Ein Solarwärmetauscher ist fester Bestandteil jeder solarthermischen Anlage: Nur mit ihm lässt sich die gewonnene Wärme in den Solarspeicher überführen. Er bildet den Übergang zwischen dem Kreislauf der Solarflüssigkeit und dem Speicher. In manchen Speichern sitzt er innen, bei anderen Modellen wird er außen montiert.

Funktionsweise

Durch die Sonnenkollektoren auf dem Dach fließt eine Flüssigkeit, die durch die Sonnenenergie erwärmt wird, meist Wasser oder eine Wasser-Propylenglykol-Lösung. Diese Trägerflüssigkeit transportiert die Wärme durch gut gedämmte Rohre zum Speicher, der oft im Keller steht. Der Solarwärmetauscher überträgt die Wärme von der Trägerflüssigkeit auf das Speichermedium, in der Regel Wasser. Voraussetzung dafür ist ein Temperaturunterschied: Die Trägerflüssigkeit muss wärmer sein als das Speichermedium, sonst kann keine Wärme in den Speicher übergehen. Eine gute Dämmung der Leitungen sorgt dafür, dass auf dem Weg möglichst wenig Wärme verloren geht.

Anbringung des Solarwärmetauschers

Da es verschiedene Arten von Solarspeichern gibt, unterscheidet sich auch die Montage. Bei einem Schichtenspeicher sitzt der Wärmetauscher unten. Das dort erwärmte Wasser steigt auf und sammelt sich oben, von wo es in die Trinkwasserversorgung oder den Heizkreislauf gelangt. Ein solcher Pufferspeicher eignet sich vor allem für die kurzfristige Speicherung, da über längere Zeit spürbare Wärmeverluste auftreten. Bei thermochemischen Langzeitspeichern mit Granulat lässt sich der Wärmetauscher auch an anderer Stelle einbinden.

Welche Anbringung ist die richtige?

Eine interne Montage kommt vor allem bei kleineren Speichern für Einfamilienhäuser infrage, ein externer Solarwärmetauscher dagegen bei größeren Anlagen. Der externe Wärmetauscher lässt sich leichter warten und austauschen und ermöglicht höhere Übertragungsleistungen, erfordert aber eine zusätzliche Pumpe und etwas mehr Aufwand bei der Installation. Welche Variante sinnvoll ist, hängt von der Anlagengröße und den baulichen Gegebenheiten ab.

Arten von Wärmeübertragern

Auch die Bauform der Wärmeübertrager unterscheidet sich. Verbreitet sind Glattrohr- und Rippenrohrmodelle, die meist in Schlangenform gefertigt werden, um auf kleinem Raum eine große Oberfläche zu bieten:

• Glattrohr: Diese Wärmeübertrager haben eine glatte Oberfläche, an der sich kaum Kalk absetzt. Da Kalk die Leistung stark mindern würde, empfiehlt sich diese Variante in Regionen mit kalkhaltigem Wasser.
• Rippenrohr: Durch die Rippen bieten diese Modelle eine größere Oberfläche und damit eine höhere Übertragungsleistung. Sie sind die bessere Wahl, wenn kein Problem mit kalkhaltigem Wasser besteht.

Oft eine zweite Energiequelle an der Anlage

Die Sonne liefert Wärme in wechselndem Maße, sodass die gespeicherte Energie zeitweise zur Neige gehen kann. Deshalb ergänzt man die solarthermische Anlage, wenn sie zum Heizen genutzt wird, um ein weiteres Heizungssystem. Für die Warmwasserbereitung ist häufig ein zweiter Wärmeübertrager nötig, mit dem die Wärme aus der zusätzlichen Quelle, etwa einer Wärmepumpe, in den trinkwassertauglichen Hygienespeicher überführt wird. So ist eine zuverlässige Versorgung mit Warmwasser und Heizwärme auch dann gewährleistet, wenn die Sonne einmal nicht ausreichend Energie liefert.

Wartung und Pflege

Damit der Solarwärmetauscher dauerhaft effizient arbeitet, sollte die gesamte Solaranlage regelmäßig gewartet werden. Dazu gehören die Kontrolle des Anlagendrucks, die Prüfung der Solarflüssigkeit, deren Frostschutz mit der Zeit nachlassen kann, sowie die Sichtprüfung auf Undichtigkeiten. In Regionen mit hartem Wasser lohnt bei internen Wärmetauschern ein gelegentlicher Blick auf mögliche Verkalkung. Eine gut gewartete Anlage überträgt die gewonnene Solarwärme zuverlässig und liefert über viele Jahre einen guten Ertrag, wodurch sich die Investition in die Solarthermie langfristig auszahlt.

Bedeutung für die gesamte Anlage

Der Solarwärmetauscher ist ein kleines, aber entscheidendes Bauteil, denn ohne ihn ließe sich die auf dem Dach gewonnene Wärme nicht in den Speicher überführen. Seine Bauform und seine richtige Dimensionierung beeinflussen den Ertrag der gesamten Solaranlage spürbar. Ein zu klein ausgelegter Wärmetauscher kann die Wärme nicht schnell genug übertragen, wodurch Ertrag verloren geht. Deshalb sollten Auswahl und Einbau stets fachgerecht erfolgen und auf die Kollektorfläche sowie den Speicher abgestimmt sein. Bei einer sorgfältig geplanten Anlage arbeitet der Wärmetauscher über viele Jahre wartungsarm und trägt dazu bei, dass Sie die kostenlose Sonnenwärme bestmöglich nutzen.

Für den laufenden Betrieb ist der Solarwärmetauscher wartungsarm, sofern die Anlage insgesamt gepflegt wird. Wichtig ist vor allem, dass die Solarflüssigkeit und der Anlagendruck regelmäßig kontrolliert werden, da beides die Wärmeübertragung beeinflusst. Bei Fragen zur passenden Bauart oder zur Wartung ist der Fachbetrieb der richtige Ansprechpartner, der die Solaranlage kennt und den Wärmetauscher optimal in das Gesamtsystem einbindet.

Auf diese Weise stellt der Solarwärmetauscher sicher, dass die auf dem Dach gewonnene Wärme möglichst vollständig im Speicher ankommt. Er ist damit ein unscheinbares, aber unverzichtbares Bindeglied jeder solarthermischen Anlage, das über den Ertrag mitentscheidet.

Bei der Planung einer neuen Solaranlage müssen Sie sich um die Auswahl des passenden Wärmetauschers meist nicht selbst kümmern, da der Fachbetrieb ihn passend zum Speicher und zur Kollektorfläche auslegt. Wichtig ist nur, dass die Komponenten aufeinander abgestimmt sind, damit die Anlage über viele Jahre einen guten Ertrag liefert.