Solar Solarkollektoren Sunenergy, intelligent mit Solaranlagen
heizen und Solar Warmwasser bereiten.
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Zehn gute Gründe, jetzt in die Sonne zu investieren. (Quelle Franz Lang!)
Eine Solaranlage lohnt
sich, weil sie 2. die Rohstoffreserven
schont: 3. Energie spart: 4. das Klima doppelt
schützt: EINE SOLARANLAGE LOHNT SICH, WEIL SIE Quelle:http://www.sonnenseite.com/spezial/sonne.html Franz Lang, hier gibt´s auch Bücher zum Thema! Unterstützung der Raumheizung Mit Solaranlagen, die zusätzlich die Heizung unterstützen, können noch mehr Emissionen vermieden werden als durch reine Brauchwasseranlagen. Technisch sind Solarheizungsanlagen jedoch aufwendiger. Angebot und Nachfrage nach Raumwärme sind jahreszeitlich versetzt: In den Wintermonaten besteht der größte Bedarf an Heizenergie, jedoch das geringste Angebot an Sonnenenergie, in den Sommermonaten ist es genau umgekehrt. Die Sonnenenergie muß bis in den Winter gespeichert werden. Dies erfolgt üblicherweise in Wassertanks. Eine solare Raumheizung hat ihren größten Nutzen in der Übergangszeit, also im Frühjahr und Herbst. Bei einem gut wärmegedämmten Haus können 20 bis 30 Prozent des Öl- und Gasbedarfs für Heizung und Warmwasser eingespart werden. Auch die vollständige Beheizung eines Hauses mit Solarenergie ist möglich. In einer der kältesten Gegenden der USA, den Colorado Rocky Mountains, hat der Energieexperte Amory Lovins ein Nullenergiehaus konstruiert, das außer der Sonne keine andere Energiequelle benötigt. Zwei Nullenergiehäuser in Freiburg beweisen, daß bei der Wohnraumbeheizung auch bei uns auf fossile Energien vollständig verzichtet werden kann. Eine kombinierte solare Raum- und Brauchwasserheizung hat üblicherweise drei Kreisläufe: Den Solar-, den Brauchwasser- und den Heizungskreislauf. Auf dem Markt sind zur Zeit drei verschiedene Bauformen gängig. Die verschiedenen Systeme unterscheiden sich in erster Linie in der Anzahl der eingesetzten Speicher und der Anordnung des Wärmetauschers und des Zusatzbrenners.
1. Zweispeichersystem Dieses System besteht aus einem Brauchwasserspeicher und einem Pufferspeicher für die Heizung. Die Solarenergie wird erst in den Brauchwasserspeicher und wenn dieser geladen ist, in den Pufferspeicher abgegeben. Bei fehlendem Sonnenschein heizt das reguläre Heizungssystem nach. Vorteil: Die Solarenergie kann immer in den Speicher mit der niedrigsten Temperatur eingespeist werden. Der Wirkungsgrad des Kollektors ist damit sehr gut. Nachteil: Da zwei Speicher verwendet werden, sind die Wärmeverluste des System relativ hoch. Außerdem muß im Heizungskeller genügend Platz für zwei Speicher vorhanden sein. 2. Kombispeichersystem Hier werden der Brauchwasserspeicher und der Pufferspeicher zu einem Speicher kombiniert. Bei diesen Kombispeichern befindet sich der Brauchwasserspeicher ohne Isolation im Pufferspeicher. Sollte zuwenig Sonnenenergie zur Verfügung stehen, wird das obere Drittel des Pufferspeichers über einen Kessel nachgeheizt. Vorteil: Platzsparend, einfach zu regeln, wenig störanfällig, geringe Wärmeverluste im Speicher. Nachteil: Die Temperatur des Kesselteiles, das nachgeheizt wird, muß ganzjährig höher sein als die Brauchwassertemperatur. Bei der Anordnung der Speicher muß darauf geachtet werden, daß nicht bei jeder Brauchwasserentnahme die Temperaturschichtung des Speichers (oben warm, unten kalt) zerstört wird, da sich dies negativ auf den Solarertrag auswirkt. 3. Speichersystem mit Durchlaufer hitzung zur Brauchwassererwärmung Dieses System nutzt nur einen Speicher. Die Solar- energie wird in den unteren Teil des Pufferspeichers eingespeist. Der obere Teil des Speichers wird bei Bedarf über einen Kessel auf die erforderliche Temperatur gebracht. Die Erwärmung des Brauchwassers erfolgt über einen externen Wärmetauscher. Vorteil: Vergleichsweise geringe Wärmeverluste. In Kombination mit einer guten Regelung sind hohe Energieeinsparungen möglich. Nachteil: Für einen externen Wärmetauscher ist eine aufwendige und teure Regelung notwendig. Planungsgrundlagen Für die Berechnung der Anlagengröße muß der Wärmebedarf ermittelt werden. Dies kann durch eine Wärmebedarfsrechnung oder anhand der Heizkostenabrechnung erfolgen. Da diese Ermittlung von zentraler Bedeutung für die richtige Auslegung der Solaranlage ist, sollte sie durch einem Fachmann vorgenommen werden. Generell gilt: erst Verbrauch reduzieren, dann Solaranlage installieren. Der Heizenergiebedarf eines Hauses, speziell eines älteren Hauses, sollte zunächst durch eine optimierte Wärmedämmung gesenkt werden. Für eine solare Heizungsunterstützung sollte man von einem maximalen Verbrauch von 80 kWh/m2a (Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr) ausgehen. Für eine 100 Quadratmeter Wohnung