Bei solarthermischen Anlagen unterscheidet man zwei Arten: Je nachdem, ob eine Pumpe das Wasser umwälzt, arbeiten sie mit Naturumlauf oder Zwangsumlauf. Wir erläutern die Unterschiede und Eigenschaften beider Systeme.
Wenn Sie diesen Artikel lesen, wissen Sie wahrscheinlich bereits, was eine solarthermische Anlage ist. Sie zählt zu den vorteilhaftesten Technologien, die italienischen Haushalten heute zur Verfügung stehen, um ihre Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern, Energiekosten deutlich zu senken und weniger CO2 auszustoßen.
In diesem Artikel betrachten wir die Eigenschaften von Naturumlauf- und Zwangsumlaufsystemen genauer. Die beiden Systeme unterscheiden sich deutlich: Jedes hat eigene Vorteile und eignet sich besonders für bestimmte Anwendungen.
Die Themen dieses Artikels:
- Wie funktioniert eine solarthermische Anlage?
- Was unterscheidet Naturumlauf- und Zwangsumlaufanlagen?
- Wie funktioniert eine Solaranlage mit Naturumlauf?
- Wie funktioniert eine Solaranlage mit Zwangsumlauf?
- Welches System ist das richtige?
- Vorteile des Naturumlaufs
- Vorteile des Zwangsumlaufs
- Für jeden die passende Technologie – mit Pleion
Wie funktioniert eine solarthermische Anlage?
Eine solarthermische Anlage kombiniert mehrere Komponenten, um Wärmeenergie aus der Sonnenstrahlung zu gewinnen und auf Trinkwasser oder das Wasser der Raumheizung zu übertragen. So erzeugt sie Warmwasser mit kostenloser Sonnenenergie, verbessert die Effizienz des Hauses und verringert die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen.
Dafür sorgen ein oder mehrere Solarkollektoren, die Sonnenenergie in Wärme umwandeln, sowie ein Speicher, der das warme Wasser für eine spätere Nutzung bereithält.
Je nachdem, ob eine Umwälzpumpe eingesetzt wird, unterscheidet man solarthermische Anlagen mit Naturumlauf und mit Zwangsumlauf. Im Folgenden erläutern wir ihre Unterschiede und Eigenschaften.
Was unterscheidet Naturumlauf- und Zwangsumlaufanlagen?
Der wichtigste Unterschied liegt darin, wie die erwärmte Flüssigkeit in der Anlage zirkuliert. Beim ersten System erfolgt die Zirkulation auf natürliche Weise nach den Gesetzen der Physik. Beim zweiten übernimmt ein zusätzliches elektrisch betriebenes Gerät diese Aufgabe: die Umwälzpumpe.
- Bei einem Naturumlaufsystem bewegt sich die Flüssigkeit aufgrund des Dichteunterschieds zwischen kalter und warmer Flüssigkeit. Beim Erwärmen dehnt sie sich aus, ihre Dichte nimmt ab und sie steigt zum oberen Teil des Kollektors auf. Dort befindet sich der Speicher beziehungsweise bei integriertem Speicher der Wasserauslass. Daneben gibt es Systeme wie das innovative All-in-one-System EGO, bei denen das Trinkwasser allein durch den Druck des Wasserversorgungsnetzes durch den Kollektor fließt.
- Bei einer Zwangsumlaufanlage sorgt eine Umwälzpumpe für die Wasserbewegung. Sie schaltet sich ein, wenn der Kollektor die für den Speicher eingestellte Temperatur erreicht. Außerdem besitzen diese Systeme eine Regelung, deren Hauptaufgabe die Steuerung der Umwälzpumpe ist.
Wie funktioniert eine Solaranlage mit Naturumlauf?
Die Zirkulation heißt „natürlich“, weil keine Umwälzpumpe erforderlich ist. Diese Systeme arbeiten durch die Schwerkraft: Die erwärmte Flüssigkeit steigt zum oberen Teil des Kollektors auf. Andere, wie das solarthermische System EGO, nutzen einfach den Druck des Wasserversorgungsnetzes.
Das Naturumlauf-Sortiment von Pleion umfasst leistungsstarke All-in-one-Systeme, die ausschließlich zur Trinkwassererwärmung dienen und ein Fassungsvermögen von höchstens 300 Litern haben. Sie verwenden kein separates Wärmeträgermedium: Das Wasser wird direkt im Kollektor erwärmt.
