Thermische Solaranlagen, oder auch Solarwärmeanlagen, nutzen Sonnenenergie in Form von Wärme zur Warmwasserbereitung und Raumheizung.
Mittels Sonnenkollektoren kann die in der Sonnenstrahlung enthaltene Wärme eingefangen werden. So wird die sog. „Solarflüssigkeit“, die meist ein Gemisch aus Wasser und Glykol, also Frostschutz ist, und zwischen Kollektor und Solarspeicher zirkuliert, erhitzt. Die Solarregelung spielt anschließend eine große Rolle. Sie steuert die Umwälzpumpe. Diese wird eingeschaltet, sobald die Temperatur in den Kollektoren höher ist als im Brauchwasserspeicher, sodass Wärmegewinne erzielt werden können. Wenn die Kollektortemperatur sich außerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs befindet, schaltet die Solarregelung die Umwälzpumpe ab. Spezielle Solarregelungssysteme wie das Drain-Back-System (kurz: DBS) sorgen für eine automatische Entleerung des Solarkreislaufs und verhindern sowohl Einfrieren als auch Überhitzung der Thermischen Solaranlage.
Dank dieses Systems wird so die erhitzte Solarflüssigkeit einem Solarspeicher zugeführt. Je nach Bedarf gibt es dabei verschiedene Arten von Solarspeichern. Im Solarspeicher angekommen wird die Solarflüssigkeit über Wärmetauscher an das Speichermedium abgegeben. Ein Wärmetauscher funktioniert, indem er die vom Kollektor absorbierte Energie in einen Sekundärkreislauf, wie zum Beispiel in den Brauchwasser- oder Heizungskreislauf, überträgt. Um optimal arbeiten zu können, benötigen Wärmetauscher eine große Fläche und einen geringen Wärmewiderstandswert, was durch spiralförmig verlegte Rohre aus Kupfer oder aber mit gebündelten Rohren erreicht wird. Pflicht zur „Eigensicherheit“ ist ein Membran-Ausdehnungsgefäß (kurz: MAG), das Druck sowie Volumen bei einer Überhitzung der Solarthermie-Anlage ausgleicht.
Solarthermie-Anlagen werden durch konventionelle Heizungsanlagen ergänzt. Diese sorgen dafür, dass ausreichend warmes Wasser zur Verfügung steht, wenn die Solaranlage keine oder zu wenig Nutzenergie liefern kann. Sie lassen sich außerdem in bereits vorhandene Gebäudetechnik integrieren. Auch ist festzuhalten, dass Solarthermie-Anlagen mit mindestens zwanzig Jahren Lebensdauer die eines Heizkessels übertreffen.
Zusammengefasst gehören zu den technischen Bestandteilen einer Thermischen Solaranlage, oder auch Solarthermie-Anlage:
- Kollektoren
- Solarflüssigkeit
- Solarspeicher
- Solarregelung
- Umwälzpumpe
- Solarspeicher
- Wärmetauscher
- Speichermedium
- Membran-Ausdehungsgefäß
