Solaranlagen

Solarkollektorsystem ist eine Form der Nutzung und Umwandlung der Solarenergie zum Vorteil des Betriebs eines Gebäudes.

Solarkollektorsysteme werden nach der Nutzung der Solarenergie unterschieden:

• Pasiv (direkte) Solarkollektorsysteme
• Aktiv (indirekte) Solarkollektorsysteme
• Hybrid (kombinierte) Solarkollektorsysteme

Pasiv (direkte) Solarkollektorsysteme

Bestehen in der Nutzung der Sonnenstrahlung zur Beheizung oder Kühlung eines Raumes. Sie funktionieren meistens nach dem Prinzip der Umwandlung sichtbaren – Lichts der Sonnenstrahlung nach dem Auftreffen auf die Oberflächen von Wänden, Böden (Absorber) in langwelliges Infrarot – Wärmestrahlung (fotothermische Umwandlung). Die Grundlage der Nutzung der Solarenergie ist ein entsprechender architektonisch – ökologischer Konzept (Energiegewinnungsstrategie aus der Umwelt, Kontrolle der einfallenden Strahlung). Das bedeutet eine geeignete Platzierung und Ausrichtung des Objekts im Gelände, Formfaktor, Verglasung der Fassaden, Anordnung der Innenräume, thermische Eigenschaften der Baustoffe usw.

Aktiv (indirekte) Solarkollektorsysteme

Nutzen technische Anlagen, die Wärme oder elektrische Energie aus der Solarenergie aufnehmen, speichern und übertragen. Dieser Prozess verläuft folgendermaßen: Sonnenstrahlen treffen auf eine Sammelfläche, werden von einer Absorptionsfläche aufgenommen, die z. B. aus einem Rohrleitungssystem bestehen kann. Diese Fläche überträgt die Wärme mit einem Wärmeträgermedium in einen Speicher. Von dort wird die Wärme direkt zur Beheizung der Räume genutzt. Nach dem Typ des Wärmeträgermediums unterscheiden wir:

• Luftsammler
• Flüssigkeitsammler

Luft-Wärme-Heizsysteme

Als Wärmeträger dient Luft. Die warme Luft wird durch Rohre in einen Wärmespeicher geleitet, der z. B. aus Kies, Schotter oder Betonblöcken besteht, die in einem isolierten Gehäuse untergebracht sind. Die warme Luft wird aus dem Speicher durch Ventilatoren in die einzelnen Räume geleitet. Ein Nachteil dieses Systems ist, dass es nur für die Beheizung mit Luft-Heizsystemen genutzt werden kann.

Flüssigkeits-Wärme-Heizsysteme

Sind um vieles vorteilhafter als Luft-Wärme-Heizsysteme, da sie eine höhere Speicherkapazität haben und sowohl zur Beheizung als auch zur Erzeugung von Warmwasser genutzt werden können. Die Wärme aus dem Kollektor wird mit einem Wärmeträgermedium durch Installationsleitungen in einen Speicher geleitet. Als Wärmeträgermedium wird meistens Wasser, Öl oder Frostschutzgemisch genutzt.

Photovoltaik-Heizsysteme

Die aufgenommene Solarenergie wird direkt in elektrischen Strom umgewandelt. Die Absorptionsfläche besteht aus Solarmodulen (meistens aus Silizium), die das Sonnenlicht mit elektrischer Ladung aufladen. 100cm² eines Solarmoduls erzeugt 1,5W. Der Wirkungsgrad dieser Systeme ist unterschiedlich und liegt im Bereich von 4 - 28% der gesamten einfallenden Strahlung.