Solarthermie Lexikon

Im Lexikon für Solarthermie erfahren Sie alles Wissenswerte zu diesem Thema

Absorber

Der Absorber ist das Kernstück eines Kollektors. Er besteht aus gut wärmeleitendem, selektiv beschichtetem Blech (im allg. Kupfer). Die auftreffende Sonnenstrahlung wird dort in Wärme umgewandelt. In der Mitte dieses Bleches befindet sich ein kleines Röhrchen, durch welches ein Wärmeträger dann die gewonnene Wärme zum Solarspeicher transportiert.

Absorption

Damit wird in der Solartechnik die Umwandlung von Sonnenstrahlung in Wärme beim Auftreffen auf den Absorber bezeichnet. Eine hochwertige selektive Beschichtung des Absorbers bewirkt eine hohe Absorption.

Brennwertkessel

Brennwertkessel sind technisch optimierte Heizkessel, die die Abgaswärme des Brennstoffs besonders effektiv nutzen. Durch das Abkühlen des Abgases unter den Taupunkt, wird die Kondensationswärme zusätzlich genutzt. Außerdem sind die Abstrahlungsverluste sehr gering. Der Brennwerteffekt ist bei Erdgas am größten.

Energie

Das Wort kommt aus dem Griechischen und heißt übersetzt "wirkende Kraft". Physikalisch gesehen ist Energie die Fähigkeit eines Systems, Arbeit verrichten zu können. Sie wird weder erzeugt noch verbraucht, sondern nur von einer Form in die andere umgewandelt. Zum Beispiel wird die Energie der Sonne durch Solarzellen in elektrischen Strom umgewandelt. Oder durch den Einsatz von Solarkollektoren zur Wassererwärmung und Raumheizung genutzt. Physikalische Einheit für Energie: 1 Joule (J) Physikalische Einheit für elektrische Energie: 1 Kilowattstunde (kWh) 1 kWh => 3 600 000 J

Energiesparverordnung(ESVO)

Eine neue Verordnung, die im Jahr 2000 in Kraft tritt. Sie wird die momentane Wärmeschutz- und die Heizanlagenverordnung zusammenfassen. Die zulässigen Wärmeverluste werden dann 30% niedriger liegen als bei der jetzt zulässigen Wärmeschutzverordnung.

Erneuerbare Energien

Sie werden auch als regenerative Energien bezeichnet und stammen aus den Energiequellen, die den Menschen unendlich lange zur Verfügung stehen (im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen). Dazu gehören die direkte Sonnenenergie (Solarwärme, Photovoltaik) und die indirekte Sonnenenergie in Biomasse, aus Wind-und Wasserkraft, sowie Erdwärme (Wärmepumpe) und Gezeitenkraft (Mond).

Flachkollektor

Der Flachkollektor ist die verbreiteteste Kollektorbauart. Er besteht aus einem Kasten, in dem Absorber eingesetzt sind. Die Rückseite ist durch stark isolierende und hitzebeständige Materialien, die Vorderfront durch spezielles Solarglas geschlossen.

Fossile Energiequellen

Als fossile Energiequelle wird meist Brennstoff wie Kohle, Erdöl und Erdgas verwendet. Es sind pflanzliche Überreste aus vor Jahrmillionen gewachsenen Pflanzen. Deshalb spricht man auch von gespeicherter "Sonnenenergie". Diese Energiequellen setzen bei ihrer Verbrennung die von den Pflanzen gespeicherten Gase wieder frei: u.a. Kohlenmonoxyd, Kohlendioxyd, Schwefeldioxyd und Stickoxyde. Kohlendioxyd ist der Hauptverursacher des Treibhauseffektes.

Legionellen

Legionellen sind Bakterien, die in länger stehendem Wasser in einem Temperaturbereich unterhalb von 60C auftreten können. Bei hochwertigen und sorgfältig installierten Solaranlagen tritt dieses Phämomen jedoch nicht auf. Solarspeicher mit externem Plattenwärmetauscher (Stratos Integral, SolvisMax) bieten Legionellen keine Vermehrungschance.

