Thermische Solaranlagen – Der Speicherkollektor

Der Speicherkollektor glänzt durch eine einfache Bauart, eine gute Mobilität und niedrigen Anschaffungskosten. Ob die Wahl auf Speicherkollektoren in unseren Breiten sinnvoll ist, bleibt jedoch fraglich. In südlichen Ländern hingegen, können Speicherkollektoren durchaus sinnvoll sein. Nichts desto trotz können durch Speicherkollektoren brauchbare Erträge erzielt werden, da sie eine gute Wärmedämmung aufweisen.

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Aufbau und Funktion

Ein Speicherkollektor besteht aus einem Kollektor, der die Sonnenenergie auffängt und dem Solarspeicher, in dem sich das warme Wasser befindet. Beide befinden sich in einem wärmegedämmten Gehäuse. Der Speicher kann entweder mit einem Flach oder Röhrenkollektor kombiniert werden und befindet sich direkt unter der Absorberfläche oder als Tank im oberen Teil des Kollektors. Unten am Speicherkollektor befindet sich das kalte Wasser im Fließkreislauf. Dieses wird durch die Sonne erwärmt und zum oberen Teil des Speicherkollektors weitergeleitet. Wenn der Speicher eine ausreichende Dämmung aufweist, besteht die Möglichkeit den Kollektor und Speicher direkt an die Wasserleitungen des Hauses zu verbinden. Speicherkollektoren weisen aufgrund des Wassers innerhalb der Kollektoren ein hohes Gewicht auf. Sollten die Speicherkollektoren auf dem Dach montiert werden, sollte das Wasservolumen einen Wert von 200 Litern nicht überschreiten. Die Wassertemperatur liegt zwischen 20 und 70 Grad. Im Winter besteht die Gefahr, dass das im Kollektor befindliche Wasser friert, aus diesem Grund sollte man für diese Zeit eine zusätzliche Nachheizung installieren oder die Anlage während des Winters entleeren. Somit wird der Betrieb der Solarthermieanlage zwar eingestellt, aber durch die geringe Sonneneinstrahlung im Winter ist die Effektivität der Anlage sowieso gering. Bevor man über die Installation von Speicherkollektoren nachdenkt, sollte man einen Statiker beauftragen das Dach auf eine ausreichende Traglastreserve zu prüfen. Bei Speicherkollektoren werden auf einige Komponenten verzichtet, wie zum Beispiel Verrohrungen oder Pumpen. Der Aufbau gestaltet sich bei Speicherkollektoren sehr einfach und die Anschaffungskosten halten sich gering, jedoch sind Speicherkollektoren als ausreichende Solarheizung oder Trinkwasserbereitung in unseren Breiten nicht geeignet. Außerdem sind Speicherkollektoren optisch sehr auffällig und es besteht keine Möglichkeit einer Indachmontage. Jedoch sind Speicherkollektoren gerade dann geeignet, wenn kein Platz vorhanden ist für große Wärmespeicher.

Speicherkollektor - Solarkollektor und Speicher in einem

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Wirkungsgrad von Speicherkollektoren

Der Wirkungsgrad setzt sich aus dem Verhältnis zwischen technisch nutzbaren Sonnenstrahlung und der tatsächlich erreichen Leistung (optischen Wirkungsgrad) und dem Wärmeverlust durch die Kollektorfläche (Wärmeverlustkoeffizienten) zusammen. Da immer Wärmeverluste auftreten, kann ein 100 prozentiger Wirkungsrad nie erreicht werden. Bei Speicherkollektoren geht war keine Wärme durch Zuleitungswege verloren, dafür sinkt allerdings die Temperatur des Wassers innerhalb der Kollektoren durch die Außentemperatur. Bei Flach- oder Röhrenkollektoren wird das Wasser im Solarspeicher gespeichert und verliert deshalb weniger Wärme als bei Speicherkollektoren. Unter optimalen Bedingungen können Speicherkollektoren einen Wirkungsgrad von bis zu 65 Prozent erreichen.

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Vor- und Nachteile der Speicherkollektoren

Die Speicherkollektoren werden in der Regel eher in südlichen Ländern eingesetzt, da dort die Sonneneinstrahlungen wesentlich höher sind als in unseren Gebieten. Sie werden in Ein- oder Zweifamilienhäusern eingesetzt und finden vor allem dort Verwendung, wo kein Platz für große Speichersysteme existiert. Da an einige Bauteile, wie zum Beispiel Pumpe und Verrohrungen unnötig sind, halten sich die Anschaffungskosten von Speicherkollektoren gering. Außerdem ist die Montage dieser Kollektoren kaum zeitaufwendig und simpel, da die Speicherkollektoren einfach mit der Wasserleitung verbunden werden können.
Leider gibt es bei Speicherkollektoren auch nennenswerte Nachteile. Zum einen sind die Kollektoren sehr schwer und sollten ein Wasservolumen von 200 Litern nicht überschreiten, zum anderen besteht die Gefahr, dass das im Kollektor befindliche Wasser im Winter friert. Bei einer guten Wärmedämmung oder einer Nachheizung, lassen sich Speicherkollektoren auch bei uns einsetzen. Wenn beides jedoch nicht gegeben ist, sollten die Kollektoren in den Wintermonaten geleert und der Betrieb der Solarthermieanlage eingestellt werden. Jedoch werden Speicherkollektoren in unseren Gebieten sehr selten eingesetzt.

Anschaffungskosten von Speicherkollektoren

Bei einem 300 Liter Tank und einem reinen Speicherkollektor betragen die Anschaffungskosten etwa 900 bis 1200€. Unter optimalen Bedingungen kann der 300 Liter Tank an sonnenreichen Tagen den Bedarf von 2 bis 3 Personen im Haushalt decken. Sollte jedoch die zusätzliche Heizungsunterstützung erwünscht sein, reicht dieser nicht aus um den Bedarf zu decken. Die einzelnen Speicherkollektoren, jedoch einfache, drucklose Systeme kosten mit einem 80 Litern Volumen etwa 250€. Jedoch wird bei diesen Kollektoren ein zusätzlicher Nachfüllautomat benötigt, der nochmals mit 40€ zu Buche schlägt. Außerdem kommen die Kosten für ein Ausdehnungsgefäß, eine Nachheizung und Sicherheitsventil bei der Anschaffung oben drauf. Dennoch halten sich die Anschaffungskosten bei Speicherkollektoren gering.

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