Während die Anschaffungskosten eines Solarwarmwasserbereiters höher sein können als die eines herkömmlichen Warmwasserbereiters, können Sie durch die Nutzung der Sonnenenergie enorme Einsparungen und Vorteile für die Umwelt erzielen. Warmwasser macht 18 Prozent des Energieverbrauchs eines Haushalts aus, aber mit Solarwarmwasserbereitern können Sie Ihre Warmwasserrechnung um 50 bis 80 Prozent senken.
In diesem Artikel erklären wir, wie Sie mit Solarwarmwasserbereitern kostenlose erneuerbare Energie nutzen können, um Geld zu sparen und dem Planeten zu helfen. Anhand dieser Informationen können Sie optimal entscheiden, ob ein Solarwarmwasserbereiter eine gute Investition für den Warmwasserbedarf Ihres Hauses ist.
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Die Grundfunktion eines Solarwarmwasserbereiters besteht darin, Wasser oder eine Wärmeaustauschflüssigkeit dem Sonnenlicht auszusetzen und die erhitzte Flüssigkeit dann zur Verwendung im Haushalt in Ihr Haus zurückzuleiten. Die Grundkomponenten aller Solarwarmwasserbereiter sind ein Speichertank und ein Kollektor, der die Wärme der Sonne auffängt.
Ein Kollektor besteht aus einer Reihe von Platten, Rohren oder Tanks, durch die Wasser oder eine Wärmeübertragungsflüssigkeit die Sonnenwärme aufnimmt. Von dort zirkuliert die Flüssigkeit zum Tank oder zur Wärmeaustauscheinheit.
Solarwarmwasserbereiter sind die am häufigsten verwendeten Energiespargeräte zum Vorwärmen von Wasser, bevor es in einen herkömmlichen Warmwasserbereiter in einem Haushalt gelangt. Einige Solarwarmwasserbereiter erhitzen und speichern Wasser jedoch ohne den Einsatz herkömmlicher Tanks und sorgen so für vollständig solarbetriebenes Warmwasser.
Es gibt zwei Hauptkategorien von Solarwarmwasserbereitern: passive und aktive. Der Hauptunterschied zwischen den beiden besteht darin, dass aktive Systeme eine Umwälzpumpe zum Bewegen des Wassers benötigen, während passive Systeme auf die Schwerkraft angewiesen sind, um das Wasser zu bewegen. Aktive Systeme benötigen für ihren Betrieb außerdem Strom und können Frostschutzmittel als Wärmetauscherflüssigkeit verwenden.
Bei den einfachsten passiven Solarkollektoren wird das Wasser in einer Leitung erhitzt und dann bei Bedarf über diese Leitung direkt an den Wasserhahn geleitet. Aktive Solarkollektoren verwenden entweder Frostschutzmittel – vom Solarkollektor in einen Wärmetauscher, um Trinkwasser für die Speicherung und den Hausgebrauch zu erhitzen – oder erhitzen das Wasser direkt, das dann in den Tank gepumpt wird.
Aktive und passive Systeme verfügen über Unterkategorien für unterschiedliche Klimazonen, Missionen, Kapazitäten und Budgets. Welches für Sie das Richtige ist, hängt von den folgenden Faktoren ab:
Obwohl sie teurer als passive Systeme sind, sind aktive Solarwarmwasserbereiter effizienter. Es gibt zwei Arten von aktiven Solarwarmwasserbereitern:
Bei einem aktiven Direktsystem fließt das Trinkwasser direkt durch den Kollektor und zur Verwendung in einen Speichertank. Sie eignen sich am besten für milde Klimazonen, in denen die Temperaturen selten unter den Gefrierpunkt fallen.
Aktive indirekte Systeme lassen eine ungekühlte Flüssigkeit durch Solarkollektoren und in einen Wärmetauscher zirkulieren, wo die Wärme der Flüssigkeit auf Trinkwasser übertragen wird. Das Wasser wird dann in einen Speichertank für den Hausgebrauch zurückgeführt. Aktive indirekte Systeme sind in kalten Klimazonen, in denen die Temperaturen oft unter den Gefrierpunkt fallen, unverzichtbar. Ohne aktive indirekte Systeme besteht die Gefahr, dass Rohre einfrieren und platzen.
