Solarthermieanlagen: Geräte zur Umwandlung von Sonnenlicht in Wärme

Einleitung

Solarenergie, oder die Energie der Sonne, kann Warmwasserbereiter und Wandheizungen durch ein Umwandlungssystem mit Strom versorgen, das zahlreiche Geräte enthält. Im Gegensatz zu fossiler Brennstoffenergie ist Solarenergie sauber, reichlich vorhanden und nachhaltig. Derzeit deckt Solarenergie nur 1 Prozent des Energiebedarfs Amerikas, teilweise weil sie teuer ist: Wasserheizungen, die in dem Umwandlungssystem verwendet werden, können beispielsweise zwischen 1.000 und 3.500 Dollar kosten, und Wandheizungen zwischen 800 und mehr als 4.000 Dollar. Zusätzlich sind Hilfssysteme erforderlich. Ein gut gestaltetes, aktives Solarsystem umfasst solche Geräte und Ausrüstungen wie Kollektore, Speichertanks, Pumpen und Thermostate.

Aktive und passive Systeme

Die beiden Arten von Solarenergiesystemen sind aktiv und passiv. Ein aktives Solarenergiesystem verwendet ein mechanisches System und seine Geräte, um Sonnenlicht in Wärme umzuwandeln. Ein passives System hingegen erhält Sonnenlicht und Wärme durch die Position des Gebäudes in Bezug auf die Sonne. Fenster und Glaswände werden beispielsweise nach Süden und weg von schattigen Bäumen positioniert.

Kollektore

Ein Solarkollektor sitzt im Allgemeinen auf dem Dach an einem sonnigen Ort. Es ist normalerweise eine flache, kastenförmige Einheit, die mit dunklem, lichtabsorbierendem Glas bedeckt ist, das Platten enthält, die Sonnenlicht absorbieren und in Wärme umwandeln. Ein Wärmeträgerfluid zirkuliert dann die Wärme vom Kollektor durch das Solarsystem des Gebäudes. Die Kollektore sollten nach Süden ausgerichtet sein und von 9 bis 15 Uhr volle Sonne haben.

Speichertanks

Das Solarsystem umfasst zwei Speichertanks. Ein kleinerer speichert das Wärmeträgerfluid, das zum Solarkollektor fließt und schließlich das in einem zweiten, größeren Tank gespeicherte Wasser erwärmt. Sobald erhitzt, kann das Wasser durch Rohre zu den Wasserhähnen und Brauseköpfen des Hauses und in das Heizsystem fließen. Der große Speichertank sollte 20 bis 30 Gallonen heißes Wasser für jede Person, die in einem Solarhaus lebt, fassen.

Rohre, Pumpen und Hilfssysteme

Das Solarheizungssystem umfasst zahlreiche andere mechanische Vorrichtungen: Thermostate, Pumpen, Gebläse und Luftkanäle. Ein Thermostat wird beispielsweise im Kollektor positioniert; wenn er eine bestimmte Temperatur registriert, beginnt eine Pumpe, das Wärmeträgerfluid durch Rohre zum Kollektor zu pumpen. Obwohl ein gut gestaltetes System den größten Teil des Heiz- und Warmwasserbedarfs eines Hauses decken kann, kann es normalerweise nicht alles decken. Daher kann ein Hilfssystem, wie ein Ofen oder ein Holzofen, für bewölkte Tage oder für kältere Klimazonen erforderlich sein.