Waerme für Wasser und Heizung

Die Funktionsweise
Das Prinzip einer Solaranlage ist einfach: Ein flüssiger Wärmeträger - ein frostsicheres Gemisch aus Wasser und Glykol -, nimmt die Sonnenwärme im Kollektor auf und transportiert sie in einem geschlossenen Kreislauf bis in den Speicher im Haus. Als "Motor" fungiert eine kleine Heizungspumpe, die allerdings nur dann läuft, wenn die Temperatur im Kollektor höher ist als im Speicher. Hierzu setzt man zwei Temperaturfühler und eine elektronische Regelung ein. Ist der Speicher hinreichend warm, dann "steht" die Solaranlage.
An heißen Sommertagen kann es nun durchaus vorkommen, dass die Solarflüssigkeit im Kollektor zu kochen beginnt. Sehr wichtig wird dann die "Eigensicherheit" der Anlage, das heißt es muss auch bei diesen Extremzuständen nicht von außen eingegriffen werden. Mehr noch: Die Anlage wechselt selbstständig wieder in den normalen Betriebszustand zurück, ohne dass zum Beispiel "abgelassene" Solarflüssigkeit nachgefüllt werden müsste.

Die Komponenten
Als Zubehör benötigt man ein Membran-Ausdehnungsgefäß, welches Druckschwankungen auffängt, außerdem Armaturen zum Befüllen und Entleeren, sowie ein Sicherheitsventil. Pumpe, Armaturen, Ausdehnungsgefäß, Thermometer, Manometer (Druckmesser) und Regelung sind oft in einer kompakten "Solarstation" zusammengefaßt, die mit Polystyrol gegen Wärmeverlust gedämmt ist. Ähnlich wie bei der PV Technik gibt es darüber hinaus noch diverse Sensoren und Elektronikkomponenten, etwa zur Erfassung verschiedener Parameter wie Durchfluss, Temperatur und Wärmemenge.
Wenn man die Solarstation als Herzstück der Anlage betrachtet, dann ist der Solarspeicher der Bauch.

Die verschiedenen Systeme
Die Vielfalt der verschiedenen Systeme scheint verwirrend, alle lassen sich aber auf ein paar Grundprinzipien zurückführen. Man unterscheidet Anlagen zur reinen Trinkwassererwärmung und Kombisysteme mit Heizungsunterstützung. Aus naheliegenden Gründen bleiben der Solarkreislauf, das Trinkwasser und das Heizwasser streng getrennt; die Wärme wird mittels Wärmetauscher übertragen.
Gespeichert wird die Energie immer in Form von warmen Wasser. Bei reinen Trinkwasseranlagen wird warmes Brauchwasser, bei Systemen mit Heizungsunterstüzung heißes Heizwasser bevorratet. Das Trinkwasser kann man dann "durchlaufend" über einen Wärmetauscher erhitzen, entweder über Rohschlangen innerhalb des Heizwasserspeichers oder über einen externen Plattenwärmetauscher. Daneben gibt es noch Systeme mit zwei getrennten Speichern für Trinkwasser und Heizwasser und das Platzsparende Tank-im-Tank-Prinzip. Hier befindet sich eine Trinkwasser-"Blase" innerhalb des größeren Heizwassertanks.

Das Wasser im Puffer wird meist direkt zum Heizen in Radiatoren oder einer Flächenheizung (Fußboden) verwendet. Möglich sind auch heizungsunterstüzte Systeme mit Rücklaufanhebung. Hier fließt das Wasser vom Radiator zuerst in den Solarspeicher und dann in den Kessel. Ist es heiß genug, muss der Brenner nicht anspringen und man spart Oel/Gas.
Mit Wärme "beladen" werden die Wasserspeicher über den Wärmetauscher des Solarkreislaufs- und zwar von oben nach unten, das warmes Wasser nach oben steigt und kälteres nach unten drängt. Diese Schichtung ist gewollt - wichtig ist das gerade bei weitgehend kalten Speichern. Denn wenn sich das heiße Wasser am Wärmetauscher mit dem kalten Restwasser im Speicher vermischen würde, würde auch bei beginnendem Sonnenschein immer nur lauwarmes Wasser zur Verfügung stehen. Optimal ist ein Schichtenspeicher mit minimaler Vermischung.
Da die gewohnte Wärme in den Wintermonaten niemals ausreicht, muss immer nachgeheizt werden.
Nicht besonders umweltfreundlich ist die Heizung mit Strom (Heizstab oder ähnlichem), daher werden auch reine Trinkwassersysteme an die konventionelle Heizung angeschlossen. Der entsprechende Wärmetauscher befindet sich meist im oberen und heißesten Bereich des Solarspeichers.

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