Passive Solarwarmwasserbereiter sind eine günstigere und einfachere Option, neigen aber auch dazu, weniger effizient zu sein als aktive Systeme. Allerdings können sie zuverlässiger sein und länger halten, sodass Sie sie als Option nicht außer Acht lassen sollten, insbesondere wenn Sie ein begrenztes Budget haben.
Das Integrated Collector Storage (ICS)-System ist die einfachste aller Solarwarmwasserbereitungsanlagen – der Kollektor kann auch als Speichertank verwendet werden. Sie sind sehr effektiv, funktionieren aber nur in Klimazonen mit sehr geringer Frostgefahr. Ein ICS-System kann so einfach sein wie ein großer Schwarzwassertank oder eine Reihe kleinerer Kupferrohre, die auf dem Dach befestigt sind. ICS-Einheiten mit Kupferrohren heizen sich aufgrund der größeren Oberfläche schneller auf, geben die Wärme aus demselben Grund aber auch schneller ab.
ICS-Systeme werden häufig zum Vorwärmen von Wasser für herkömmliche Heizgeräte verwendet. In einem solchen System verlässt das Wasser bei Bedarf den Speichertank/Sammler und gelangt zum herkömmlichen Warmwasserbereiter im Haus.
Wichtige Aspekte bei ICS-Systemen sind Größe und Gewicht: Da die Tanks selbst auch als Kollektoren dienen, sind sie groß und schwer. Die Konstruktion muss stabil genug sein, um ein sperriges ICS-System zu tragen, was für manche Haushalte unpraktisch oder unmöglich sein kann. Ein weiterer Nachteil eines ICS-Systems besteht darin, dass es bei kälterem Wetter zum Einfrieren und sogar Platzen neigt. Daher ist es nur für den Einsatz in wärmeren Klimazonen oder zum Entleeren vor dem Einsetzen der kalten Jahreszeit geeignet.
Thermosiphonsysteme basieren auf thermischen Zyklen. Das Wasser zirkuliert, während warmes Wasser aufsteigt und kaltes Wasser abfällt. Sie verfügen über einen Tank wie eine ICS-Einheit, aber der Kollektor fällt vom Tank ab, um thermische Zyklen zu ermöglichen.
Ein Thermosiphonkollektor sammelt Sonnenlicht und leitet heißes Wasser über einen geschlossenen Kreislauf oder ein Wärmerohr zurück zum Tank. Thermosiphons sind zwar effizienter als ICS-Systeme, können jedoch nicht dort eingesetzt werden, wo regelmäßige Abflüsse erfolgen.
Je mehr Warmwasser Sie verbrauchen, desto wahrscheinlicher amortisiert sich Ihr Solarwarmwasserbereiter im Laufe der Zeit. Solarwarmwasserbereiter sind für Haushalte mit vielen Personen oder hohem Warmwasserbedarf am kostengünstigsten.
Ein typischer Solarwarmwasserbereiter kostet vor Abzug staatlicher Anreize etwa 9.000 US-Dollar. Bei aktiven Modellen mit höherer Kapazität können die Kosten auf über 13.000 US-Dollar steigen. Kleinere Systeme können bereits ab 1.500 US-Dollar erhältlich sein.
Die Preise variieren je nach vielen Faktoren, einschließlich der von Ihnen gewählten Materialien, der Systemgröße, den Installations- und Wartungskosten und mehr. Obwohl ICS-Systeme die billigste Option sind (ungefähr 4.000 US-Dollar für eine 60-Gallonen-Einheit), funktionieren sie nicht in allen Klimazonen. Wenn in Ihrem Haus also normale Temperaturen unter dem Gefrierpunkt herrschen, haben Sie keine andere Wahl, als ein aktives indirektes System zu kaufen oder zumindest für einen Teil des Jahres ein anderes System zu verwenden.
