Solare Warmwasserbreitung / Wärmetauscher
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Pro Quadratmeter trifft bei Sonneneinstrahlung eine Wärmeenergie von 1000 Watt (im Winter kann man pauschal ca. 300 Watt ansetzen) auf die Solarkollektoren. Der Wirkungsgrad von heisswasser-Sonnenkollektoren ist mit 65-90 % erheblich grösser als der von elekrischen-, also Photovoltaikmodulen, so dass pro qm locker 400-700 Watt an Wärmeenergie von der solaren Kühlflüssigkeit aufgenommen werden können. Der Kreislauf mit dem Wasser - Glykolgemisch wird bei Überschreiten einer einstellbaren Temperaturdifferenz (dazu dient ein sogenannter Solarregler) per elektrischer Pumpe in Gang gesetzt. Die Solarflüssigkeit wird in einen Wärmetauscher geleitet, der den Solarspeicher - genauer: den Schichtspeicher aufheizt. Schichtspeicher (Bild rechts), Prinzip: Der Trick bei einem Schichtspeicher besteht darin, dass sich oben das heisseste Wasser und unten das kälteste Wasser sammelt. Das hat zur Folge, dass in den Solarkollektor nicht, wie sonst üblich, mehr oder minder schon bereits stark erwärmtes Wasser gelangt, sondern gezielt immer nur das allerkälteste Wasser des gesamten Systems, was den Wirkungsgrad der Kollektoren (bzw. die dort absorbierte Wärmemenge) verbessert. Besonders im Winter kann man dadurch (zusammen mit den gut isolierten Vakuum-Kollektoren) bereits dann schon zumindest den unteren Bereich des Schichtspeichers erwärmen, wo hingegen Systeme ohne Schichtspeicher eine unnötig höhere Vorlauftemperatur haben. Auch im Winter sollte selbst bei Minusgraden problemlos - zumindest, wenn die Sonne scheint - eine Vorlauftemperatur von 40 Grad und mehr erreicht werden, so dass diese Temperatur sowohl für Badewasser als auch für Fussbodenheizungen vollkommen ausreicht. Allerdings kommt es nicht nur auf die Temperatur an, sondern auch sehr auf die Menge des erwärmten Wassers; jedes Solarsystem kann man durch Verringerung der Durchflussgeschwindigkeit auf sehr hohe Temperaturen bringen, so dass der Laie dann denkt, er hat eine besonders gute Solaranlage, weil seine 70 Grad statt wie beim Nachbarn nur 50 Grad liefert. Nur: 10 liter Wasser mit 70° enthalten eben sehr viel weniger Energie als 50 l mit 40° ! (genauer: 10 l Wasser, die man auf 70°C erwärmt, enthalten bei z.B. 20° Anfangstemperatur nur ca. die Hälfte von 50l mit 40°, ergibt sich aus Temperaturdifferenz mal Volumen). ;)
Auf dem rechten Bild in blau: der Wärmetauscher des Solarsystems. |
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Als Solarpumpen zur Umwälzung dienen ganz gewöhnliche Pumpen wie man sie auch aus dem Heizungsbau kennt.
Denkbar wären natürlich auch Gleichstrombetriebene Pumpen, die man dann mittels eines 12 oder 24Volt - Solarpaneels mit Sonneneergie betreibt.
Perfektionieren kann man das Ganze noch dadurch, dass man zwei oder mehr Photovoltaik-Solarmodule (also elektrische statt thermische Kollektoren)
mit je 50 Watt zusätzlich auf das Dach montiert (die ggfs. über einen Wechselrichter ins Netz eingespeist werden).
Denn diese Solarmodule liefern den Strom passenderweise ja gerade dann, wenn die Solarpumpen zur Umwälzung wegen der Sonneneinstrahlung am meisten laufen müssen.
Dann kostet noch nicht einmal der (ohnehin nur geringe Stromverbrauch) der Solarpumpen etwas und die Brauchwasserwärmung und Heizung ist dann komplett kostenlos.
(...gut, man muss dafür natürlich finanziell erst mal in Vorlage treteten aber gerade durch die drastisch steigenden
Energiekosten ist die Amortisierungsdauer vieler Anlagen in Zukunft oft kürzer als bei Baubeginn vermutet). MontageDie Montage erfolgte mittels eines Kranwagens, der die Kollektoren (Gewicht: 130 kg) auf das Dach hievte:;)
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Die Solarkollektoren sind zur Winteroptimierung mit 60 Grad aufgeständert. Dazu dienen Aluminiumschienen. |
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