Funktionsweise von thermischen Solaranlagen
Solarkollektoren sammeln Sonnenlicht und wandeln es in Absorbern in Wärme um. Die Absorberstreifen sind mit Rohren verbunden, die ein frostsicherer Wärmeträger, in der Regel ein Wasser/Glykol-Gemisch, durchströmt werden. Der Wärmeträger nimmt die Wärme auf und transportiert diese in einen Solarwärmespeicher.
Da die Zeit der Sonneneinstrahlung und der Verbrauch von Wärme zeitlich oft auseinander liegen, ist ein Speicher für die Wärme wesentlicher Bestandteil eines Solarsystems. Der Speicher soll die Wärme solange vorhalten, bis der Verbraucher sie nachfragt. Typische Anlagen zur reinen Brauchwassererwärmung bestehen aus einem Zweikreissystem, in dem der Solarkreis vom Brauchwasserkreis getrennt ist. Angetrieben durch eine Pumpe transportiert der Solarkreis die Wärme zum Wärmetauscher, der diese an den Brauchwasserspeicher abgibt.
Die Regelung ist so angelegt, dass die Pumpe in Gang gesetzt wird, sobald die Temperatur im Kollektor einige Grade über der Temperatur im Speicherteil der Anlage liegt. Im Sommer reicht die gewonnene Sonnenwärme meist für den gesamten Warmwasserbedarf. In den Wintermonaten, wenn das Strahlungsangebot der Sonne geringer ist, muss das solar vorgewärmte Wasser zusätzlich mit einer konventionellen Öl-, Gas- oder Holzheizung bzw. Wärmepumpe erwärmt werden.
Soll die Solarwärme auch die Raumheizung unterstützen, verwendet man meist ein Zweispeichersystem. Neben einem Brauchwasserspeicher benötigt man hier einen zweiten, größeren Speicher als Wärmepuffer für die Heizung. Brauchwasser- und Pufferspeicher werden mit Solarwärme beladen, vorrangig jedoch der Brauchwasserspeicher. Der Pufferspeicher soll die Wärme sonnenreicher Stunden für die Zeit gesteigerter Nachfrage bereithalten. Steht im Winter nicht genügend Sonnenstrahlung zur Verfügung, wird die konventionelle Heizung zugeschaltet, sobald die Temperatur im oberen Teil des Speichers zu gering ist.
