Solaranlagen: Sonnenenergie nutzen!
Die Nutzung der Sonnenenergie gilt heute als eine der umweltfreundlichsten Energiequellen. Trotzdem wird diese kostenlose Energiequelle vielerorts noch nicht genutzt.
Man unterscheidet die Nutzung der Sonnenenergie zur Stromerzeugung (Photovoltaik) und zur thermischen Nutzung, was im folgenden näher betrachtet wird:
Thermische Solaranlagen zur Warmwasserbereitung
Am häufigsten wird die Sonnenenergie zur Warmwasseraufbereitung im Haushalt genutzt. Bei der korrekten Auslegung von Kollektorfläche und Speichervolumen kann man mit einer Solaranlage in Deutschland den kompletten Warmwasserbedarf zum Waschen und Baden während des Sommerhalbjahres decken. Durch eine Überdimensionierung der Anlage kann der Warmwasserbedarf auch ganzjährig über eine Solaranlage gedeckt werden. Allerdings liefert eine solch überdimensiionierte Anlage während der Sommermonate mehr Energie, als genutzt werden kann, wodurch der Wirkungsgrad erheblich verschlechtert wird. Die höheren Investitionskosten für die Überdimensionierung lassen sich nicht durch die Einsparung von Gas, Öl oder Strom ausgleichen, was dazu führt, dass eine Überdimensionierung unrentabel ist. Jedoch auch mit einer korrekt dimensionierten Anlage kann man im Winterhalbjahr die Warmwasseraufbereitung unterstützen, in dem man das Wasser im Wärmespeicher mittels Solarenergie auf eine gewisse Grundtemperatur vorheizt und nur den tatsächlichen Warmwasserbedarf mittels einer Zuheizung (Öl, Gas oder Strom) auf die nötige Endtemperatur aufheizt. Über das gesamte Jahr gesehen, kann man mit einer solchen Solaranlage 50-60% des Warmwasserbedarfs decken.
Die typische Anlagengröße für einen deutschen 4-Personen-Haushalt hat einen Warmwasserspeicher von etwa 300 Liter und eine Kollektorfläche zwischen 4 und 5 Quadratmetern. Mit einer Kollektorfläche von 6-8 Quadratmetern und einem Wamrwasserspeicher von 400 Litern erreicht man bei einem typischen Wasserverbrauch von bis zu 6 Personen einen jährlichen Deckungsgrad von etwa 60-70%.
Thermische Solaranlagen zur kombinierten Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung
Die Sonnenenergie lässt sich neben der Warmwasseraufbereitung auch für die Beheizung der Räume verwenden. Dadurch lassen sich die Heizkosten erheblich senken. Eine größere Kollektorfläche wird aufgrund des höheren Energiebedarfs vorausgesetzt. Solche Anlagen benötigen für ein 1-2 Familienhaus eine Kollektorfläche von 10-15 Quadratmeter und einen Pufferspeicher von mindestens 700 Liter. Der Pufferspeicher für das Heizungswasser (geschlossener Kreislauf) ist hierbei nicht zu verwechseln mit dem Warmwasserspeicher für das Trinkwasser!
Neben einer Deckung des jährlichen Warmwasserbedarfs von etwa 60-70% erreichen kombinierte, thermische Solaranlagen bis zu 25% des jährlichen Heizungsbedarfs!
Die Dimensionierung der Anlage hängt sehr stark von folgenden Faktoren ab:
- Standort
- Ausrichtung und Neigung der Kollektorfläche
- Warmwasser- und Wärmebedarf
- Qualität der Solaranlage (Wirkungsgrad der Kollektoren, Dämmqualität des Solarspeichers, Größe und Effizenz des Wärmetauschers und Intelligenz der Solarregelung)
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