entspräche dies einem jährlich Bedarf von 800 Liter Heizöl. Bei einem Heizenergiebedarf von 80 kWh/m2a ist als Faustregel pro 10 Quadratmeter Wohnfläche eine Kollektorfläche von 0,9 bis 1 Quadratmeter für einen Flachkollektor oder 0,5 bis 0,6 Quadratmeter für einen Vakuumröhrenkollektor erforderlich. Das Volumen des Pufferspeichers sollte rund 50 Liter pro Quadratmeter Kollektorfläche betragen. Darüber hinaus sollten pro Person 50 Liter zusätzlich angesetzt werden. Ein Vier-Personen-Haushalt mit 125 Quadratmeter Wohnfläche bräuchte unter diesen Vorgaben einen zwölf Quadratmeter großen Flachkollektor und einen 800 Liter fassenden Speicher. Eine derartige Auslegung ergibt eine Energieeinsparung zwischen 20 und 30 Prozent pro Jahr. Folgendes ist bei der Systemauswahl zu beachten:
Bauteile thermischer Solaranlagen Kollektoren Solarkollektoren wandeln das auftreffende Sonnenlicht in Wärme um. Das Funktionsprinzip entspricht dem eines Treibhauses. Die Sonnenstrahlung tritt durch eine transparente Fläche ein und trifft auf den sogenannten Absorber, der die Sonnenenergie aufnimmt und sich erwärmt. Absorber bestehen meist aus schmalen Metallstreifen, an denen Rohre befestigt sind. Durch diese wird Flüssigkeit gepumpt, die die Wärme aufnimmt und zum Speicher transportiert. Für die Brauchwassererwärmung und die Heizungsunterstützung gibt es zwei grundsätzlich verschiedene Bauformen: Den Flachkollektor und den Vakuumröhrenkollektor. Flachkollektoren Der Absorber ist in einen flachen Kasten eingebaut, dessen Rückseite und Ränder isoliert sind, die Vorderseite ist durch eine Glasscheibe abgedeckt. Die Sonnenstrahlen durchdringen die Glasabdeckung und treffen auf die schwarze Oberfläche des Absorbers. Dieser erwärmt sich und gibt die Wärme an die Wärmeflüssigkeit ab. Vakuumröhrenkollektoren Bei Vakuumröhrenkollektoren sind die einzelnen Absorberstreifen in luftleeren Glasröhren untergebracht. Die Röhren können einzelnd gedreht werden und so ungünstige Neigungswinkel bzw. die Ausrichtung des Daches ausgleichen. Vakuumröhrenkollektoren haben einen sehr hohen Wirkungsgrad. Speicher Je nachdem ob eine solare Brauchwasseranlage oder eine solare Raumheizung installiert werden soll, sind unterschiedliche Speichertypen notwendig. Solar-Brauchwasserspeicher Bei Brauchwassersystemen wird dieser Speicher in der Regel direkt neben dem Kessel der Zentralheizung installiert. Im oberen Bereich des Speichers befindet sich der Wärmetauscher zur Nachheizung durch den Kessel, im unteren Bereich befindet sich der Wärmetauscher zur Einspeisung der Solarwärme. Pufferspeicher Pufferspeicher werden bei Anlagen zur Raumheizungsunterstützung eingesetzt und sind in unterschiedlichen Ausführungen erhältlich. Besonders positiv auf den Wirkungsgrad der Solaranlage wirken sich sogenannte Schichtladesysteme aus. Hier wird die Sonnenwärme je nach Temperaturniveau automatisch in unterschiedliche Schichten des Speichers eingespeist. Kombispeicher Der Kombispeicher vereint zwei Speicher in einem: Der Brauchwasserspeicher ist in einem größeren Pufferspeicher untergebracht. Das obere Drittel des Speichers wird in der Regel vom Kessel auf Bereitschafts- temperatur gehalten. Wärmetauscher Solaranlagen, die einen frostgeschützten Solarkreislauf haben (dies ist hierzulande die Regel-), benötigen einen Wärmetauscher. Dieser überträgt die Solarwärme auf den Brauchwasser- oder Heizkreislauf. Man unterscheidet je nach Bauanordnung interne, also innerhalb des Speichers, und externe, außerhalb des Speichers installierte, Wärmetauscher. Montageset Für die Dachmontage gibt es standardisierte Halterungen von
diversen Firmen. Eine Dachintegration ist ebenso möglich wie eine Montage
auf den vorhandenen Dachziegeln. Es sind bereits Halterungssysteme auf dem
Markt, die sich sowohl für die Montage von Solarkollektoren als auch für
Photovoltaikanlagen eignen. Förderung In den einzelnen Bundesländern und auf kommunaler Ebene gibt es eine Vielzahl von unterschiedlichen Förderungen für Solarkollektoren. Solarfachbetriebe wissen in der Regel über die aktuellen Programme sehr gut Bescheid. Für die Finanzierung bieten einige Banken zinsgünstige Kredite an. Fragen Sie Ihre Bank! Kohlendioxid-Einsparung Jede Kilowattstunde, die durch eine Solaranlage produziert wird,
erspart der Umwelt Schadstoffemissionen und trägt zur Reduzierung des
Klimakillers Kohlendioxid bei. Die Wahl der Heizung für den
Restwärmebedarf entscheidet letztendlich über die CO2-Bilanz
des gesamten Heizungssystems. Nachfolgend eine Übersicht über die
Kohlendioxidemissionen verschiedenen Heizsysteme: Kohlendioxidemissionen verschiedener Heizsysteme (kg CO2 pro 1.000 kW/h)
Quelle: Öko-Institut 97,
Marktübersicht, Thermische Solaranlagen Greenpeace fordert:
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