Messerschmid Energiesysteme GmbH - Systeme zur effizienten Nutzung von fossilen und nachwachsenden Rohstoffen
Systeme zur effizienten Nutzung von fossilen und nachwachsenden Rohstoffen

Systeme zur solaren Warmwasserbereitung

Die nachfolgende Abbildung zeigt die Funktionsweise eines Systems zur solaren Brauchwassererwärmung:

Schema: Warmwasser-Solaranlage

Funktionsbeschreibung:

Durch die Sonneneinstrahlung wird die Wärmeträgerflüssigkeit (Wasser mit Frostschutzmittel) in den Kollektoren (9) erwärmt. Sobald die Temperatur im Kollektor die Temperatur im unteren Teil des Solarspeichers (8) um ca. 5°C übersteigt wird von der Solarregelung die Solarkreispumpe (10) in Gang gesetzt. Die aufgeheizte Wärmeträgerflüssigkeit (Medium) durchströmt den Wärmetauscher im Solarspeicher und gibt dabei die Wärme an das umgebende Brauchwasser ab. Das im Wärmetauscher abgekühlte Medium wird erneut dem Kollektor zugeführt und wieder und wieder von der Sonne erwärmt. Dieser Kreislauf setzt sich solange fort wie die Temperatur im Kollektor höher als im Speicher ist. Der Speicher heizt sich dabei allmählich auf. Wird nun Brauchwasser gezapft (oben) strömt durch den Wasserdruck kaltes Wasser in den unteren Teil des Speichers nach. Dadurch wird gewährleistet dass der Solarspeicher im unteren Bereich möglichst kühl bleibt um der Solaranlage auch bei mäßiger Sonneneinstrahlung die Möglichkeit zur Wärmeabgabe im Speicher zu ermöglichen (Der Solarwärmetauscher ist immer ganz unten im kühlsten Bereich des Speichers angeordnet). Falls die Solarstrahlung nicht ausreicht um den Speicher auf die gewünschte Temperatur zu bringen wird der Heizkessel (6) automatisch zugeschaltet und durch die Speicherladepumpe (7) der obere Teil des Speichers nachgeheizt bis die gewünschte Temperatur im Speicher wieder erreicht ist. Aufgrund der Anordnung von Kessel Vor- und Rücklauf am Speicher kann der Kessel nur einen kleinen Teil im oberen Bereich des Speichers erwärmen, so dass auch bei aufgeheiztem Speicher die Funktion der Solaranlage erhalten bleibt.

Mit einer Warmwasser-Solaranlage lassen sich bis zu 70 % des Jahresenergiebedarfs zur Brauchwasser-Erwärmung einsparen. Die Einsparung kann bis zu 100 ltr. Heizöl je Quadratmeter Kollektorfläche betragen.

Dimensionierung:

Die Größe der Kollektorfläche und des Solarspeichers richten sich nach dem täglichen Warmwasserbedarf. Als Faustregel gilt: Pro Person im Haushalt ca. 1,5 m² Kollektorfläche (Südausrichtung) und ca. 100 ltr. Speichervolumen. Bei schlechteren Bedingungen (z.B. Westausrichtung oder Verschattung) muss die Kollektorfläche entsprechend vergrößert werden. 

  Kollektorfläche Speichervolumen
2 - 3 Personen ca. 4 - 5 m² ca. 300 ltr.
3 - 5 Personen ca. 5 - 8 m² ca. 400 - 500 ltr.
5 - 7 Personen ca. 7 - 11 m² ca. 500 - 750 ltr.
7 - 10 Personen ca. 10 - 15 m² ca. 600 - 1.000 ltr.
 

Montagevarianten:

Solaranlagen können in vielfältigen Möglichkeiten harmonisch in jedes Gebäude integriert werden: Dachintegration (Indach), Aufdachmontage, Fassadenintegration, Kollektoren als Balkonbrüstung und Freiaufstellung im Gelände sind die häufigsten Anwendungen. Bei geeigneter Dachausrichtung in südliche Richtung und Dachneigung 30 - 50 Grad eignet sich am besten die Dachintegration. Die sogenannte Indach-Anlage hat nicht nur optische Vorteile:

  • Durch den Einbau in die Dachfläche wird die Windangriffsfläche und damit die Verluste bei windigem und stürmischem Wetter minimiert. Der Kollektor kommt durch die wärmere Umgebungsluft leichter auf Temperatur.
  • Rohrleitungsanschlüsse und Fühlerkabel verlaufen unter der Einblechung und unter der Dacheindeckung und sind somit automatisch geschützt gegen Witterungseinflüsse und Beschädigungen durch Tiere (Vögel, Marder).
  • Es sind keine Beschädigungen an der Dacheindeckung unterhalb der Kollektoren möglich (z.B. durch Schneedruck).

Beispiele:

Warmwassersolaranlage 8,1 m² Solarfocus CPC-S1 Indachausführung

Warmwassersolaranlage 8,1 m² Solarfocus CPC-S1 Indachausführung

 

Warmwassersolaranlage 8,1 m² Solarfocus CPC-S1 Indachausführung - Schieferplattendach

Warmwassersolaranlage 8,1 m² Solarfocus CPC-S1 Indachausführung - Schieferplattendach

 

Während der Montage einer Indach-Solaranlage

Während der Montage einer Indach-Solaranlage

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