Individueller Solarwarmwasserbereiter: Wasser mit kostenloser Energie erhitzen

Macht Ihnen die Verteuerung der Stromrechnungen schwindelig? Möchten Sie Ihre Ausgaben und die Menge an Warmwasser, die Sie produzieren können, sichern und gleichzeitig Ihren Komfort beibehalten?

Wenn Sie auf der Suche nach mehr Unabhängigkeit, Autonomie und Belastbarkeit sind, wird Sie diese Lösung interessieren.

Heute ist es noch wichtiger als je zuvor, sich den Unsicherheiten zu stellen und gleichzeitig zu den gemeinsamen Anstrengungen für diesen etwas „sportlichen“ Übergang beizutragen.

Der Solarwarmwasserbereiter nutzt die einzige Ressource, die jeder kostenlos haben kann: die Sonne!

Was ist ein Solarwarmwasserbereiter?

Hierbei handelt es sich um ein Solarenergie-Rückgewinnungssystem zur Erzeugung eines Teils oder des gesamten Warmwassers für Ihr Zuhause. In diesem speziellen Fall handelt es sich um CESI: Individual Solar Water Heater.

CESI kann 50 bis 70 % des Warmwasserbedarfs im Haushalt decken und gleichzeitig die Energiekosten senken. Solarthermie ersetzt teilweise oder vollständig andere Energiequellen wie Strom, Gas, Heizöl, Biomasse usw.

Es besteht aus drei Hauptelementen:

• Thermische Solarmodule (auch Kollektoren genannt): Sie werden auf Ihrem Dach installiert, um die Sonnenstrahlen einzufangen.

• Der Solartank (oder Cumulus) : Ausgestattet mit einem Wärmetauscher sorgt er für die Übertragung von Kalorien zwischen der von der Sonne erhitzten Flüssigkeit und dem Brauchwasser im Tank.

• Zusatzheizung : Um die Warmwasserbereitung das ganze Jahr über und bei jedem Wetter zu gewährleisten, übernimmt in der Regel ein elektrischer Widerstand die Funktion, wenn keine Strahlung vorhanden ist. Diese zusätzliche Heizung kann auch durch eine Wärmepumpe (PAC), einen Gas-, Holz- oder Ölkessel bereitgestellt werden.

Abhängig von der gewählten Installationsart können weitere Elemente erforderlich sein, z. B. die Umwälzpumpe, das Ausdehnungsgefäß und die Regelung. Wenn Sie in der Region Lyon sind, haben wir in Rillieux-la-Pape Solarballons auf Lager .

Wie funktioniert ein Solarwarmwasserbereiter?

Sonnenkollektoren wandeln Sonnenenergie , genauer gesagt Sonnenstrahlung, in Wärmeenergie um . Das heißt, dass sie Wärme und keinen Strom übertragen (zur Erinnerung: Strom wird mithilfe einer Photovoltaikanlage erzeugt).

Diese Wärme wird von den Sensoren zum Tank übertragen, und zwar mithilfe einer Wärmeübertragungsflüssigkeit (= die die Wärme transportiert), die in Kupfer-, Edelstahl- oder Mehrschichtrohren zirkuliert.

Die Wärmeträgerflüssigkeit strömt dann durch einen Wärmetauscher am Boden des Warmwasserspeichers und gibt ihre Kalorien an das Brauchwasser ab.

@source ADEME

Durch die Wärmeübertragung in den Tank bleibt die Wärmeträgerflüssigkeit in Bewegung und kühlt sich ab, während sich das Wasser erwärmt. Anschließend kehrt es zu den Solarthermiekollektoren zurück, um einen neuen Heizzyklus zu starten.

Das erwärmte Wasser aus dem Tank wird dann vom Kamin im Bad oder in der Küche genutzt.

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Vor- und Nachteile einer Solaranlage

Vorteile eines individuellen Solarwarmwasserbereiters

• Nutzung wirklich erneuerbarer , kostenloser , ökologischer und unbegrenzt verfügbarer Energie,
• Zuverlässigkeit : 20 bis 30 Jahre für die Sensoren und den Sonnenkumulus
• Eine immer schnellere Kapitalrendite angesichts der steigenden Preise für fossile Brennstoffe wie Gas oder Strom.

