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Solare Schwerkraftanlage
BAU-Forum: Nutzung alternativer Energieformen

Solare Schwerkraftanlage

Hallo ihr im Forum
Wer hat Erfahrungen mit Solaren-Schwerkaftanlagen?
Wo gibt es Hersteller einer solchen Solaranlage?
Kann eine solche Solaranlage Heizungsunterstützend gebaut werden?
Für eure Mühe vielen Dank.
  • Name:
  • Thomas

  1. Die Suchmaschine findet Altern. Energ. #193

    Die Suchmaschine findet Altern. Energ. #193

  2. Ein paar Gedanken

    Hallo Thomas,
    also Erfahrungen mit Schwerkraft-Solaranlagen habe ich keine (nur mit einer Solaranlage und zwei Schwerkraft-Heizungsanlagen). Ich kenne sie nur vom Sehen in wärmeren Ländern, wie Griechenland, wo es ihrer viele auf den Hausdächern gibt. Der (relativ kleine) Speicher ist gleich dabei  -  ähnlich wie auf dem Bild: 1. Link unten. Ein Vorteil in diesen Ländern ist, dass man keinen Frostschutz braucht und deswegen auch keinen Wärmetauscher und kein Wärmeträgermedium mit Glykol-Anteil. Hier zirkuliert einfach das zu erwärmende Trinkwasser durch den Kollektor ... und es fließt leichter, einfach weil es dünnflüssiger ist.
    In unseren Breiten:
    In jedem Fall muss natürlich der Kollektor tiefer liegen, als der Speicher (oder sonstige Verbraucher). Denkbar wären z.B. bei einer starken Hanglage (Bergdorf ...) unterhalb des Hauses gelegene Kollektoren (wenn sie dort nicht stören), eventuell auf einem Garagendach ...
    Nachdem der günstigste Platz für Kollektoren meistens auf dem Dach ist (sie stören nicht, am wenigsten Beschattung durch Bäume ...), bleibt dann für den Speicher nur noch der Platz unter dem Dachgiebel (siehe 2. Link). Hier kann man auch die Leitungen kurz halten. Das ist von Vorteil, denn:
    • Der Schwerkraft-Antriebsdruck liegt nur im Bereich von Zentimetern Wassersäule (ca. 1/100 von dem was eine Umwälzpumpe bewirkt).
    • Wärmeträger-Flüssigkeit ist dickflüssiger als Wasser, besonders bei niedrigen Temperaturen.
    • Den Druckverlust von längeren Solar-Leitungen einfach durch sehr dicke Rohre auszugleichen, würde zu hohe Wärmeverluste bringen (außer bei sehr großen Anlagen).
    • Wenn zu wenig zirkuliert, steigen ebenfalls die Verluste.

    Die Strömung darf natürlich im ganzen Solarkreis nicht zu stark behindert werden (geeignete Kollektoren, Wärmetausch in einem Doppelmantel-Speicher).
    Mein Fazit:
    Als geeignet erscheint mir das Prinzip für recht kleine, kompakte Anlagen (ein Hersteller dürfte "Sunset-Solar" sein)  -  oder evtl. für Großanlagen. Für mittelgroße Anlagen mit Heizungsunterstützung dürften die Nachteile größer sein, als der eingesparte Strom für die Umwälzpumpe (obwohl ich sonst ein Freund des Schwerkraft-Prinzips bin).
    Bei meiner Heizungsanlage ist der Solarkreis fast das Einzige, das nicht per Schwerkraft funktioniert. (Siehe Skizze 3. Link unten, bzw. weitere Beiträge von mir, am schnellsten zu finden über die Suchfunktion unter "Wolfram Zucker", AND-verknüpft.
    Schöne Grüße, Wolfram Zucker

