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Das System BASIC ist überall einsetzbar, einfach und effizient. Es ermöglicht 30 bis 80 % des Warmwasserbedarfs eines Ein- oder Mehrfamilienhauses mit Sonnenenergie zu decken. Der restliche Anteil wird von konventionellen Gas- bzw Ölheizungen oder Wärmepumpen produziert.
Die sanitäre Warmwasseraufbereitung macht einen immer grösseren Anteil des Energieverbrauchs der Privathaushalte aus. Die Gebäude sind immer besser isoliert. Die Kochherde, die Kühltruhen und die Computer sind keine Stromfresser mehr. Fazit: Es muss weniger geheizt werden und es braucht weniger elektrischen Strom. Jedoch der Warmwasserbedarf bleibt unverändert.
Wie funktioniert das ?
Das Leitungswasser hat eine Temperatur zwischen 12° und 14° Celsius. Die Solarkollektoren erwärmen das Wasser bevor es in den Speichertank des Hauses fliesst. Dies geschieht bei möglichst niedriger Temperatur. So entsteht kein allzu grosses Gefälle zwischen der Kollektor- und der Umgebungstemperatur. Abstrahlungsverluste werden verringert und das gesamte System wird effizienter genutzt. Die Warmwasserspeicher übernehmen die Aufgabe eines Energiereservoirs. Der Warmwasserbedarf eines Haushalts unterliegt Schwankungen und hat Spitzen, die Sonne scheint viel gleichmässiger. Das Speichern der Energie im Boiler bringt dieses Ungleichgewicht ins Lot und sorgt dafür, dass zu jeder Tages- und Nachtzeit warmes Wasser aus dem Hahn fliesst.
SITUATION: MORGENS, DIE TEMPERATUR STEIGT
Die Warmwasserversorgung ist auf dem niedrigsten Stand, die Solaranlage ist noch nicht in Betrieb
SITUATION: TAGSÜBER, MAXIMALE TEMPERATUR
Die Solarthermieanlage wird in Betrieb genommen, die Flüssigkeit (Wasser + Frostschutzmittel) erwärmt sich dank der Sonnenenergie. Es durchläuft den Wärmetauscher und erwärmt das Wasser im Speicher und im Warmwasserbereiter.
SITUATION: DAS ENDE DES TAGES
Die Warmwasserversorgung ist auf dem Höchststand. Sie nimmt mit der Menge des verwendeten Wassers ab. Zuerst im Akkumulator und dann im Warmwasserbereiter.
Komponenten
Solarkollektoren
Die Entscheidung über den Typ des Solarkollektors und die Grösse des Feldes hängt von zwei Faktoren ab. Zum einem vom Aufstellungsort: Kommen sie aufs Dach, an die Hauswand oder auf den Boden. Zum anderen vom Anteil des Brauchwarmwassers, den man mit Sonnenenergie abdecken will (Solarer Deckungsgrad). Für einen Deckungsgrad bis zu 40%: Für diesen Fall ist die beste Wahl ein selektiver unverglaster Kollektor. Er hat den höchsten Wirkungsgrad im unteren Temperaturbereich und ist unempfindlich gegen ein Überhitzen im Sommer.
Für einen Deckungsgrad über 40%: In diesem Fall empfiehlt sich ein verglaster- oder eventuell ein Vakuumröhrenkollektor. Beide sind auf höhere Betriebstemperaturen ausgerichtet. Es muss jedoch sorgfältig die Kapazität des Wärmespeichers dimensioniert werden, um die sommerliche Überproduktion vollumfänglich zu nutzen.
Wasserwärmer
Zu welcher Tageszeit brauchen Sie das Warmwasser? Vor allem am Tag? Das ist genau der Zeitraum, an dem die Sonne den Grossteil der Energie liefert. Das Volumen des Warmwasserspeichers kann klein gehalten werden, zumal der Anteil der Solarenergie an der Jahresproduktion nicht 40% übersteigt. Für eine vierköpfige Familie: Warmwasserspeichers mit einem Volumen von 200 bis 300 Litern.
Vor allem am Morgen und am Abend? Eine Dusche am Morgen und ein Bad am Abend. Dieses Verbraucherprofil haben vor allem Familien, die mehr als 40 % ihres Warmwasserkonsums mit Sonnenenergie abdecken wollen. Entsprechend grosszügig sollten hier der Speichertanks geplant werden. Für eine vierköpfige Familie : Warmwasserspeicher mit einem Volumen von 300 bis 800 Litern.
Steuerung
Das System BASIC regelt die Wasserwärme mit einfachen Mitteln. Ein Regler misst und vergleicht ständig die Temperaturen der Kollektoren und die im Speicher. Sobald die Temperatur der Kollektoren jene des Speicherwassers übersteigt springt eine Pumpe an, die das heissere Wasser in den Speichertank schickt. Im umgekehrten Fall wird der Pumpvorgang unterbrochen. Die zweite Aufgabe dieses Regelsystems besteht darin, eine allfällige Überhitzung des Systems zu verhindern. Bei geringem Warmwasserverbrauch, etwa während den Sommerferien oder wenn niemand im Haus ist, können die Temperaturen im Speicher allzu hoch ansteigen. Um hier Abhilfe zu schaffen, wird das zu heisse Wasser in der Nacht über die Kollektoren abgekühlt. Die Steuerungsparameter können direkt in unserem Werk auf einer SD-Speicherkarte vorprogrammiert werden. Dies kann dann dazu dienen, die Inbetriebnahme des Systems und seine Inbetriebnahme nach einem Systemansatz zu erleichtern.
Im BASIC-System bietet das Kontrollsystem noch eine weitere Möglichkeit. Dank der Speicherkarte, auf der alle Daten gespeichert werden, können wir das System jederzeit analysieren (Wärmeleistung der Solarkollektoren usw.) und die Einstellungen optimieren, um einen optimalen Betrieb der Solaranlage über die Zeit zu gewährleisten.