Nachteile eines individuellen Solarwarmwasserbereiters

• Der Solarbeitrag variiert tagsüber und im Laufe der Jahreszeiten, da er von der Sonneneinstrahlung abhängt. Daher ist es notwendig, ein zusätzliches Gerät bereitzustellen, das Ihren Bedürfnissen unter allen Umständen gerecht wird und einen Ausgleich bietet, wenn die Sonneneinstrahlung nicht ausreicht.
• Die Investition für diese Art von Installation wird höher sein als für konventionellere Installationen (elektrischer Kumulus oder thermodynamischer Ballon). Beachten Sie, dass Sie von staatlichen Beihilfen wie dem My Renov-Bonus profitieren können.
• Für die Installation eines Systems aus Solarpaneelen und einem Tank muss ausreichend Platz im Innen- und Außenbereich vorhanden sein.

Die verschiedenen Arten von Solarkollektoren

Um zu verstehen, was ein Solarwarmwasserbereiter ist und wie er funktioniert, müssen Sie wissen, dass es verschiedene Arten von Solarwarmwasserbereitungssystemen und auch verschiedene Arten von Sensoren gibt.

Die Wahl dieses Schlüsselelements hängt von der Temperatur, mit der Sie arbeiten möchten, dem Preis oder der Verfügbarkeit ab.

Flach- oder Glassensor

Dies ist das gebräuchlichste Sensormodell. Es erscheint in Form dicker Platten (ca. 90 mm). Es handelt sich um eine Art wärmeisolierte Box, die mit einer Verglasung bedeckt ist. Die Fläche eines Sensors variiert je nach Hersteller, liegt aber in der Regel bei 1,5 bis 2,5 m².

Im Inneren schlängelt sich ein mit der Wärmeträgerflüssigkeit gefülltes Rohr über die gesamte Oberfläche des Sensors. Es wird auf eine Isolierung gelegt, um die zurückgewonnene Wärme so weit wie möglich zu speichern. Es ist mit einer dunklen Metallplatte (dem Absorber) abgedeckt, um die maximale Menge an Sonnenenergie einzufangen.
Der Aluminiumrahmen sorgt für die Stabilität des Sensors und das Glas lässt Lichtstrahlen durch, während das Innere des Sensors wasserdicht bleibt.

Anwendungsgebiete : Diese Sensoren können für einzelne oder kollektive Solarwarmwasserbereiter sowie für kombinierte Solarsysteme (SSC) verwendet werden, die auch Heizwasser für den Haushalt produzieren.

Vakuumsensor

Sie erscheinen als schwarze Röhren, die durch Haltestangen miteinander verbunden sind.
Die Wärmeträgerflüssigkeit zirkuliert in einer doppelten, schwarz getönten Vakuumröhre (Aluminiumnitrid), die die Sonnenstrahlen absorbiert.
Die Sonnenstrahlen gelangen direkt auf die Röhre oder indirekt durch Reflexion dank des Beitrags der Parabolspiegel im Hintergrund.

Die Vakuumröhre hat eine bessere Isolierung als der Flachkollektor, was im Winter zu einer um 30 % höheren Effizienz führt. Für den Rest des Jahres ist es gleichwertig.
Andererseits sind diese Sensoren aufwendiger in der Herstellung, was die Produktionskosten erhöht.

Anwendungsbereich : Vakuumröhren werden auch für einzelne oder kollektive Solarwarmwasserbereiter sowie für kombinierte Solarsysteme (SSC) verwendet, aber auch in bestimmten industriellen Anwendungen.

Teppichsensor

Es besteht aus sehr widerstandsfähigem Weichgummi, in dem Wasser zirkuliert. Dieses System ist technologisch weniger spezifisch und daher das günstigste von allen. Allerdings ist es nicht effizient genug, um Warmwasser zu erhitzen, es sei denn, Sie befinden sich in einem heißen Land.