Wie funktioniert eine Solaranlage mit Zwangsumlauf?
Während ein Naturumlaufsystem aus einer einzigen All-in-one-Einheit bestehen kann, die Kollektor und Speicher vereint, ist der Kollektor bei einem Zwangsumlaufsystem Teil einer Solaranlage mit separatem Speicher und Umwälzpumpe.
Der Flach- oder Vakuumröhrenkollektor ist mit einem Primärkreislauf verbunden, der ein frostgeschütztes Wärmeträgermedium enthält, meist ein Wasser-Glykol-Gemisch. Nach dem Erwärmen überträgt dieses Medium die aufgenommene Wärme auf den Speicher für das warme Trinkwasser.
Zur Anlage gehört außerdem eine Regelung, die die Umwälzpumpe einschaltet, sobald die Flüssigkeit im Kollektor wärmer ist als das Wasser im Speicher.
Welches System ist das richtige?
Nachdem wir die Funktionsweise beider Systeme betrachtet haben, erläutern wir nun die Vorteile von Naturumlauf und Zwangsumlauf.
Vorteile des Naturumlaufs
Naturumlaufsysteme sind besonders im Sommer und in Regionen mit hoher Sonneneinstrahlung vorteilhaft. Da kein Speicher im Haus vorhanden ist, der vor Witterung und nächtlicher Abkühlung geschützt ist, eignen sie sich nicht für kalte Klimazonen, zur Heizungsunterstützung oder bei hohem Warmwasserbedarf.
Im Vergleich zu anderen Systemen sind Naturumlaufanlagen kostengünstiger und kompakter und bieten insbesondere in milden Klimazonen gute Leistungen. Die wichtigsten Vorteile sind:
- Geringer Wartungsaufwand;
- Geringe Installations- und Wartungskosten;
- Geringer Platzbedarf: Die gesamte Solaranlage befindet sich auf dem Dach; ein Technikraum im Haus für den Speicher ist nicht erforderlich;
- Kein Energieverbrauch, sofern am Standort kein elektrischer Frostschutz-Heizstab erforderlich ist.
Zum Naturumlauf-Sortiment von Pleion gehört auch FreeGO: ein tragbares All-in-one-System, das an einen normalen Wasserhahn angeschlossen wird und überall dort Warmwasser liefert, wo es gebraucht wird – unterwegs oder im eigenen Garten.
Vorteile des Zwangsumlaufs
Von beiden Varianten ist der Zwangsumlauf vielseitiger. Ein oder mehrere Flach- oder Vakuumröhrenkollektoren mit einem frostschützenden Wasser-Glykol-Gemisch und die Möglichkeit, das Wasser in einem geschützt aufgestellten Solarspeicher zu bevorraten, ermöglichen gute Leistungen unter allen klimatischen Bedingungen und erlauben die Unterstützung der Raumheizung.
Trotz des höheren Aufwands und der höheren Kosten liegen die Vorteile auf der Hand:
- Höherer thermischer Wirkungsgrad;
- Größere Vielseitigkeit;
- Nutzung zur Heizungsunterstützung oder zur Erwärmung eines Schwimmbeckens.
Nachteilig sind der erforderliche Technikraum im Haus für Speicher, Umwälzpumpe und weitere Komponenten wie das Solar-Ausdehnungsgefäß sowie die Stromversorgung für Pumpe und Regelung. Der Stromverbrauch ist jedoch im Verhältnis zur gewonnenen erneuerbaren Sonnenenergie sehr gering.
Für jeden die passende Technologie – mit Pleion
Wie dieser Artikel zeigt, ist kein System grundsätzlich besser als das andere. Jedes bietet unterschiedliche Leistungen und eignet sich für bestimmte Einsatzbedingungen.
Um die passende Anlage zu finden, sollten Sie Kosten, Bedarf und geplante Nutzung berücksichtigen: nur Warmwasser oder zusätzlich Raumheizung. Ebenso wichtig sind die baulichen Eigenschaften des Hauses und die örtlichen Klimabedingungen.
Für eine genauere Einschätzung wenden Sie sich an einen unserer Händler oder autorisierten Servicepartner. Ein Fachmann hilft Ihnen, die passende solarthermische Anlage zu wählen. Vertrauen Sie auf die Erfahrung, das Know-how und die Fertigungskompetenz eines Unternehmens, das die Solarthermie in Italien neu gestaltet hat.
