Solarwarmwasserbereiter: Wie funktionieren sie? Sollten Sie sich eines zulegen?

Typen, Komponenten sowie Vor- und Nachteile von Solarwarmwasserbereitern.

Durch den Einsatz eines Solarwarmwasserbereiters kann ein Haushalt erhebliche Kosten einsparen und dazu beitragen, lokale und regionale Emissionen zu reduzieren, die zur Luftverschmutzung führen. Obwohl die Anschaffungskosten sowohl für das System als auch für die Installation höher sind (im Vergleich zum Austausch eines vorhandenen elektrischen oder gasbetriebenen Warmwasserbereiters), werden sie nach Angaben des Ministeriums im Laufe der Zeit 50 bis 80 % der Kosten für die Warmwasserbereitung einsparen der Energie.

Je nachdem, welches System Sie kaufen und wie viel Warmwasser Ihr Haushalt verbraucht, bedeutet dies, dass sich die Anlage in ein paar Jahren amortisieren kann. Und möglicherweise erhalten Sie für den Einbau auch einen Steuerabzug.

Solare Warmwasserbereiter nutzen die Energie der Sonne, um entweder direkt Wasser zu erhitzen, das dann im Haus für den Warmwasserbedarf genutzt werden kann, oder indem sie Sonnenenergie nutzen, um eine andere Flüssigkeit zu erhitzen, die dann zum Erhitzen des Wassers verwendet wird. Sie können aktiv oder passiv sein und alle Systeme erfordern einen Speichertank.

Solarwarmwasserbereiter können in kalten Klimazonen, an weniger sonnigen Orten und unter verschiedenen Bedingungen funktionieren, allerdings weniger effektiv als an sonnigeren Orten. Aber selbst wenn Sie an einem Ort leben, an dem Ihr Solarwarmwasserbereiter das Wasser im Winter nur geringfügig, im Herbst und Frühling etwas und an Sommertagen ausreichend vorwärmt, sparen Sie dennoch Geld und reduzieren die Emissionen.

Wenn nachts und an bewölkten Tagen nicht genügend warmes Wasser gespeichert ist, benötigen Sie ein zusätzliches Heizelement, um die Wassertemperatur zu erhöhen. Die meisten Menschen mit Solarwarmwasserbereitern in gemischten oder saisonalen Klimazonen verwenden diese in Verbindung mit einem bedarfsgesteuerten Warmwasserbereiter, um die Wassertemperaturen noch etwas anzuheben. Da diese Geräte bereits erwärmtes Wasser erwärmen, arbeiten sie noch schneller und effizienter, als wenn sie kaltes Wasser erhitzen würden.

Üblicherweise werden Solarwarmwasserbereiter auf dem Dach mit Südausrichtung angebracht, sodass sie die beste Qualität direkter Sonneneinstrahlung erhalten. Sie können aber auch im Garten, auf der Wiese oder an anderen Orten aufgestellt werden, wo sie direktem Sonnenlicht ausgesetzt sind.

Ein aktiver Solarwarmwasserbereiter kann direkt oder indirekt sein. Im Direktsystem wird Wasser über Pumpen durch die Solarkollektoren (normalerweise auf einem Dach) zirkuliert, wo es von der Sonne erwärmt und dann zur Speicherung in einen gut isolierten Tank geleitet wird. Diese sind in Klimazonen nützlich, in denen es selten gefriert.

Ein indirekter aktiver Solarwarmwasserbereiter verwendet eine spezielle, nicht gefrierende Wärmeübertragungsflüssigkeit, die von der Sonne erhitzt wird und dann das gespeicherte Wasser erwärmt. Diese sind an Orten nützlich, an denen es saisonal gefriert.

Passive Systeme sind einfacher und kostengünstiger als aktive Systeme, aber weniger effizient. Es gibt verschiedene Arten, wobei einige anstelle von Pumpen Heiß-Kaltwasser-Differenziale verwenden, um das Wasser zu bewegen. Die andere Art nutzt einfach die von der Sonne verfügbare Wärmeenergie, um das Wasser vorzuwärmen, und nutzt dann einen herkömmlichen Warmwasserbereiter, um die Temperatur auf das erforderliche Maß zu erhöhen.

Jeder Solarwarmwasserbereiter muss mindestens zwei Elemente umfassen: einen Kollektor zum Sammeln der Sonnenenergie und einen Speichertank. Danach hängen weitere Teile des Systems von der Art des verwendeten Solarwarmwasserbereiters ab.

Die Hauptkomponenten jedes solaren Warmwasserbereitungssystems sind ein oder mehrere Kollektoren, die die Sonnenenergie einfangen, und ein gut isolierter Speichertank. Natürlich gibt es verschiedene Arten von Solarmodulen zur Warmwasserbereitung.

Flachkollektormodule haben eine Glas- oder Polymerabdeckung mit einer dunklen Platte darunter. Wenn die Sonne auf die Platte scheint, wird ihre Wärme von der Platte (und den dunklen Rohrleitungen, durch die das Wasser fließt) absorbiert und an das Wasser übertragen.

Integrierte Speichersysteme sind mit Wasser gefüllte schwarze Tanks, die in einer durchsichtigen, gut isolierten Box aufbewahrt werden. Dieses System wird oft verwendet, um Wasser vorzuwärmen, das dann durch ein zusätzliches System wie einen Durchlauferhitzer vollständig auf die gewünschte Temperatur zum Baden oder für Hausarbeiten erhitzt wird.

Ein dritter Typ, Vakuumröhrenkollektoren, enthält durchsichtige Röhren mit Metallinnenseite und wird hauptsächlich für kommerzielle Anwendungen verwendet.

Die Speicherkapazität für Solarwarmwasserbereiter kann je nach Größe des Hauses, der Anzahl der Solarkollektoren und der im Haus benötigten Warmwassermenge variieren. Typischerweise verfügen die meisten Systeme über einen Tank mit großem Fassungsvermögen – 80 Gallonen (oder mehr) –, der an bewölkten Tagen die Speicherung von Warmwasser ermöglicht. Einige Systeme umfassen zwei Tanks, sodass einer für den sofortigen Gebrauch und ein anderer nur zur Lagerung dient.

Vorteile

Nachteile

Die Installation von Solarwarmwasserbereitern kostet etwa 3.500 US-Dollar, und darin sind sowohl Arbeitsaufwand als auch Teile enthalten.

Solarwarmwasserbereiter funktionieren zwar auch im Winter, sind aber am wenigsten effizient, wenn die Sonneneinstrahlung am schwächsten ist. Kurze Tage reduzieren den solaren Wärmeeintrag und kalte Außentemperaturen machen es schwierig, das Wasser warm zu halten. Die meisten Solarwarmwasserbereiter verfügen über einen Frostschutz, der verhindert, dass sich um sie herum Schnee und Eis ansammeln.

Für den Betrieb eines Solarwarmwasserbereiters sind weder Strom noch elektrische Komponenten erforderlich. Stattdessen nutzen diese Systeme Solarkollektoren, die Energie direkt von der Sonne beziehen.

Solarwarmwasserbereiter erwärmen das Wasser tagsüber, wenn die Sonne scheint, und halten es über Nacht in isolierten Tanks warm. Bei eisigen Temperaturen kann dies schwierig sein, aber wie gut Ihr Solarwarmwasserbereiter das Wasser im Winter warm hält, hängt von der Qualität des Systems ab.

„Abschätzung der Kosten und Energieeffizienz eines Solarwarmwasserbereiters.“ US-Energieministerium.