Pumpenbetriebene Solaranlage

A. Solaranlage zur Brauchwasserheizung mit Sonnenkollektoren.

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Solarspeicher Typen für Trinkwasser – monovalent oder bivalent

Der Solarthermie Brauchwasserspeicher für Trinkwasser muss besondere Anforderungen an die Hygiene erfüllen. Deshalb handelt es sich meistens um Edelstahltanks oder speziell beschichtete Stahltanks.

Der Solarspeicher monovalent hat einen spiralförmigen Wärmetauscher im unteren Bereich. Dieser Wärmetauscher überträgt das Trinkwasser im Speicher.

Wenn möglich werden Solarspeicher bivalent verwendet. Hier speisen zwei Systeme gemeinsam in einen Solarspeicher ein: die Solarthermieanlage und ein konventionelles System wie ein Gasbrennwertkessel. Der SolarthermieSpeicher besitzt bivalent entsprechend auch zwei Wärmetauscher.

 

 

 


B. Solaranlage zur Schwimmbadheizung mit Sonnenkollektoren.

Solar Wärmetauscher übertragen Wärmeenergie in den Speicher

Solar Wärmetauscher können Wärme von den Solarkollektoren (die sich zB. auf dem Dach befinden) auf einen Speicher oder Pool übertragen, ohne dass sich der Solarkreislauf und der Heizungskreislauf berühren. Dies verhindert beispielsweise, dass Solarflüssigkeit in den Speicher gelangt. Voraussetzung für die Wärmeübertragung ist ein Temperaturunterschied zwischen den beiden Medien.

Das wärmeübertragende Medium, die Solarflüssigkeit, wird durch eine Trennwand vom kalten Medium im Speicher getrennt. Über diese Trennwand findet die Wärmeübertragung statt. Je größer die Oberfläche des Wärmetauschers, die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Medien und die Strömungsgeschwindigkeit an beiden Seiten, desto mehr Wärme kann der Solarthermie-Wärmetauscher übertragen.

 


C. Solaranlage zur Schwimmbadheizungen mit einer Heizschlange.

Ein Pool kann bei warmen Temperaturen für eine willkommene Abkühlung sorgen. Die Sonne heizt das Wasser im Sommer oft schon ein wenig auf, eine zusätzliche Beheizung vom Pool kann jedoch für eine angenehmere Badetemperatur sorgen. Besonders umweltfreundlich und kostensparend kann man hierfür einen Schwimmbad Kollektor für den Pool einsetzen.

Der Schwimmbad Kollektor: Solarwärme für Pool & Schwimmbad

Verwendet man Solarthermie zur Warmwassererzeugung oder zur Heizungsunterstützung im Haus, wird ein Wasserspeicher genutzt, der die Wärme sammelt und zur weiteren Nutzung bereitstellt. Wird ein Schwimmbad solar geheizt, dient hingegen das Wasser im Pool selbst als Wärmeträger.

An den Solarthermie Kollektor werden aufgrund der speziellen Nutzung auch spezifische Anforderungen gestellt. Wichtig ist vor allem, dass das Material des Absorbers auch in gechlortem Wasser korrosionsbeständig ist. Dies gilt ebenso für äußere Einwirkungen, zum Beispiel UV-Strahlung, Feuchtigkeit und stark schwankende Temperaturen. Weitere Anforderungen an den Schwimmbad Kollektor sind eine gute Strahlungsabsorbtion und eine gute Wärmeleitfähigkeit. Außerdem sollte der Strömungswiderstand im Kollektor möglichst gering sein, damit die großen Wassermengen widerstandsarm durch die Anlage zum Pool und zurück gepumpt werden können.

