Monovalente Solarthermieanlage

Oktober 18th, 2012

Monovalente Solarthermieanlagen (Solaranlagen zur Erwärmung von Brauchwasser) sind in ihrem Grundgedanken eigentlich nichts neues – wenn auch zunächst in anderer Form umgesetzt. So ist es beispielsweise nicht unüblich, dunkle Behälter mit Wasser in die Sonne zu hängen und das erwärmte Wasser zum Duschen zu nutzen. Da der Bedarf an warmen Wasser zudem das ganze Jahr über nahezu konstant bleibt, ist es sinnvoll den Bedarf zumindest teilweise auch über eine Solarthermieanlage zu decken.

Wie groß sollte die monovalente Solarthermieanlage sein?

Foto: Florian Methe / pixelio.de

Die richtige Größe der monovalenten Solarthermieanlage ist entscheidend um den Bedarf ausreichend zu decken. So gesehen muss man also zunächst den Warmwasserbedarf kennen oder zumindest gut abschätzen um ihn bei der Planung der Anlage zu berücksichtigen. Wird die Anlage zu groß geplant, verursacht sie höhere Kosten für die Installation, die später die Einsparungen aufheben und die Amortisation der Anlage verzögern. Ist die Anlage dagegen zu klein dimensioniert, wird das Potential nur bedingt ausgeschöpft und die Einsparungen sind entsprechend geringer. Für die Planung sollte allerdings nicht nur die Größe der Bruttokollektorfläche sondern auch die Dimansionierung des Speichers betrachtet werden. Dies ist wichtig, da ein zu kleiner Speicher nur eine geringere Wärmemenge aufnehmen kann und die Anlage so im Sommer öfter in Stagnation geraten könnte. Ein passend dimensionierter Speicher reduziert dagegen die Stagnationsgefahr.
 

Den Warmwasserbedarf berechnen

Es gibt unterschiedliche Wege den Warmwasserbedarf zur Planung der monovalenten Solarthermieanlage abzuschätzen. Eine Möglichkeit ist sicherlich die Abrechnung das Wasserverbrauchs über die vergangenen Jahre zu betrachten. Andererseits kann allerdings auch von einem allgemeinen Richtwert von etwa 30Litern Warmwasser pro Person und pro Tag ausgegangen werden. Dies ist jedoch nur ein allgemeiner Richtwert, der einer individuellen Schwankung unterliegt. In manchen Haushalten ist der Warmwasserbedarf ggf. größer, während er in anderen Haushalten geringer ausfällt. Gleichzeitig sollten auch elektronische Geräte wie die Waschmaschine oder der Geschirrspüler berücksichtigt werden.
 

Ableiten der richtigen Größe

Ausgehend von etwa 30 Litern pro Person und Tag sollte die monovalente Solarthermienalge auf einen Warmwasserbedarf von etwa 60-80 Litern pro Person ausgelegt werden. So können auch Perioden mit eher bewölktem Himmel leichter überbrückt werden. So gesehen hängt die richtige Größe der Anlage also nicht nur von der Personenzahl sondern auch von sich ggf. ändernden Wetterbedingungen und Bedarfsentwicklungen ab. Ein wichtiger Punkt in der Planung der Anlage ist auch die Entscheidung für einen Flachkollektor oder alternativ einem Vakuumröhrenkollektor.

Flach- oder Vakuumröhrenkollektoren für die monovalente Solarthermieanlage?

Vakuumröhrenkollektoren haben einige entscheidende Vorteile gegenüber Flachkollektoren:

    • Die Sonne muss nicht senkrecht über dem Kollektor stehen, damit dieser seinen maximalen Wirkungsgrad erreicht.
    • Durch die runde Kollektorfläche in den Vakuumröhren erreicht der Vakuumröhrenkollektor auch bei schräg stehender Sonne hervorragend Leistungswerte.
    • Pro Person reicht etwa 1 Quadratmeter Bruttokollektorfläche, bei Flachkollektoren sollte nochmals ein halber Quadratmeter draufgepackt werden (ausgehend von einem Verbrauch von 30 Litern/pro Person und Tag).

Damit die Kollektoren jedoch richtig arbeiten können, sollte auch der Speicher ausreichend dimensioniert werden um die Wirtschaftlichkeit der Anlage nicht zu beeinträchtigen. Die Aufgabe des Speichers in der Solarthermieanlage ist das Puffern, da das Warmwasser nicht über den gesamten Tag gleich benötigt wird. Die Bedarfsspitze ist meist morgens, da jetzt geduscht wird. Das Wasser wird über die monovalente Solarthermieanlage jedoch nur bei eintreffender Sonne erwärmt, daher ist es sinnvoll die aufgenommene Wärme über den Tag zu speichern und auch an einem späteren Zeitpunkt zur Verfügung zu stellen. Durch eine angebundene Zusatzheizung wird jedoch sichergestellt, dass auch bei weniger Sonne ausreichend Wärme und damit Warmwasser bereitgestellt wird.


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