Kap. 15, RWE Energie BAU-HANDBUCH / 12. Ausgabe

15 Elektro-Warmwasserversorgung
15.4.3 Wassererwärmung mit Sonnenkollektoren
Im Zusammenhang mit energiesparenden Techniken im
Wohnbereich wird häufig die Nutzung der Solarenergie
gewünscht. Unter den Klimaverhältnissen Deutschlands
ist für die nächste Zeit die Warmwasserversorgung das
Hauptanwendungsgebiet für die Nutzung der Sonnenstrahlungsenergie
mit Kollektoren. Gründe hierfür sind vor
allem der ganzjährige Energiebedarf, der auch das Sommerhalbjahr
hindurch besteht, das relativ niedrige Temperaturniveau,
welches bereits Energiegewinne ermöglicht,
sobald das Wärmeangebot die übliche Kaltwassertemperatur
von etwa 10 ˚C übersteigt, und der relativ schlechte
Nutzungsgrad der weit verbreiteten älteren Brennstoffheizkessel
bei der Wassererwärmung, vor allem in den
Sommermonaten.
Das Angebot an nutzbarer Sonnenstrahlungsenergie ist je
nach Tageszeit, Jahreszeit und den Witterungsbedingungen
außerordentlich großen Schwankungen unterworfen.
15-19 Wassererwärmung mit Sonnenkollektoren,
Energiegewinn und Zusatzenergiebedarf
15/24
Gesamtinhalt
Kapitelinhalt
An einem klaren Sommertag kann die eingestrahlte Energie
bis zu achtzigmal größer sein als an einem trüben
Wintertag. Dreiviertel des jährlichen Strahlungsenergieangebotes
entfällt auf das Sommerhalbjahr. Für die Wärmeversorgung
im Wohnbereich können kurzfristige
Schwankungen des Wärmeangebotes durch Wärmespeicher
teilweise überbrückt werden. In sonnenarmen Perioden,
z. B. im Winter, muß zur Deckung des Warmwasser-
Energiebedarfs jedoch immer ein erheblicher Anteil an
Zusatzenergie durch andere Energieträger wie Kohle, Öl,
Gas oder Strom bereitgestellt werden.
Zu einer Solaranlage für die Warmwasserversorgung gehören
folgende Hauptbauteile:
– Sonnenkollektoren, die die Energie der direkten und
diffusen Sonnenstrahlung einfangen und in Wärme umwandeln.
Die gewonnene Wärme wird an ein durchströmendes
Wärmeträgermittel abgegeben. Damit
möglichst wenig Wärme verlorengeht, sind Sonnenkollektoren
wärmegedämmt. Besonders geringe Wärmeverluste
haben Vakuumkollektoren.
– Die Wärmeübertragung von den Sonnenkollektoren zu
dem Warmwasserspeicher erfolgt über Rohrleitungen
und einen Wärmeaustauscher. Das Wärmeträgermittel
wird mit einer Pumpe im Kreislauf zwischen den Kollektoren
und dem Wärmeaustauscher umgewälzt.
– Ein größerer Warmwasserspeicher wird benötigt, um
das aufgeheizte Trinkwasser für den späteren Verbrauch
zu bevorraten. Dieser Speicher kann im Keller oder auf
dem Dachboden des Hauses aufgestellt werden.
– Die Nacherwärmung des Trinkwassers ist erforderlich,
um jederzeit - also auch im Winter - die gewünschte
Warmwassertemperatur sicherzustellen. Bisher war es
üblich, die Nacherwärmung direkt im Warmwasserspeicher
durchzuführen. Das kann durch einen Elektro-
Heizeinsatz oder einen zusätzlichen Wärmeaustauscher
erfolgen, der an den Heizwasserkreislauf eines
Brennstoffkessels angeschlossen wird. Diese Nacherwärmung
wird in der Regel nur im oberen Teil des
Warmwasserspeichers vorgesehen, damit der untere
Teil des Speichers für die anfallende Sonnenwärme
aufnahmebereit bleibt.
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