Low-Flow

Low-Flow bedeutet: Durch niedrige Durchflüsse wird in einem Kollektordurchlauf die Wassertemperatur auf Nutzniveau angehoben. Low-Flow-Systeme bringen eine erhebliche Reduzierung der Anlagen- und Installationskosten durch einfache Kollektorverschaltungen, geringen Verrohrungsaufwand und Halbierung der notwendigen Rohrquerschnitte.

Photovoltaik (PV)

PV bezeichnet den Bereich der Energietechnik, der sich mit der direkten Umwandlung des Sonnenlichts in elektrischen Strom mittels Solarzellen beschäftigt. Der photovoltaische Effekt wurde schon vor 150 Jahren von dem Physiker A.E. Becquerel entdeckt und bezeichnet den Stromfluß in einem zweischichtigen (positiv/negativ) Halbleiterwerkstoff (z.B Silizium).

Plattenwärmetauscher

Er besteht je nach Größe und geforderter Leistung aus einer bestimmten Anzahl dicht nebeneinander liegender Platten, die als zwei separate Bereiche im Gegenfluß durchströmt werden. Dem heißen Wasser fließt das kalte Wasser entgegen und wird so im Direktdurchlauf erwärmt, wenn es benötigt wird. Diese Art der Frischwassererwärmung ist garantiert legionellenfrei.

Schichtspeicher

Der Schichtenlader ist ein oben offenes Polypropylenrohr, das über seine Höhe verteilt mehrere Membranklappen aufweist. Bei höherer Temperatur des zufließenden Wassers besteht eine Druckdifferenz und die Membranklappen bleiben geschlossen. Bei Temperaturgleichheit innerhalb und außerhalb des Rohres wird der Druck auf die entsprechende Klappe aufgehoben, das Wasser kann austreten und sich temperaturgleich einschichten.

Die selbstregelnde Beladevorrichtung sorgt im Gegensatz zu starren Zuführungen für die variable Einschichtung verschiedener Wassertemperaturen in verschiedene Speicherhöhen: heißes Wasser oben, warmes Wasser darunter und kaltes Wasser unten. Das Schichtspeichersystem wurde umfangreichen Tests unterworfen. Es zeigte einen hohen solaren Deckungsgrad.

Solararchitektur

Durch Verordnungen und Gesetze zur Einsparung von Energie, wird der Aspekt der Solararchitektur immer bedeutender. Besondere bauliche Maßnahmen, Vorrichtungen und Anlagen zur Nutzung der Sonnenenergie werden nicht nur technisch effizient geplant, sondern müssen auch immer mehr ästhetischen Gesichtspunkten entsprechen. So werden zum Beispiel große Südfenster mit spezieller Mehrfachverglasung zur passiven Nutzung der Sonnenenergie eingesetzt. Oder Kollektoren zur Wärmegewinnung werden als Dachfläche und gleichzeitig zur Beschattung genutzt.

Solarkreislauf

Bei einer Solaranlage fließt die von der Sonne erwärmte Wärmeträgerflüssigkeit (meist Wasser) vom Kollektor zum Solarspeicher und heizt über den im Speicher integrierten Wärmetauscher das Wasser auf. Wenn die Trägerflüssigkeit den Wärmetauscher durchlaufen und dabei ihre Wärme abgegeben hat, stömt sie zurück zum Kollektor, wird dort wieder aufgeheizt und der Kreislauf beginnt erneut. Es ist ein geschlossener Kreislauf, bei dem die Wärmeleitflüssigkeit nicht direkt mit dem Brauchwasser in Berührung kommt.
Die selbstregelnde Beladevorrichtung sorgt im Gegensatz zu starren Zuführungen für die variable Einschichtung verschiedener Wassertemperaturen in verschiedene Speicherhöhen: heißes Wasser oben, warmes Wasser darunter und kaltes Wasser unten. Das Schichtspeichersystem wurde umfangreichen Tests unterworfen. Es zeigte einen hohen solaren Deckungsgrad.

