Neben dem Kollektor, der ja oft als Herzstück der Solaranlage bezeichnet wird, spielt der richtige Speicher eine nicht minder wichtige Rolle. Gerade für die Heizungsunterstützung muss ein Schichtenspeicher eingesetzt werden, der speziell auf die Belange der Solarenergie abgestimmt ist. Das Prinzip dieser Schichtenspeicher soll anhand der THS Speicher von Sieger Heizsysteme dargestellt werden. Der Solar-Wärmetauscher erwärmt nur eine relativ kleine Trinkwassermenge bis fast auf die Solar-Vorlauftemperatur. Das erwärmte Trinkwasser steigt durch das Wärmeleitrohr direkt nach oben in den Bereitschaftsteil. Bei normaler Sonneneinstrahlung ist hier schon nach kurzer Zeit die Solltemperatur erreicht. Damit wird das Nachheizen über einen konventionellen Heizkessel nur noch selten erforderlich. Abhängig von der solaren Erwärmung steigt das Warmwasser nur so weit nach oben, bis die Schicht mit dem gleichen Temperaturniveau erreicht ist. Dann öffnen sich die entsprechenden auftriebsgesteuerten Schwerkraftklappen. So erfolgt eine Temperaturschichtung im Speicher von oben nach unten.
Schichtenladeprinzip bei hoher Sonneneinstrahlung
Das erwärmte Wasser steigt schnell nach oben und steht nach kürzester Zeit im Bereitschaftsteil zur Verfügung. Der Speicher lädt sich von oben nach unten auf. Weil im Wärmeleitrohr am Solar-Wärmetauscher nur Wasser von unten nachströmt, bleibt die Temperaturdifferenz zwischen Speicherrücklauf und Kollektor groß. Das sichert einen sehr hohen solaren Wärmeertrag, der durch einen herkömmlichen Speicher nicht erreicht werden kann!
Wird das Wasser beispielsweise nur auf 30 °C erwärmt, steigt es nur bis zur Schicht mit dieser Temperatur. Das Wasser strömt durch die geöffneten Schwerkraftklappen in den Speicher und erwärmt den Bereich. Der Austritt aus den Schwerkraftklappen stoppt das weitere Aufsteigen des Wassers im Wärmeleitrohr und verhindert ein Vermischen mit Wasser aus Schichten mit höheren Temperaturen.
Kombispeicher zur Heizungsunterstützung
Aufbau und Funktion des Kombispeichers
Der Kombispeicher, das bedeutet ein Pufferspeicher wird mit einem Trinkwasserspeicher zu einer Einheit kombiniert, ist für die solare Warmwasserbereitung mit solarer Heizungsunterstützung konzipiert. Bei normaler Sonneneinstrahlung wird im Bereitschaftsteil schon nach kurzer Zeit die Solltemperatur erreicht. Das Nachheizen mit einem konventionellen Heizkessel ist nur zur Warmwasserbereitung im oberen Bereitschaftsteil sinnvoll. Dazu kann ein nachgeschalteter, gleitend gefahrener Niedertemperatur-Heizkessel oder ein Wandheizkessel verwendet werden. Der Heizungspufferspeicher sollte möglichst über Heizkessel mit regenerativen Brennstoffen zusätzlich aufgeladen werden.