Eine Solarthermie Anlage speichert Sonnenwärme und versorgt Ihr Haus zuverlässig mit Wärme
Solaranlagen - Solarthermieanlage
Kurz erklärt:
Unter dem Begriff Solarthermie ist die Umwandlung von Sonnenenergie in nutzbare thermische Energie zu verstehen. So wird durch die Strahlung der Sonne Wasser erwärmt, welches in Industrie und Haushalt als Warmwasser und zum heizen dient.
Die Anschaffung einer Solaranlage für die Warmwasser und Heizung ist bereits seit vielen Jahren eine effektive und kostengünstige Methode um Energiekosten einzusparen.
Gerade zu Zeiten steigender Kosten für Wärme ist die Anschaffung einer Solarthermie Anlage sehr interessant. In Deutschland nutzen derzeit ca. 1,2 Millionen Haushalte die Wärme von Solarthermie.
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Solarthermie ist eine Solartechnologie, die bei privaten und gewerblichen Gebäuden zur Warmwassergewinnung und zum heizen eingesetzt wird.
Sie sind in aller Munde: die Solarthermie und die Solaranlagen, die sich sowohl im öffentlichen als auch im privaten Leben längst etabliert haben. Darüber hinaus kann davon ausgegangen werden, dass die solaren Energieerzeuger noch in viel größerem Umfang installiert werden, um die Sonnenenergie auszuschöpfen. Der Herzprozess, der bei diesem Vorgang obligatorisch ist, stellt die Umwandlung der Energie der Sonne in sogenannte thermische oder Wärmeenergie dar.
Solarthermie ist weit verbreitet und heute so effizient wie nie zuvor!
Die Solarthermie spielt nicht nur eine vorrangige Rolle bei den Solaranlagen. Solarthermie ist zudem ein Fundament für das Betreiben von Sonnenwärmekraftwerken und für die sogenannte solare Kühlung.
Da die Sonne die Erde innerhalb eines Tages einmal komplett bescheint, gibt es Regionen, in denen die Erdoberfläche im Durchschnitt mit etwa 170 W/m² erwärmt wird. Außerdem konzentriert sich nicht nur die Gewinnung von Wärme auf die solaren Strahlen, sondern gleichermaßen auch die Bereitstellung von elektrischer Energie. Für diesen Zweck gibt es ganz unterschiedliche technische Systeme, die sich bewähren.
Solarthermieanlagen — ihre Anwendung ist fast unbegrenzt
Um die Vielseitigkeit und Flexibilität der Solaranlagen mit Solarthermie zu verdeutlichen, sollen im Folgenden einige wesentliche Beispiele aufgezeigt werden. Diese lassen verstehen, warum die Solaranlagen aus dem Alltag und dem Lebensumfeld kaum noch wegzudenken sind. Solaranlagen finden Sie unter anderem:
- zur Beheizung und Beleuchtung von Gewächshäusern und Wintergärten
- in Passiv- und Niedrigenergiehäusern für die Raumbeheizung
- bei Spezialverglasungen
- bei der Zubereitung von warmem Nutzwasser
- in der Gebäudetechnik
- zur Gewinnung von elektrischem Strom (zur Deckung des Eigenbedarfs und zur Einspeisung in das öffentliche Energienetz)
Voraussetzungen für die Funktion von Solaranlagen
Damit eine Solaranlage überhaupt arbeiten kann, muss das Sonnenlicht, sprich die Sonnenstrahlung, energetisch absorbiert werden. Dafür sorgen die als Sonnenkollektoren oder als Solarmodule bezeichneten Komponenten. Von diesen Kollektoren gibt es variierende Bauversionen:
- Flachkollektoren
- Parabolrinnenkollektoren
- Vakuumkollektoren
Die Kollektoren sind so konstruiert, dass in diesen die auftreffenden Sonnenstrahlen nicht nur aufgenommen, sondern gleichzeitig gebündelt werden. In diesen komplizierten Systemen wird zudem eine Flüssigkeit bewegt, welche als Wärmeträgermedium die entstehende Wärmemenge weitertransportiert.
Jede Kollektorausführung ist durch einen eigenen Wirkungsgrad gekennzeichnet, welcher durch die mehr oder weniger modellbedingten Energieverluste beeinflusst wird. Des Weiteren werden Wärme- oder Pufferspeicher, eine Wärmeträger-Flüssigkeit, Regler sowie Pumpen, Verkabelungen und Rohrleitungssysteme benötigt.
Physikalische Grundlagen von thermischen Solaranlagen
Damit sich eine tatsächliche, für den Menschen sinnvoll nutzbare Ausbeutung von Sonnenenergie erzielen lässt, sind viele verschiedene technische und konstruktionelle Voraussetzungen erforderlich. Im ersten und entscheidenden Schritt kommt es darauf an, die Sonnenstrahlen einzufangen und schrittweise deren Umwandlung in elektrische oder Heizenergie zu vollziehen.
Energiereiche Strahlen der Sonne — die Versorger der Zukunft
Die Sonnenstrahlung wird durch komplexe Solarzellen den Solaranlagen zugeführt und nutzbar gemacht. Die gemessenen Energiemengen stammen direkt von den Strahlen, die sich als Sonnenlicht im elektromagnetischen Spektrum befinden. Je nachdem, mit welcher Wellenlänge und bei welchem Stand der Sonne die Strahlen auf die Erde treffen, werden diese in differentem Maße absorbiert.
Die Strahlungsmengen stammen einerseits von den vorherrschenden Sonnenwinden, die eine Unmenge an elektrisch geladenen Teilchen in die Umgebung schleudern. Andererseits sind die Neutrinos, die bei der Verschmelzung von Atomen unter Bildung eines neuen Kerns im Sonneninneren entstehen, reich an Energie.
Die Sonne ist eine sich stets erneuernde und nicht aufzubrauchende Energiequelle. Daher werden zunehmend mehr verschwindende fossile Energiereserven durch die Solaranlagen abgelöst.
Die richtige Planung von solaren Anlagen
Wie jedes Konstrukt, das aus einer Vielzahl technischer und konstruktionsseitiger Komponenten zusammengefügt wird, bedarf es auch bei Solaranlagen einer sorgfältigen Abwägung und Planung. Dadurch wird vorgebeugt, dass Fehlinvestitionen getätigt werden und ein verhältnismäßig ungünstiger Wirkungsgrad der gesamten Vorrichtung auftritt.
Die Solaranlagen müssen professionell berechnet, dimensioniert und positioniert werden. Eine zentrale Maßnahme ist in diesem Bezug die gründliche Prüfung der bestehenden Gegebenheiten, damit sich die Anlage amortisiert. Die Planungstätigkeiten beziehen sich daher auf Kriterien wie:
- Sammlung von Angaben über die Bauweise des Gebäudes
- Darlegung behördlicher Richtlinien und Auflagen
- Voraussetzungen baulicher Art: 1. verfügbare Flächen für die Solarmodule und die weiteren Anlagenteile 2. mögliche Ausrichtung der Sonnenkollektoren 3. vorherrschende Bedingungen für den Blitzschutz und der individuelle Bedarf
- Anschaffungskosten für den Kauf der Solaranlage
- künftig anfallende Betriebskosten
Thermische Solaranlagen für die Eigenbau
Erstaunlicherweise ist es heutzutage kein Problem mehr, sich eine eigene thermische Solaranlage im Rahmen des Eigenbaus zuzulegen. Der alternative Selbstbau ist sowohl durch Vorteile als auch Nachteile bestimmt.