Anwendungsbereich : Der Teppichsensor wird hauptsächlich zur Erwärmung von Schwimmbadwasser verwendet. Es kann auch dazu verwendet werdendie Produktion von Warmwasser in heißen Regionen.

Quelle: Astrapool

Betrieb von Solarwarmwasserbereitern (CESI)

Es gibt mindestens 3 Arten solarthermischer Warmwasserbereitungssysteme:

CESI unter Druck

Das historische System ist das am weitesten verbreitete, bei allen Herstellern präsente und an alle Situationen anpassbare System. Die Wärmeübertragungsflüssigkeit ist Wasser, dem aufgrund seiner Frostschutzeigenschaften und der hervorragenden Wärmeübertragung „Glykol“ zugesetzt wurde.
Dies wird nicht ablaufen und das ist seine Grenze. Wenn die Pumpe angehalten wird (Tanktemperatur 85 °C / Stromausfall), verbleibt die Glykol-Wärmeübertragungsflüssigkeit in den Sensoren und die Temperatur steigt. Es kann dann überhitzen und sich verschlechtern.
Um diesem Effekt entgegenzuwirken und die Effizienz des Systems aufrechtzuerhalten, ist es daher erforderlich, es regelmäßig zu warten, insbesondere durch den Austausch der Wärmeträgerflüssigkeit.

CESI Thermosiphon

Dies ist das einfachste und gebräuchlichste System in geografischen Gebieten, die keinem Frost ausgesetzt sind.

Der Tank befindet sich über den Sensoren, auf dem Dach oder auf dem Dachboden. Sie müssen nah am Ball sein. Die in den Kollektoren erhitzte Wärmeträgerflüssigkeit steigt auf natürliche Weise im Tank auf und drückt die kältere Flüssigkeit in Richtung des Kollektors. Keine Umwälzpumpe oder teure Regelung erforderlich. Wir können jedoch die gleichen Probleme im Zusammenhang mit Überhitzung feststellen wie bei CESI unter Druck.

Selbstentleerender CESI

Das selbstentleerende CESI zielt darauf ab, die Auswirkungen einer Überhitzung der Sensoren im Sommer zu beseitigen. Das Ziel besteht darin, ihnen ihre Flüssigkeit zu entleeren, wenn keine Kalorien mehr zur Erholung vorhanden sind (wenn die Sensoren zu kalt sind oder der Ballon seine maximale Temperatur erreicht hat). Bei dieser Installation wird davon ausgegangen, dass die Sensoren höher als der Tank installiert sind und dass der Solaranschluss ein kontinuierliches Gefälle aufweist, damit die Flüssigkeit gut fließen kann.

Der Wartungsaufwand wird dadurch deutlich reduziert und die Anlage gewinnt an Langlebigkeit.

Selbstentleerende Lösungen sind weniger bekannt, da sie nicht von allen Herstellern angeboten werden.

• Es gibt glykolhaltige selbstentleerende Lösungen, die einen kleinen Ablaufvorrat neben dem Tank zur Speicherung der Wärmeträgerflüssigkeit erfordern.
• Es gibt auch sehr spezielle selbstentleerende CESI-Lösungen mit Wasser, um die Einfachheit der Implementierung und Nutzung zu maximieren (ROTEX, HELIOFRANCE). Diese Lösungen sind möglich: Die Hersteller haben ein Ballonmodell aus Polypropylen entwickelt, das keine Angst vor Korrosion hat und dem atmosphärischen Druck ausgesetzt bleibt.

Die selbstentleerende Lösung wird bevorzugt, wenn die Installationskonfiguration dies zulässt. Andernfalls ist die Drucklösung am besten geeignet.

Wie viel kostet die Installation einer Solarwarmwasserbereitung?

Rechnen Sie mit 4.000 bis 7.000 Euro , bei Installation für ein Kit mit einem 200 bis 300-Liter-Tank, gepaart mit 3 bis 5 m² Sensoren.

Dies entspricht im Allgemeinen den Bedürfnissen einer Familie. Die Preise variieren je nach Größe der Anlage: Größe des Ballons und Fläche der Paneele.

