thermische Solaranlagen (Solarkollektoren) verwandeln Sonnenlicht effizient in thermische Energie. Der Wirkungsgrad ist umso besser, je näher die Kollektortemperatur an der Umgebungstemperatur liegt, da thermische Verluste kleiner werden. Moderne Solarkollektoren sind mit effizienten selektiven Absorbern ausgestattet: diese absorbieren den grössten Teil des Sonnenlichts (ca. 97% der kurzwelligen Solarstrahlung) und emittieren nur sehr wenig im Bereich der langwelligen (Infrarot-) Strahlung. Von der Bauart her unterscheidet man zwischen
Die korrekte Fläche einer Solaranlage richtet sich nach dem Einsatzzweck:
Wichtig ist auch die korrekte Dimensionierung des Speichers bezüglich Inhalt und die richtige hydraulische Einbindung anderer Wärmeerzeuger wie Wärmepumpen. Thermische Solaranlagen gewinnen Wärmeenergie mit hoher Effizienz von 40 bis 60% direkt aus dem Sonnenlicht und helfen, unabhängig(er) von anderen Energieträgern zu werden.
Mit einer Photovoltaikanlage (PV-Anlage) kann aus Sonnenlicht direkt Elektrizität erzeugt werden. Die Vorteile einer PV-Anlage sind
Solarmodule wandeln ca. 20% der Solarenergie in Elektrizität um. Der Wirkungsgrad ist dabei umso höher, je tiefer die Temperatur der Solarmodule ist. Deshalb muss darauf geachtet werden, dass die PV-Module gut gekühlt werden: bei einer Aufdach-Anlage ist durch den Abstand zur Dachfläche eine rückseitige Kühlung durch eine Luftdurchströmung gegeben. Bei der Indachmontage muss durch eine geeignete Hinterlüftung mit widerstandsarmen Ein- und Ausströmöffnungen für eine gute Luftzirkulation unter den Modulen gesorgt werden.
Im Gegensatz zur Wärmeenergie (tiefer Temperatur) weist elektrische Energie eine hohe Wertigkeit auf , d.h. sie kann leicht in andere Energieformen umgewandelt werden. Wenn elektrische Energie in Wärmeenergie umgewandelt werden soll, muss dies mit einer Wärmepumpe geschehen. Würde Elektroenergie in einem Heizeinsatz in Wärme umgewandelt, wäre dies sehr ineffizient: in einer Wärmepumpe entstehen aus 1kWh Elektrizität 3 bis 4 kWh Wärme, in einem Elektroeinsatz kann aus 1kWh Elektrizität nur 1kWh Wärme erzeugt werden.
Elektrische Stromspeicher sind teuer, Deshalb ist es sinnvoll, zur Steigerung des Eigenverbrauchs eine Wärmepumpe mit solar erzeugter Elektrizität zu betreiben. Wichtig ist dabei die regelungstechnische Kopplung der Solaranlage mit der Wärmepumpensteuerung. Lassen Sie sich von uns beraten, wenn Sie die PV-Anlage mit einer Wärmepumpe koppeln möchten.
Der Einbau von Photovoltaik-Modulen ist zwingend, wenn das Gebäude den Plusenergie-Standard erreichen soll. Auch für Sanierungen kann der Energiestandard mit dem Einbau einer PV-Anlage massgebend verbessert werden, da der Konsum von Elektrizität mit eigener Produktion ausgeglichen wird. Sie erhalten von uns eine umfassende Energieberatung mit dem GEAK (Gebäudeenergieausweis).
Kombimodule erzeugen sowohl Strom/Elektrizität als auch Wärmeenergie mit dem gleichen Modul. Diese Module werden als PVT-Module bezeichnet. Dabei kann auf der gleichen Dachfläche eine höhere Energie-Ausbeute erzielt werden. Kombi-Module sehen aus wie herkömmliche PV-Module, haben aber auf der Rückseite einen Absorber zur Nutzung der thermischen Energie. Wärme wird dabei auf vergleichsweise tiefem Temperatur-Niveau erzeugt. Ideale Voraussetzung ist ein hoher Wärmebedarf im Sommer auf einem tiefen Temperaturniveau. Eine PVT-Anlage kann somit eingesetzt werden für die Schwimmbaderwärmung, Regeneration von Erdsonden, Warmwasservorwärmung, Quelle für eine Wärmepumpe. Auch die Unterstützung der Raumheizung ist möglich, wenn diese mit sehr tiefen Temperaturen arbeitet.
Durch das Kühlen der Module kann der Wirkungsgrad der Photovoltaik noch gesteigert werden!
» Beispiele (Referenzen) von Solaranlagen