  3. Schwerkraftanlage

    Die Problematik bei Schwerkraftanlagen ist, dass die Energiezufuhr nicht abgeschaltet werden kann, wenn der Speicher voll geladen ist. (Es ist keine Pumpe vorhanden, die abgeschaltet werden kann.) Deshalb werden bei der Auslegung relativ große Speicher verwendet. Verhältnis Speichergröße zu Kollektorfläche groß. Des weiteren sind die eingesetzten Speicher meist relativ schlecht isoliert, um die Überhitzungsproblematik zu entschärfen.
    Bei Anlagen zur Heizungsunterstützung ist im Sommer im Allgemeinen ein Wärmeüberschuss vorhanden, der die Überhitzungsproblematik noch verschärft. Man müsste über einen zweiten Wärmeabnehmer nachdenken, z.B. Schwimmbad, nur dafür braucht man wiederum eine Pumpe.
    Fazit: Für kleine Brauchwasseranlagen funktionieren richtig geplante Schwerkraftanlagen sehr gut. Zur Heizungsunterstützung ist meines Erachtens ein Pumpensystem vorteilhafter.
    Ein weiterer Hersteller von Schwerkraftanlagen: Solahart aus Australien
    • Name:
    • Joachim Varnhagen

  4. Wieso kein gesteuertes Ventil nehmen?

    Dann fließt doch nichts mehr?

  5. Vor-uns Nachteile der Schwerkraftanlage

    Hallo Thomas,
    Herr Zuckern hat sicher schon die Hauptmerkmale der Schwerkraftanlage beschrieben. Das Funktionsprinzip der Anlage beruht auf dem Dichteunterschied der Flüssigkeit im Kollektor und im Wärmetauscher, der sich im Speicher befindet. Wenn die Flüssigkeit im Kollektor erwärmt wird, dann wird sie leichter und steigt auf, kühlt im Wärmetauscher wie ab (wird schwerer) und läuft zum Kollektor zurück. Um die Schwerkraft nicht zu behindern sind dickere und innen glatte Rohre notwendig. Da der Vorgang über die Schwerkraft/Dichte geregelt wird, ist auch keine Steuerung notwendig. Hier hat Herr Varnhagen sicher nicht recht, dass es zu Überhitzungsprobleme kommt. Denn wenn einmal die Dichte ausgeglichen ist, dann steigt auch kein Wasser mehr auf. Alle mit bekanten Kollektoren, die für Schwerkraftanlagen eingesetzt werden, haben als Absorberbeschichtung noch Einkomponenten Solarlack oder max. galvanisch aufgebracht. Diese Kollektoren erreichen schon deshalb keine so hohe Temperaturen, wie z.B. Koll. mit TINOX-Absorber o.ä. Zudem Haben die Schwerkanl. einen großen Wasserinhalt. Auch die Kollektoren sollten (sind meistens) anders gebaut. D.h. entweder im Rollbondverfahren (dabei liegt ein Kanal neben dem anderen), aus Aluminium oder Stahl, oder zumindest sind die Röhrchen dicker ca. 12 mm. Das dient dazu, dass der Druckverlust geringer wird. Bei den Speicher hat man volgendes Problem. Meist ist der einzige Ort (wie schon angesprochen) der Spitzbogen. Hir verwendet man überwiegend liegende Speicher (Doppelmantelspeicher). Nachteil, es kann sich nahezu keine Temperaturschichtung einstellen. Es gibt auch kaum Speicherhersteller, die solche Speicher bei Schwerkraftanlagen) mit einem Wärmetauscher zur Nachheizung ausstatten. D.h. diese Anlagen werden überwiegend (in unseren Breiten) als Vorwärmung eingesetzt. Somit sind dies Anlagen sehr gut geeignet für den reinen Sommerbetrieb, Wochenendhau, Inselanlage. Die Anlagen haben noch infolge der fehlenden Steuerung, kleiner Speicher, kostengünstige Montage, je nach dem, einen Kostenvorteil. Jedoch bin ich natürlich gerne bereit, ihnen eine solche Anlage zu verkaufen. oder auch eine andere.
    Mit sonnigen Grüßen
    Walter Höfer

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