Ein Preis, der je nach Installateur und Art des gewählten Solarwarmwasserbereiters erheblich variieren kann. Diese Art der Energieverbesserung fällt in den Rahmen des Resilienzplans: Informieren Sie sich über Ihre Berechtigung und die Höhe der Ma Prime Renov-Unterstützung.

Rentabilität

Die Kapitalrendite einer Solaranlage zur Warmwasserbereitung beträgt durchschnittlich 10 bis 15 Jahre.

Sie müssen auch bedenken, dass Sie Ihre Energieautonomie verbessern.

Tatsächlich ist es interessant, sich nicht nur auf finanzielle Berechnungen zu beschränken, da sich wirtschaftliche Parameter viel schneller ändern können als erwartet.

Die Lebensdauer der Elemente ist relativ lang, sofern sie gut gewartet werden: mindestens 10 Jahre für die empfindlichsten Komponenten und bis zu 30 Jahre für Solarkollektoren.

2 Fragen vor der Investition in einen Solarwarmwasserbereiter

Solarbeiträge

Die ideale Lösung besteht, wie Sie sicher verstanden haben, darin, die Sensoren nach Süden ausgerichtet mit einer Neigung von 40–45 Grad zu installieren. Wenn Sie eine andere Neigung haben, wird Ihre Installation anders seinSicherlich etwas weniger effektiv, aber es wird trotzdem interessant sein.
Ein Fachmann kann zu Ihnen nach Hause kommen, um die Machbarkeit Ihres Projekts zu beurteilen.

Sonnenmasken

Es ist notwendig, die Sonnenmasken zu beachten. Diese können die Sonneneinstrahlung Ihrer Anlage stören, indem sie einen Schatten werfen und so die Wirksamkeit der Solarkollektoren und damit deren Leistung verringern.
Der Ort, an dem sie installiert werden sollen, muss sorgfältig untersucht werden.
Sie müssen den Schattenwurf von Dachelementen, Bäumen, Häusern oder auch benachbarten Gebäuden überprüfen.

Bereiten Sie die Installation Ihres Solarwarmwasserbereiters vor

Obligatorische Schritte zur Installation eines Solarwarmwasserbereiters

Um Solarkollektoren auf dem Dach Ihres Hauses zu installieren, müssen Sie eine Genehmigung bei Ihrem Rathaus einholen , unabhängig davon, ob Sie ein neues Haus oder eine Renovierung planen. Tatsächlich verändern Sie das äußere Erscheinungsbild Ihres Gebäudes.

Alle Bedingungen finden Sie auf der Website des öffentlichen Dienstes sowie auf der Seite zur vorherigen Bauanmeldung .

Die städtebaulichen Unterlagen können in Ihrer Gemeinde eingesehen werden und informieren Sie über die zu beachtenden Bedingungen hinsichtlich des Erscheinungsbildes Ihrer Unterkunft.

Um Ihnen das Leben zu erleichtern, können Sie das Formular (CERFA 13703-09) direkt herunterladen.

Wenn Sie sich in einem klassifizierten Gebiet befinden, muss Ihr Projekt dem Architekten von Bâtiments de France vorgelegt und validiert werden.

Wer kann einen Solarwarmwasserbereiter installieren?

Für die Installation eines Solarwarmwasserbereiters empfehlen wir Ihnen, mit einem spezialisierten Handwerker zusammenzuarbeiten (RGE Qualisol-Schulung, Réseau Proeco Energie usw.). Tatsächlich muss Ihr Handwerker mit der Installation von Solarthermiekollektoren vertraut sein und dabei die Sicherheitsbedingungen respektieren, ohne den Rahmen und die Abdichtung des Daches zu gefährden.

Wo werden Solarkollektoren platziert?

Damit die thermische Effizienz Ihres individuellen Solarwarmwasserbereiters optimal ist, ist die Installation auf der Südseite Ihres Daches mit einer Neigung von 40 bis 50° zur Horizontalen die ideale Lösung.