Der Pool Kollektor – einfach und robust

Der Aufbau eines Schwimmbad-Kollektors ist im Vergleich zum Flachkollektor, Röhrenkollektor undLuftkollektor verhältnismäßig einfach. Ein Schwimmbad-Kollektor besteht meistens aus einem schwarzen Absorber, an den die Rohre für den Wärmetransport angeschlossen werden. Vorteilhaft sind Absorber, bei denen möglichst die gesamte Fläche durch das Wasser im Schwimmbad gekühlt wird. Aufgrund der einfachen Konstruktion ist der Preis des Kollektors daher auch niedrig.

Der Absorber für einen Pool Kollektor muss keinen großen Druck und keine hohen Temperaturen aushalten. Der Absorber für das Schwimmbad kann daher aus einfachen Materialien, wie beispielsweise aus Kunststoffen hergestellt werden, die wetterfest und korrosionsbeständig sind. Eine Wärmedämmung ist nicht notwendig, weil der Temperaturunterschied zwischen Absorber und Umgebung relativ gering ist. Die Wassertemperatur im Pool und die Umgebungstemperatur trennen bei der tatsächlichen Nutzung durch den Besitzer in den Sommermonaten selten mehr als 10 Grad Celsius.

Da beim Schwimmbad Kollektor für den Pool auch die Abdeckung entfällt, werden optische Verluste, die durch die Reflektion der Sonnenstrahlen entstehen, vermieden. Daher ist auch der Wirkungsgrad mit bis zu 90 Prozent sehr hoch. Der Wirkungsgrad
kann sich bei höheren Temperaturunterschieden jedoch deutlich verringern.

 


D. Solaranlage zum erwärmen des Trinkwassers, Schwimmbadwasser und Heizung.

Ein Solarthermie Kombispeicher ist eine Mischung aus Brauch­wasser­speicher und Pufferspeicher. Kombispeicher werden für die Solarheizung zur Trinkwassererwärmung in Kombination mit der Heizungsunterstützung genutzt. Zum einen wird die Wärme der Heizung gespeichert, zum anderen kann Brauchwasser bevorratet werden.

Bei einer Kombination der Solarthermie mit einer traditionellen Heizanlage dient der Kombispeicher auch als Pufferspeicher für den Heizkessel. Als Speichermedium wird sauerstoffarmes Heizungswasser genutzt.

Ein Solarthermie-Kombispeicher kann unterschiedlich aufgebaut sein. Zum einen besteht die Möglichkeit eines “Tank-in-Tank” Kombispeichers. Bei dieser Bauweise befindet sich ein kleiner Trinkwasserbehälter im oberen heißen Teil des Kombispeichers. Die Wärme innerhalb des Heizungswassers wird dann an diesen Behälter abgegeben. So können Trinkwasser und Speicherwasser einfach voneinander getrennt werden.

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Einspeicher- und Zweispeichervariante des Kombispeichers

Bei der Einspeicher-Variante vom Solarthermie Pufferspeicher wird das Puffervolumen im oberen Teil des Speichers zur Brauchwassererwärmung genutzt. Zu diesem Zweck wird ein Solar Wärme­tauscher eingebaut. Im mittleren Teil des Kombispeichers befindet sich das Puffervolumen für die Raumheizung. Der Kombispeicher ist aufgrund der einzelnen Schichten meistens sehr hoch. Diese Variante des Kombispeichers verhindert ein ständiges Ein- und Ausschalten des Heizkessels und damit Emissionen. Besonders vorteilhaft ist diese Form des Solarthermie Kombispeichers, wenn die Raumheizung nur eine geringe Wärmemenge bereitstellen muss.

Bei einer Solarheizung mit Zweispeicheranlage wird ein Pufferspeicher zur Brauch­wasser­erwärmung genutzt und ein separater Pufferspeicher für die Heizung. Vorteilhaft ist, dass die einzelnen Speicher relativ günstig sind und die Speichertemperatur verhältnismäßig niedrig ist. Dadurch arbeitet der Solarthermie Kollektor effektiver und es wird ein höherer Wirkungsgrad erreicht. Ein Nachteil ist, dass bei einer Solarheizung mit Zweispeicheranlage höhere Wärmeverluste entstehen.