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Solaranlage

Thermische Solaranlagen

Thermische Solaranlagen

Thermische Solaranlagen – wie flache Sonnenkollektoren und Vakuumröhrenkollektoren – können für die Erwärmung
von Trinkwasser (Dusch- und Badewasser) sowie zur Wärmegewinnung für Raumheizung und zum Beispiel zum Kochen
(Prozesswärme) eingesetzt werden.

Dabei wird eine speziell beschichtete Absorberoberfläche innerhalb eines sogenannten thermischen „Kollektors“
(= Sammler) durch die elektromagnetische Sonnenstrahlung im sichtbaren und infraroten Bereich des Spektrums
erhitzt. Durch die Rohre des Absorbers strömt eine Flüssigkeit, seltener auch ein Gas (zum Beispiel Luft),
das diese Wärme aufnimmt (Wärmetransportmedium). Mittels einer Pumpe oder eines Ventilators – manchmal auch
nur durch den Auftrieb der Erwärmung – wird dieses Medium zu einem Speicher geleitet, dort abgekühlt und wieder
zum Eingang des Absorbers geführt (Kreislauf).

In Zentraleuropa können mit thermischen Solaranlagen – je nach Region – üblicherweise 50 bis 60 Prozent des
Energiebedarfs zur Erwärmung von Trinkwasser gedeckt werden. Es sind auch höhere Deckungsbeiträge bzw.
der Einsatz in der Gebäudeheizungstechnik möglich. Die thermische Solaranlage kann die Heizung unterstützen,
der Deckungsbeitrag ist jedoch von verschiedenen Randbedingungen (Bedarf, Speicher, Medium usw.) abhängig.
Was möglich ist, zeigte der Schweizer Ingenieur Josef Jenni am Projekt des Oberburger Sonnenhauses bereits
1989: Bei entsprechendem Aufwand ist eine hundertprozentige Deckung des Wärmebedarfs eines Einfamilienhauses
durch Solarenergie erreichbar, dies gelingt auch mit einem Mehrfamilienhaus.

Weiterhin können thermische Solaranlagen zur Prozesswärmeerzeugung in Industrie und Gewerbe eingesetzt werden.
Besonders in der Lebensmittelindustrie gibt es viele Anwendungen, für welche die notwendigen Temperaturen
von 60 bis 100 °C auch mit Kollektoren erzeugt werden können. Die Anwendung im Haushalt (Solarkocher) ist
in Europa unüblich, in Afrika und Indien wurde sie jedoch in einigen Projekten verwirklicht.

Die Versorgung von Fernwärmenetzen durch Solarenergie ist in Dänemark, Schweden und Österreich
mittlerweile weit verbreitet. Mit speziellen Kollektoren für Großanlagen wird in etwa 100 Ortschaften
die konventionelle Energieversorgung solar unterstützt. Dabei ersetzt Solarwärme im Sommer in vielen
kleinen Netzen einen Biomassekessel. Aber auch im städtischen Bereich gibt es bemerkenswerte Ansätze,
so zum Beispiel in Graz.

Ein weiterer Einsatzbereich ist die Bereitstellung von Kälte (Solare Klimatisierung). Kältemaschinen,
welche mit Wärme aus Kollektoren angetrieben werden, nutzen die Sonnenenergie besonders effizient,
denn der höchste Kühlbedarf fällt mit der stärksten Sonneneinstrahlung zusammen. Mittlerweile gibt
es über hundert Musteranlagen zur Forschung und Demonstration, in den letzten Jahren wurden auch große
kommerzielle Projekte realisiert. Die prominentesten Installationen befinden sich in Qingdao/China im
Olympischen Seglerdorf für 2008, am Renewable Energy House in Brüssel, in Lissabon am Hauptgebäude der
Caixa Geral de Depósitos als derzeit größte Solare Kühlung im Bürobereich weltweit und in Priština/Kosovo
am Gebäude der Europäischen Agentur für den Wiederaufbau des Kosovo.


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