Dimensionierung der Installation Ihres Solarwarmwasserbereiters

Es wird oft empfohlen, Hilfe bei der Berechnung der Größe Ihres Solarwarmwasserbereiters in Anspruch zu nehmen.
In der Tat ist es bei richtiger Ausrüstung und mit den Codes des technischen Verständnisses notwendig, verschiedene Parameter abzuschätzen, wie zum Beispiel: die Neigung des Flugzeugs, die Ausrichtung, die Albedo des Bodens, die Oberfläche der berechneten Sensoren, den berechneten Tagesbedarf, die Temperatur Dabei muss das Wasser insbesondere so eingesetzt werden, dass es je nach Dimensionierung den gesundheitlichen Standards entspricht.

Bei der Berechnung berücksichtigen wir auch die durchschnittliche jährliche Einstrahlung Ihres Standortes, die verschiedenen Sonnenmasken, ob nah oder fern, und deren Einfall je nach Jahreszeit.

Bei der Unterstützung hat der Fachmann die Pflicht, die Kunden zu beraten und ihnen zuzuhören. Anschließend können Sie die passenden Fragen stellen und so den besten Kompromiss für Ihr Zuhause finden.

Dimensionierung des Tanks Ihrer Anlage

Bestimmen Sie zunächst das Volumen des Ballons entsprechend den Bedürfnissen des Haushalts. Im Durchschnitt sind es 40 Liter/Tag/Person. Es besteht die Möglichkeit, verschiedene Maschinen (Waschmaschine, Geschirrspüler usw.) anzuschließen. Anschließend muss der Bedarf an diesen Geräten ermittelt werden.

Es ist interessant, diesen Moment zu nutzen, um zu prüfen, ob es möglich ist, den Warmwasserbedarf des Haushalts durch energiesparende Duschköpfe oder Schaumgeräte zu senken.

Das berechnete Volumen entspricht dem Volumen, das bei fehlender Sonne durch das Backup erwärmt wird. Sie müssen dieses Volumen also mit dem 1,5- bis 2-fachen multiplizieren, um das Volumen Ihres Solarspeichers zu erhalten.

Für eine Familie mit 3 bis 4 Personen entscheiden wir uns in der Regel für einen Solartank von mindestens 200 Litern.

Dimensionierung von Solarmodulen

Das Fassungsvermögen des Tanks ist ein wichtiger Faktor für die Berechnung der Fläche der Solarkollektoren.
Im Durchschnitt rechnen wir mit 1 m² Sensoren für 50 bis 75 Liter Stauraum. Die Sensorfläche wird anhand der Leistung der Sensoren und der Größe des Speichervolumens berechnet.

Hier sind die Empfehlungen von ASDER zu diesem Thema:

Bitte beachten Sie: Die richtige Größe kann je nach Region unterschiedlich sein. Im Süden können 2 bis 3 m² für ein 200-Liter-Aquarium ausreichen, im Norden müssen Sie zwischen 4 und 6 m² einplanen.

Zusätzlich zu den oben besprochenen Elementen und wenn Sie sich wirklich an einer Berechnung versuchen möchten, hat INES (National Institute of Solar Energy) eine kostenlose Online-Software namens „CalSol“ online gestellt, die im Internet zugänglich ist.
Letzteres ermöglicht Ihnen unter anderem die Berechnung der benötigten Plattenfläche (inkl. Return on Investment).

Wäre eine Übergröße interessant?

Eine Überdimensionierung wird aus folgenden Gründen nicht empfohlen:
- Ein zu großer Ballon führt zu Platzverlust,
- Das Wasser wird unnötig erhitzt,

- Erhöhte Probleme mit Überhitzung des Sensorfeldes,
- Die Stagnation des gespeicherten Wassers begünstigt das Auftreten von Bakterien wie der Legionärskrankheit, die für die menschliche Gesundheit sehr gefährlich ist. Um es loszuwerden, muss manchmal das gesamte System geändert werden.

- Solarkollektoren werden eine geringere Produktivität haben.

- Die Kapitalrendite wird weniger gut sein.

Lohnt sich eine Unterdimensionierung?

Eine Unterdimensionierung des Solarspeichers führt unweigerlich dazu, dass Sie an bewölkten Tagen an Komfort verlieren.

