Solaranlage

Eine Solaranlage generiert Sonnenenergie und wandelt die UV Strahlung in Wärmeenergie um. Thermische Solaranlagen werden für die Gewinnung von Wärme durch Sonnenenergie verwendet. Im Gegensatz zur Photovoltaik wird Wärme direkt zur Gewinnung von Wärme verwendet – mit nur geringen Energie- bzw. Transformationsverlusten.

Systemkomponenten einer thermischen Solaranlage

Sie besteht im Wesentlichen aus 3 Teilkomponenten:

  • Kollektoren
  • Solarspeicher
  • Flächenheizung
Schema: Solaranlage (Querschnitt 3D)
Schema: Solaranlage (Querschnitt 3D)

Kollektoren

Technisch wird zwischen Flachkollektoren und Vakuumröhrenkollektoren unterschieden. In beiden Fällen erhitzen die einfallenden Sonnenstrahlen die metallischen Oberflächen der Sonnenkollektoren. Diese sind mit einem Rohrsystem verbunden, was in einem Kreislauf die gewonnene Wärmenergie in den Solarspeicher oder Verbraucher abführt.

Solarspeicher

Siehe eigener Artikel Solarspeicher

Flächenheizung

Eine Flächenheizung benötigt keine konventionellen Heizkörper wie sie in Millionen Haushalten installiert sind. Flächenheizungen können als Fußboden-, Wand- oder Deckenheizungen ausgeführt werden. Flächenheizungen werden auch Niedrigtemperaturheizungen genannt. Sie eignen sich besonders gut für thermische Solaranlagen, weil sie nur eine Vorlauftemperatur von 25-40° Celsius benötigen. Eine konventionelle Heizungsanlage arbeitet mit einer Vorlauftemperatur von bis zu 80°C.

Wirkungsgrad einer thermischen Solaranlage

Die Effektivität der Solaranlage — und damit ihr Beitrag zur solaren Deckung – wird sehr stark von der Dimensionierung des Gesamtsystems und der Dimensionierung der einzelnen Komponenten beeinflusst.

 

Außerdem ist der Neigungswinkel der Kollektorfläche von großer Bedeutung. Je steiler die Kollektoren montiert werden, desto höher ist der Ertrag an Sonnenwärme in den Wintermonaten bei niedrigem Sonnenstand. Dies ist insbesondere von Bedeutung für sogenannte Ganzjahressolarhäuser.

 

Bei optimaler architektonischer und technischer Ausführung kann eine thermische Solaranlage über 90 % des Bedarfs an Energie für Heizung und Warmwasserbereitung erwirtschaften.

Größe der Kollektorfläche für einen bestimmten solaren Deckungsgrad

Größe der Kollektorfläche für einen bestimmten solaren Deckungsgrad (Quelle: Sonnenhaus-Institut)