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Funktionsweise einer solarthermischen Anlage
Unter Solarthermie ist im Allgemeinen die Umwandlung der Sonnenenergie in Wärme für die Warmwasserbereitung zu verstehen. Die Umwandlung der Wärme geschieht durch einen Solar- bzw. Sonnenkollektor.
Da der größte Teil des Energieverbrauchs im Haushalt durch Heizung und Warmwasserbereitung anfällt, ist die Nutzung der Sonnenenergie für diesen Bereich ökonomisch und ökologisch äußerst sinnvoll.
Eine gängige Sonnenwärme-Anlage besteht aus dem Kollektorfeld auf dem Dach, dem Solarspeicher mit zwei eingebauten Wärmetauschern und einer Pumpe mit Sicherheitsgruppe. Diese Komponenten sind durch Rohre miteinander verbunden und stellen den Solarkreislauf dar.
Übliche Flachkollektoren bestehen aus einem schwarzen, speziell beschichteten Kupfer- oder Aluminiumblech und darin eingepresste Röhren, in denen die Solarflüssigkeit zirkuliert. Diese Komponente wird Absorber genannt. Zusammen mit einem Gehäuse, entsprechender Isolierung sowie einem Rahmen ergibt sich der gesamte Kollektor. Die Flüssigkeit im Solarkreislauf besteht zu 40% aus einem speziellen Frostschutzmittel.
Um das Brauchwasser zu erwärmen kommt ein Zweikreissystem zu Anwendung - in dem einen Kreislauf fließt die Solarflüssigkeit und im anderen das Brauchwasser.
Treffen Sonnenstrahlen auf den Kollektor, dann geben sie fast 80% ihrer Energie an den Absorber ab. Die erwärmte Solarflüssigkeit wird mit einer Umwälzpumpe in den unteren Wärmetauscher des Speichers gepumpt. Dort gibt sie ihre Wärme an das kalte Brauchwasser im Speicher ab. Das Brauchwasser erwärmt sich dadurch, steigt im Speicher nach oben und kann dann zum Duschen, Baden und im gesamten Haushalt verwendet werden.
Eine Temperaturdifferenz-Regelung setzt die Pumpe im Solarkreis nur dann in Gang, wenn die Kollektortemperatur über der unteren Speichertemperatur liegt. Temperaturfühler sind im Kollektor und im Speicher eingebaut. Scheint die Sonne weniger, z.B. im Winter, dann wird das Brauchwasser automatisch über den im Speicher oben liegenden Wärmetauscher von der Heizung erwärmt.
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