Es ist besser, die verbaute Sensorfläche zu klein zu dimensionieren, als sie zu überdimensionieren. Die durchschnittliche Produktivität der Sensoren wird höher sein und Sie reduzieren die Investition.

Trotzdem wird die Effizienz der Anlage bzw. der Solardeckungsgrad geringer sein.

Wie lange hält ein Solarwarmwasserbereiter?

Die Lebensdauer eines Solarwarmwasserbereiters variiert je nach Modell und Hersteller zwischen 15 und 20 Jahren. Bei guter Wartung kann diese Lebensdauer sogar weit überschritten werden.
Es übertrifft im Allgemeinen das eines thermodynamischen Systems, ist technologischer und daher anfälliger und verfügt insgesamt über eine weniger gute Kontrolle der Installationsregeln.
Wie bei jeder technischen Ausrüstung spielen auch bei einer Solarwarmwasserbereitung Wartung und gute Wartung eine wesentliche Rolle für die Langlebigkeit.

Wie warten Sie Ihre Solaranlage zur Warmwasserbereitung?

Systemwartung

Wenn Sie möchten, dass Ihre Anlage lange hält und eine optimale Leistung erbringt, ist die Sicherstellung ihrer ordnungsgemäßen Funktion durch regelmäßige Wartung unerlässlich.

Hierzu wird Folgendes empfohlen:
• Überprüfen Sie regelmäßig die Druckwerte (Wärmeträgerflüssigkeit).
• Sehen Sie sich die Isolierung des Hydraulikkreislaufs an
• Überprüfen Sie die Umwälzpumpe (nur bei Solarwarmwasserbereitern mit Elektropumpe).
• Stellen Sie sicher, dass die Regelung ordnungsgemäß funktioniert
• Planen Sie alle zwei bis drei Jahre (einige davon) einen Besuch durch einen Fachmann ein Hersteller bieten Tracking an)

Wartung von thermischen Solarmodulen

Was die Reinigung der Paneele betrifft, sollte Regen recht effektiv sein.
Wenn Sie jedoch in der Nähe einer Staub- oder Schmutzquelle (Fabrik, Bäume, Rauch, Sand usw.) wohnen, müssen Sie diese regelmäßig waschen.

Es ist möglich, Ihre Platten nach dem Abkühlen selbst mit klarem, lauwarmem Wasser und einem nicht scheuernden Schwamm zu reinigen (achten Sie auf Ihre Sicherheit!).
Besonderes Augenmerk muss auf Regenwassersammelschienen gelegt werden; Nichts sollte den Durchfluss behindern, da Verstopfungen zu Hotspots führen können.

Welche Marken gibt es für französische Solarwarmwasserbereiter?

• Heliofrance
• atlantisch
• Saunier Duval
• Giordano

Häufig gestellte Fragen zum Solarwarmwasserbereiter

Wer kann mir Auskunft über finanzielle Unterstützung geben?

Kontaktieren Sie einen France Renov -Berater, er ist der Experte auf diesem Gebiet.

Solarer oder thermodynamischer Warmwasserbereiter?

Vorteile eines Solarwarmwasserbereiters gegenüber einem thermodynamischen:

• Bewährte Zuverlässigkeit
• Wesentlich geringere Umweltbelastung im Falle eines Lecks (der thermodynamische Warmwasserbereiter verwendet ein Kältemittel, das im Hinblick auf die globale Erwärmung äußerst schädlich ist)

Nachteil eines Solarwarmwasserbereiters gegenüber einem thermodynamischen:

• Größere Anfangsinvestition

Kann ich in den Bergen einen individuellen Solarwarmwasserbereiter verwenden?

Dies ist eine ausgezeichnete Lösung, weil:

• Sonnenschein ist größer als die unteren Schichten
• Mehr direkte Strahlung
• Die Reflexion des Schnees optimiert die Strahlung

Die erzielten Erträge sind besser als in der Ebene, obwohl man meinen könnte, dass die Temperaturen milder sind.

Für weitere :

• Fordern Sie ein Angebot von meinem Kollegen Benjamin an
• Entdecken Sie die ADEME-Datei über Solarenergie zur Wärmeerzeugung zu Hause