Effiziente Nutzung der Sonnenenergie
Grundsätzlich kann die Strahlungsenergie der Sonne auf zweierlei Arten in der Gebäudetechnik genutzt werden: Photovoltaik-Module produzieren aus ihr Strom, mittels Solarthermie wird über Solarkollektoren Warmwasser erzeugt oder die Heizung unterstützt.
Solarkollektoren werden idealerweise auf einer schattenfreien Dachfläche mit einer Neigung von 20 bis 60 Grad installiert, wobei 45 Grad ideal sind. Die höchsten solaren Erträge werden bei einer Südausrichtung der Kollektoren erzielt, aber auch südwestliche oder südöstliche Ausrichtungen sind möglich. Bei einer Montage Richtung Osten oder Westen müssen die Kollektorflächen vergrößert werden, um einen vergleichbaren Energieeintrag zu erreichen. Faustregel: Pro Person im Haushalt sollte circa 1 m² Kollektorfläche für die Betriebswasser-Erwärmung berechnet werden. Solaranlagen können auch auf Flachdächern (aufgeständerte Variante) oder an Außenwänden installiert werden.
Das Herzstück jeder Solaranlage ist der Solarkollektor, der die Sonnenenergie auf der speziellen Beschichtung des Wärmeleitbleches (Absorber) direkt in Wärmeenergie umwandelt. Die Strahlungswärme erhitzt die zirkulierende Wärmeträgerflüssigkeit (z.B. Wasser, Luft oder Solarflüssigkeit) im Solarkreis. Eine Pumpe transportiert die erwärmte Flüssigkeit in den Solarspeicher, wo das Wasser gespeichert und bei Bedarf im Haushalt als Trinkwasser genutzt wird. In unseren Breitengraden kann so bis zu 70% des jährlichen Warmwasserbedarfs eines Haushaltes mit Solarenergie gedeckt werden. Zusätzlich kann die solare Wärme auch zur Gebäudeheizung genutzt werden, wobei eine weitere Wärmequelle (z.B. Brennwertheizung, Wärmepumpe oder Holzheizung) erforderlich ist.
Die Bauteile einer Solaranlage, wie Regelung, Sicherheitseinrichtungen und Speicher, sollten regelmäßig überprüft und gewartet werden, um eine einwandfreie Funktionsweise sicherzustellen. Die Wärmeträgerflüssigkeit muss frostbeständig sein, um ein Einfrieren der Anlage bei Minusgraden zu verhindern. Auch die der Witterung ausgesetzten Anlagenteile sollten regelmäßig auf ihren ordnungsgemäßen Zustand getestet werden.
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