Kompakte Solarheizung mit integrierter Wärmepumpe

Im Gegensatz zu üblichen thermischen Solaranlagen zur Warmwasserbereitung oder zur Heizungsunterstützung stellt SOLAERA keine Ergänzung mehr zu einer konventionellen Heizung dar, sondern ist selbst das vollständige Heizsystem. Die Solarheizung SOLAERA ist das erste und bislang einzige fortschrittliche Solar-Wärmepumpen-System (d. h. serielle Verschaltung von Kollektoren und Wärmepumpe), für das der Nachweis der Leistungsfähigkeit auf der Basis von Komponententests durch Prüfinstitute (ITW und ISE) durchgeführt wurde. Die Entwicklung erfolgte mit Unterstützung der Deutschen Bundesstiftung Umwelt sowie der Programme ProInno II und Eureka und in Zusammenarbeit mit dem ITW der Universität Stuttgart und dem Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme in Freiburg. In einem zweijährigen, wissenschaftlich begleiteten Feldtest wurde das von Consolar Solare Energiesysteme GmbH, Lörrach/D patentierte System gründlich erprobt und optimiert.

Integrierte Systemlösung
Die vollständige Wärmeversorgung eines Hauses gelingt durch die Doppelnutzung von Solarstrahlung und Umweltwärme aus der Luft mit Hybridkollektoren. Sie sind so konstruiert, dass ein unter dem Absorber liegender integrierter Ventilator bei Bedarf – nämlich dann wenn die Sonneneinstrahlung nicht ausreicht – Luft ins Innere schleust und diese durch den Kollektor leitet. Dabei wird der Luft Wärme entzogen und diese an die zirkulierende Solarflüssigkeit abgegeben. Neben der sensiblen Wärme wird auch Kondensenergie frei und durch den entstehenden „Brennwerteffekt“ zusätzlich Wärme gewonnen. Die kombinierte Nutzung von Strahlung und Luftwärme ist sehr wirksam, denn kalte Wintertage sind i. d. R. klar, so dass Strahlung zur Verfügung steht, während an Tagen mit bedecktem Himmel die Temperaturen i. d. R. über Null Grad liegen – Temperaturen, bei denen die in das System integrierte Wärmepumpe effizient arbeiten kann.

So funktioniert SOLAERA
Bei Sonnenschein wird die im Kollektor gewonnene Wärme genutzt, um den Wärmespeicher direkt zu erwärmen. Bei genügendem Wärmeeintrag kann damit der Bedarf an Warmwasser und Heizwärme vollständig gedeckt werden.Wird mehr Energie benötigt als im Wärmespeicher zur Verfügung steht, schaltet sich die Wärmepumpe ein; sie bezieht dann ihre Niedertemperaturwärme von den Hybridkollektoren, die sie entweder über Solarstrahlung oder – bei bedecktem Himmel – aus der Luftwärme bereit stellen. Die Wärmepumpe wandelt die Niedertemperaturenergie in nutzbare Wärme für Heizung und Warmwasser um.Wenn die Sonne nicht scheint und die Außentemperaturen sehr tief sind, entzieht die Wärmepumpe dem Wasser- bzw. Eisspeicher Niedertemperaturenergie. Dadurch wird das Wasser im Wasser- bzw. Eisspeicher eingefroren.
Wenn die Wärmepumpe ausgeschaltet ist oder weniger Niedertemperaturenergie benötigt als die Hybridkollektoren liefern, wird diese in den Wasser- bzw. Eisspeicher geleitet, das Eis taut dabei auf. Somit ist das Haus unabhängig von der Jahreszeit das gesamte Jahr rund um die Uhr mit ausreichend Wärme versorgt.

Kompaktheit und hohe Effizienz
Trotz hochinnovativer Technologie ist das System nach außen genauso kompakt und einfach anzuschließen und zu betreiben, wie ein konventioneller Wärmeerzeuger: Am Energiezentrum, in dem auf einer Stellfläche von 79x 85 cm die komplette Technik inkl. Wasser- bzw. Eisspeicher untergebracht ist, werden Heizkreisvor- und rücklauf sowie Solarvor- und -rücklauf angeschlossen. Hinzu kommen fünf kurze Verbindungsstücke zwischen Energiezentrum und Solar-Kombispeicher – fertig ist die In­stallation!