Heizungstechnik

Thermische Solaranlagen

Bei der solarthermischen Anlage wird die in der Sonnenstrahlung enthaltene Energie mittels so genannter Kollektoren in Wärme umgewandelt und in geeigneten Speichern aufbewahrt.

Schematische Darstellung der Solaranlage im HausPraktische Anwendungsgebiete für thermische Solaranlagen sind u.a.:

  • Brauchwassererwärmung
  • Unterstützung traditioneller Heizungsanlagen zur Raumbeheizung
  • Erwärmung von Schwimmbadewasser

Der Wirkungsgrad einer solarthermischen Anlage und damit ihre Fähigkeit, neben wirksamem Umweltschutz für eine Amortisation ihrer Investitionskosten zu sorgen, hängt von folgenden Komponenten ab:

  • Qualität und Zustand der verwendeten Solarkollektoren
  • Ausrichtung der Kollektoren zur Sonneneinstrahlung
  • Auslegung des Speichers
  • Regeltechnische Einbindung und Optimierung
  • fachgerechte Auslegung und Montage

Kritiker der Solartechnik führen an, dass die gemäßigte klimatische Lage Deutschlands mit relativ wenigen Sonnentagen und häufig dichter Bewölkung den Einsatz von Solarenergie unwirtschaftlich macht. Dies ist mittlerweile durch tausende erfolgreich installierte Anlagen widerlegt. Sicher: "Warme" Länder haben hier einen Vorteil, doch auch an "schlechten" Tagen gibt es Sonneneinstrahlung, auch unter einer Wolkendecke (Diffusstrahlung), die sich ausnutzen lässt. Außerdem steigen die Preise für Primärenergie wie Öl und Erdgas ständig an, nicht zuletzt durch politische Steuerungsmaßnahmen wie die Ökosteuer. Je teurer der Preis für Primärenergie, je günstiger fällt der Einsatz der Solarenergie aus. Mit Solartechnik der FET- Fleischer EnergieTechnik setzen Sie also auf den richtigen, umweltfreundlichen, zukunftsgerichteten Trend.

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Im Jahresdurchschnitt kann die Sonne etwa 30% bis 80% der gesamten Heizenergie liefern - je nach Größe der Kollektorfläche und Dämmstandard des Gebäudes.

Schema der termischen SolaranlageAnlagen zur solaren Heizungsunterstützung sind zwar teurer als einfache Brauchwasseranlagen. Sie vervielfachen aber auch den solaren Energiegewinn. Der größte Teil der Energie(ca. 90%) wird in einem Haus für die Beheizung aufgewendet. Weil die Sonne im Winter tief am Himmel steht und weniger Kraft hat, kommt man auch mit einer großen Solaranlage nicht ohne Zusatzheizung aus. Im Herbst und Frühling ist der Heizbedarf geringer und die Sonne hat bereits mehr Kraft. Durch größere Oberflächen wird mehr Sonnenenergie eingefangen und kann für Heizung und Warmwasserbereitung in der Übergangszeit genutzt werden.

Die Technik der solaren Heizungsunterstützung ist aufwendiger und komplexer als eine einfache solare Brauchwassererwärmung. Größere Kollektorflächen machen auch einen größeren Speicher sinnvoll. Der Speicher puffert überschüssige Wärme für Heizung und Warmwasser an sonnenärmeren Tagen.

Wichtige Begriffe der Solartechnik

  • Im Privathaushalt werden thermische Solaranlagen zur Brauchwassererwärmung eingesetzt. Die übliche Anlagenauslegung beträgt dann ca. 1,5 m² Kollektorfläche und 100l Speichervolumen je Person. Angestrebt wird ein Deckungsgrad von ca. 60 - 65% des Brauchwarmwassers.
  • Die entsprechenden Elemente auf dem Dach heißen Solarkollektoren (nicht Module, die gehören zur Photovoltaik und erzeugen Strom, diesen Strom zur Wassererwärmung zu nutzen ist unrentabel).
  • Solaranlagen zur Heizungsunterstützung sind deutlich größer und sind nur für Gebäude mit guter Wärmedämmung zu empfehlen, da sonst der Deckungsgrad sehr niedrig ist (bzw. das Geld zur Verbesserung der Wärmedämmung besser eingesetzt ist).
  • TINOX: spezielle Beschichtung zur Absorption der Sonnenstrahlung mir sehr guten Absorptionseigenschaften und ökologischem Herstellungsverfahren.
  • Zur Erwärmung von Schwimmbadewasser werden Absorbermatten eingesetzt. Dies sind kostengünstige, unisolierte Matten. Die erreichbaren Betriebstemperaturen liegen bei ca. 40°C.
  • Flachkollektoren werden zur Brauchwassererwärmung und Heizungsunterstützung verwendet. Die Betriebstemperaturen betragen bis ca. 80°C, die Stillstandstemperaturen (s. u.) moderner Flachkollektoren liegen über 200°C.
  • Vakuumröhrenkollektoren erreichen Betriebstemperaturen über 100°C. Sie werden unter anderem auch für Heizzwecke eingesetzt, da damit auch im Winter höhere Temperaturen erreicht werden können.
  • Stillstandstemperatur:
    Temperatur des Kollektors bei definierten Einstrahlungsbedingungen ohne Durchfluss des Wärmeträgers. Maximal erreichbare Temperatur des Kollektors, wenn die Anlage abgeschaltet ist.
  • Frostschutzmittel:
    Der Wärmeträger muss ein Frostschutzmittel enthalten, um das Einfrieren im Winter zu vermeiden. Es dürfen nur zugelassenen, ungiftige Frostschutzmittel (Basis: Propylenglkol) verwendet werden.
  • Schichtenspeicher:
    Ein spezieller Speichertyp, der die Schichtung des Wassers mit unterschiedlichen Temperaturen unterstützt. Dadurch ist warmes Wasser aus der Solaranlage schneller verfügbar, da nicht der gesamte Speicher erwärmt werden muss.

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