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Solarthermie Fachberatung Teil I

Bei der SolarthermieSolarthermie
Was bedeuted Solarthermie? -> Lexikoneintrag
Fachberatung Teil I sollte auf folgende Themen eingegangen werden.

  1. Eignung für eine Solarthermieanlage
  2. Funktionsweise einer Solarthermieanlage
  3. Solarthermie Kollektorarten
  4. Ausrichtung der Solarthermieanlage
  5. Neigung der Solarthermieanlage
  6. Nutzfläche und Leistung einer Solarthermieanlage
  7. Dimensionierung einer Solarthermieanlage
  8. Ertrag der Solarthermieanlage
  9. Wirkungsgrad der Solarthernmiekollektoren
  10. Solarthermie und Speichergröße
  11. Witterungsverhältnisse

1. Eignung für eine Solarthermieanlage

Zu Beginn sollte analysiert werden, ob Ihr Objekt oder Ihre Freilandfläche für eine Solarthermieanlage geeignet ist. Ob eine ausreichende Fläche für die Kollektoren und ausreichend Raum für den Solarspeicher zur Verfügung steht. Wie ist das Dach eingedeckt? Installationen auf Schieferdächern sind in der Regel wegen des deutlich höheren Aufwandes 15-25% teuer. Um den solaren Deckungsanteil prognostizieren zu können, sollte als nächstes der Wärmebedarf des Objektes und der Bedarf an warmem Brauchwasser ermittelt werden.

2. Funktionsweise einer Solarthermieanlage

Die Funktionsweisen und Unterschiede folgender Solarthermieanlagen sollten anhand von Grafiken oder Animationen erklärt werden.

  1. Brauchwassersolarthermie
  2. Heizungsunterstützende SolarthermieSolarthermie
    Was bedeuted Solarthermie? -> Lexikoneintrag
  3. Brauchwasser mit heizungsunterstützender SolarthermieSolarthermie
    Was bedeuted Solarthermie? -> Lexikoneintrag

3. Solarthermie Kollektorarten

Es sollten alle Kollektorarten vorgestellt und der für das Projekt am besten geeignete Kollektor ermittelt werden.

4. Ausrichtung der Solarthermieanlage

Solarthermieanlage Dachausrichtung
Solarthermieanlage Dachausrichtung

Optimale Bedingungen für eine Solarthermieanlage ist eine Südausrichtung. Abweichungen davon beeinflussen aber nicht so stark den Solarertrag. Das Diagramm unter Wirkungsgrad der Solarthermieanlage zeigt dies. Freiflächen- und Flachdachmontagen bieten den Vorteil, dass die Kollektoren genau ausgerichtet werden können.

5. Neigung der Solarthermieanlage

Solarthermieanlage Dachneigung
Solarthermieanlage Dachneigung

Die optimale Dachneigung liegt zwischen 40° und 50°. Auch hier beeinflussen Abweichungen nicht so stark den Solarertrag. Das Diagramm unter Wirkungsgrad der Solarthermieanlage zeigt dies. Freiflächen- und Flachdachmontagen bieten den Vorteil, dass die Kollektoren genau geneigt werden können.

6. Nutzfläche und Leistung einer Solarthermieanlage

Die solaren Erträge hängen von der Größe der Nutzfläche und dem Gesamtwirkungsgrad der Solarthermieanlage ab. Die Einheit  einer  Solarthermieanlage ist die Arbeit und wird in KWh gemessen.

7. Dimensionierung einer Solarthermieanlage

Die Anlagengröße hängt von den individuellen Finanzierungsmöglichkeiten, Art der Solarthermieanlage und der nutzbaren Installationsfläche ab.

8. Ertrag der Solarthermieanlage

Solarthermieanlage Wirkungsgrad
Solarthermieanlage Wirkungsgrad

Die schwarze Skala zeigt die Ausrichtung an.
Die grüne Skala zeigt Ihnen die Dachneigung an.

Beispiel:

Ihr Dach ist nach Südsüdost also 155° gerichtet (Schwarze Skala) und hat eine Neigung von 28° (Grüne Skala). Da das Dach nach Südsüdost ausgerichtet ist kommt nur der rechte Teil des Graphen für Sie in Frage. Die rote Pfeilspitze zeigt die abzulesende Neigung an. Nun folgt man radial ausgehend von der roten Pfeilspitze bis zum Koordinaten (Schwarze Skala) der Ausrichtung 155° (blauer Pfeil). In unserem Beispiel landet man dann am grünen Kreuz und somit in der 95% Blase. Da sich das Kreuz nicht am äußeren Rand befindet kann man von einem Wert von 96% ausgehen.

Um eine hohe Effizienz der Solarthermieanlage zu erreichen muss die Ausrichtung nicht genau nach Süden (180°) und die Neigung des Kollektorfeldes nicht exakt 40° haben.

Bei einem Kollektorfeld mit Ausrichtung Südwest (225°) und einer Neigung von 55° liegen die Erträge noch in der 95% Blase. Bei einem Kollektorfeld mit Ausrichtung Südost (135°) und einer Neigung 55° liegen die Erträge in der 90% Blase. Der Grund liegt in der höheren Luftfeuchtigkeit in den Morgenstunden. Eine größer ausgelegte Kollektorfläche kann diese Verluste aber kompensieren.

Bei Brauchwassersolarthermieanlagen ist die optimale Neigung 40°.

Bei heizungsunterstützenden Solarthermieanlagen ist die optimale Neigung 55°.

Bei Brauchwasser- plus heizungsunterstützender SolarthermieSolarthermie
Was bedeuted Solarthermie? -> Lexikoneintrag
ist die optimale Neigung 50°.

9. Wirkungsgrad der Solarthernmiekollektoren

Der Wirkungsgrad hängt von der Qualität und Art der Kollektoren ab.

Solarthermie Flachkollektor

Solarthermie Vakuum Flachkollektor

Solarthermie Vakuum Röhrenkollektor

Solarthermie Speicherkollektor

10. Solarthermieanlage und Speichergröße

Die Größe des Brauchwasserspeichers sollte entsprechend dem Verbrauch berechnet werden.

Bei heizungsunterstützenden Solarthermieanlagen sollte die optimale Größe des Pufferspeichers errechnet werden.

Bei Brauchwasser- plus heizungsunterstützenden Solarthermieanlagen sollte die optimale Größe des Kombispeichers errechnet werden.

Brauchwasserspeicher

Pufferspeicher

Kombispeicher

Schichtenspeicher

Zweispeichersysteme

11. Witterungsverhältnisse

Globalstrahlungskarte Deutschland
Globalstrahlungskarte Deutschland

Diese sind Standortabhängig. Der deutsche Wetterdienst stellt dafür eine Globalstrahlungskarte zur Verfügung. An Ihr kann man sich relativ gut orientieren.

Globalstrahlkarte am Beispiel Aachen:

Die Globalstrahlkarte gibt für Aachen einen Jahressummenwert von 1021-1040 KWh/m² an. Die praktischen Erfahrungen der Stromnetzbetreiber zeigen jedoch einen tatsächlichen Wert von 850-900 KWh/m².

Der deutsche Wetterdienst Hamburg bietet eine Vielzahl an Informationen hierzu.


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