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Solarthermische Speicher

Solarthermische Speicher bzw. kurz die Solarthermie ist inzwischen bei vielen Gebäuden Stand der Technik. Hierbei wird durch Sonnenenergie, die auf Kollektoren trifft, ein Wärmeträger erwärmt. Dieser Wärmeträger wird anschließend direkt oder über Wärmetauscher in einem anderen Medium gespeichert. Hierfür kommen sogenannte Pufferspeicher zum Einsatz.

Die Technik von solarthermischen Anlagen

Solarthermische Anlagen verfügen über drei Hauptkomponenten. Es werden Kollektoren zur Aufnahme der Sonnenenergie, ein Leitungsnetz mit temperaturgesteuerten Reglern und Pumpen und ein Pufferspeicher benötigt. Bei den Kollektoren gibt es zwei hauptsächlich eingesetzte Varianten. Zum einen den Vakuumkollektor und zum anderen den Flachkollektor. Charakteristisch für den Vakuumkollektor sind die sichtbaren Röhren, die einen Unterdruck aufweisen. Dadurch ergeben sich eine Isolation des Wärmeträgermediums zur Umgebung und somit geringere Wärmeverluste. Nachteilig ist jedoch die höhere Empfindlichkeit der Kollektoren gegenüber Umwelteinflüssen. Durch Verlust des Vakuums funktioniert ein solcher Röhrenkollektor nicht mehr richtig. Flachkollektoren dagegen gelten als sehr robust, wartungsarm und langlebig. Diese sind auch auf Dächern in der Regel weniger auffällig integrierbar. Bei beiden Systemen wird durch Sonnenenergie eine Flüssigkeit erwärmt. Bei gängigen Systemen fließt durch den Kollektor ein Frostschutzmittel, zum Beispiel Glykol. Wasser würde im Winter gefrieren und Schäden an Kollektoren und Leitungen verursachen. Nur im Sommer oder in frostfreien Regionen eingesetzte Systeme können dagegen direkt mit Wasser betrieben werden. Die Wärmeträgerflüssigkeit wird über ein Leitungsnetz zu einem Pufferspeicher transportiert. Hierbei gibt es Systeme, die ohne Pumpen auskommen und mittels Schwerkraft funktionieren. Hierfür muss allerdings der Pufferspeicher höher als der Warmwasserkollektor montiert sein. In den meisten Fällen kommen jedoch für diese Aufgabe Umwälzpumpen zum Einsatz, da ein Pufferspeicher häufig im Keller installiert ist. Bei der Auswahl der Pumpen ist unbedingt auf energiesparende Modelle zu achten, da viele vor allem ältere Umwälzpumpen einen hohen Stromverbrauch aufweisen. Im Pufferspeicher wird mittels Wärmetauscher die Wärmeträgerflüssigkeit abgekühlt und ein anderes Medium, z. Bsp. Trinkwasser oder Heizungswasser, erwärmt.

Einsatz von solarthermischen Speichern

Solarthermische Speicher sind eine ideale Ergänzung für Heizungssysteme in Gebäuden. Diese ermöglichen bei guter Dimensionierung einen Heizbetrieb nur mit Sonnenenergie in den Sommermonaten und teilweise noch in der Übergangszeit. Nachteilig ist jedoch, dass im Winter, also in der Zeit mit hohem Wärmebedarf, nur wenig Sonnenenergie zur Verfügung steht. Als Langzeitspeicher sind solarthermische Speicher auf Grund der geringen Energiedichte weniger gut geeignet. Zudem führen Wärmeverluste zu einer geringeren Energieausbeute bei einer längeren Speicherung.

Kombination Solarthermische Speicher und Photovoltaik

Auf dem Markt gibt es Systeme, die eine Kombination aus Solarthermie und Photovoltaikanlage darstellen. Hierfür befindet sich auf der Rückseite eines Photovoltaikmoduls ein Kollektor, der die rückseitige Wärme nutzt. Somit lässt sich gleichzeitig elektrische Energie und Wärme erzeugen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Quelle: Wikipedia
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