Solarspeicher

Ein Solarspeicher ist ein Vorratsbehälter zum Speichern von solar erwärmtem Wasser. Da die Sonne nicht rund um die Uhr scheint, kann auf dieses Speichervolumen, das meist für einige Tage reicht, nicht verzichtet werden. Als Grundelemente besitzt ein Solarspeicher Wärmetauscher und Anschlüsse für den Solarkreislauf sowie für die Nachheizung. Ein hochwertiger Speicher sollte korrosionsbeständig sein, geringe Wärmeverluste und eine gute Temperaturschichtung haben (Schichtspeicher).
Die selbstregelnde Beladevorrichtung sorgt im Gegensatz zu starren Zuführungen für die variable Einschichtung verschiedener Wassertemperaturen in verschiedene Speicherhöhen: heißes Wasser oben, warmes Wasser darunter und kaltes Wasser unten. Das Schichtspeichersystem wurde umfangreichen Tests unterworfen. Es zeigte einen hohen solaren Deckungsgrad.

Solarthermie

Solarthermie ist die Wissenschaft und Anwendung, die sich mit der Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme beschäftigt (z.B. Warmwasserbereitung, Raumheizung).

Solarzelle

Dünne Scheibe aus einem Halbleiterwerkstoff, meist Silizium (zweithäufigstes Element der Erdoberfläche). Die Solarzelle ist an der Oberfläche positiv und an der Unterseite negativ beschichtet; bei Lichteinfall erzeugt der innere photoelektrische Effekt einen Stromfluß. Zur Nutzung als Stromerzeuger werden viele einzelne Solarzellen zu einem Solarmodul zusammengeschaltet und mit Spezialglas geschützt. Die Wirkungsgrade der Module sind je nach verwendetem Material (amorhes, mono-oder multikristallines Silizium) und Verarbeitung unterschiedlich; heutzutage meist zwischen 12%-18%.

Taupunkt

Der Taupunkt ist die Temperatur, an dem die in der Luft enthaltene relative Feuchtigkeit genau 100 % beträgt. Die Luft ist dann vollkommen gesättigt und kondensiert bei weiterer Abkühlung. Dies wird in den heute sehr verbreiteten Brennwertkesseln genutzt.

Treibhauseffekt

Nachweislich wird in den letzten Jahrzehnten die Erdatmosphäre durch menschliche Eingriffe aufgeheizt. Durch Verbrennungsvorgänge jeglicher Art (Automotor, industrielle Produktion, Hausheizung etc.) wird CO 2 freigesetzt. Zur Zeit verbrennen wir in einem Jahr etwa eine Million Jahre eingestrahlter Sonnenenergie aus fossilen Brennstoffen, die in Jahrmillionen gespeichert wurde. Die plötzliche, durch natürliche Vorgänge nicht mehr regulierbare Erhöhung der CO 2- Konzentration wirkt für die Erdoberfläche wie ein Treibhaus. Die Abstrahlung der Erdwärme in den kalten Weltraum wird behindert.

Überschreiten die sogenannten Treibhausgase (CO 2 , Fluorkohlenwasserstoffe) eine bestimmte Konzentration, gerät das Gleichgewicht aus Sonneneinstrahlung und Wärmeabgabe der Erdatmosphäre aus dem Gleichgewicht. Die Folgen sind u.a. das Abschmelzen des Polareises und das Ansteigen des Meeresspiegels. Dieser Prozeß verstärkt sich durch wachsende Ansprüche und steigende Lebensstandards. Eine Folge könnte sein, daß z.B. Hamburg, Bangkok oder New York von der Landkarte verschwinden.

Wärmetauscher

Ein Wärmetauscher ist ein Wärmeüberträger, der meist aus Kupferrohrwendeln oder durchströmten Platten (Plattenwärmetauscher) besteht. In der Solartechnik werden sie eingesetzt, um das Speicherwasser mittels der Wärmeleitflüssigkeit aus dem Kollektor oder, bei nicht ausreichender Sonneneinstrahlung, das Wasser über die Nachheizung zu erwärmen.den.

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