Das Gewicht und die Größe weniger teurer passiver Systeme sind möglicherweise nicht jedermanns Sache. Wenn Ihre Struktur das Gewicht eines passiven Systems nicht tragen kann oder Sie nicht über den Platz verfügen, ist ein teureres aktives System wiederum die beste Option.
Wenn Sie ein neues Haus bauen oder eine Umschuldung vornehmen, können Sie die Kosten für Ihren neuen Solarwarmwasserbereiter in Ihre Hypothek einkalkulieren. Wenn Sie die Kosten für einen neuen Solarwarmwasserbereiter in eine 30-jährige Hypothek einbeziehen, betragen die Kosten 13 bis 20 US-Dollar pro Monat. In Kombination mit staatlichen Anreizen könnten Ihre Kosten sogar nur 10 bis 15 US-Dollar pro Monat betragen. Wenn Sie also neu bauen oder eine Umschuldung vornehmen und Ihre herkömmliche Warmwasserrechnung über 10 bis 15 US-Dollar pro Monat liegt, beginnen Sie sofort, Geld zu sparen. Je mehr Wasser Sie verbrauchen, desto schneller amortisiert sich das System.
Zusätzlich zu den Kosten für den Kauf und die Installation des Systems selbst müssen Sie auch die jährlichen Betriebskosten berücksichtigen. Bei einem einfachen passiven System sind diese vernachlässigbar oder nicht. Bei den meisten Systemen mit herkömmlichen Warmwasserbereitern und Solarheizungen fallen jedoch einige Heizkosten an, wenn auch viel niedriger als bei herkömmlichen Heizungen allein.
Sie müssen nicht den vollen Preis für eine neue Solaranlage zur Warmwasserbereitung bezahlen. Durch staatliche Steuergutschriften können die Installationskosten erheblich gesenkt werden. Mit der staatlichen Steuergutschrift für erneuerbare Energien im Wohnbereich (auch bekannt als ITC oder Investitionssteuergutschrift) können Sie eine Steuergutschrift von 26 % für Solarwarmwasserbereiter erhalten. Es gibt jedoch einige Bedingungen, um sich zu qualifizieren:
Viele Bundesstaaten, Gemeinden und Versorgungsunternehmen bieten eigene Anreize und Rabatte für die Installation von Solarwarmwasserbereitern. Weitere regulatorische Informationen finden Sie in der DSIRE-Datenbank.
Komponenten für Solarwarmwasserbereiter sind bei vielen landesweiten Ketten wie beispielsweise Home Depot erhältlich. Die Geräte können auch direkt beim Hersteller gekauft werden. Duda Diesel und Sunbank Solar bieten mehrere tolle Optionen für Solarwarmwasserbereiter für Privathaushalte. Auch lokale Installateure können hochwertige Solarwarmwasserbereiter anbieten.
Da es viele Faktoren gibt, die Einfluss darauf haben, welchen Solarwarmwasserbereiter Sie kaufen sollten, ist es ratsam, bei der Auswahl und Installation einer größeren Solarwarmwasseranlage mit einem Fachmann zusammenzuarbeiten.
Solarwarmwasserbereiter sind nicht mehr so ​​verbreitet wie früher. Das liegt vor allem daran, dass die Kosten für Solarmodule drastisch gesunken sind. Viele Menschen, die sonst Solarwarmwasserbereiter installiert hätten, verzichten deshalb auf die Nutzung des von Solarmodulen erzeugten Stroms zum Erhitzen von Wasser.
Solarwarmwasserbereiter beanspruchen wertvollen Platz. Für Hausbesitzer, die ihren eigenen Solarstrom produzieren möchten, ist es möglicherweise sinnvoller, den verfügbaren Platz zu maximieren und ganz auf Solarwarmwasserbereiter zu verzichten und stattdessen Solarmodule zu kaufen.
Wenn Sie jedoch keinen Platz für Solarmodule haben, können Solarwarmwasserbereiter dennoch eine gute Lösung sein, da sie viel weniger Platz beanspruchen als Solarmodule. Solarwarmwasserbereiter sind auch eine großartige Option für Menschen, die in abgelegenen Gebieten leben, oder als umweltfreundliche Ergänzung zu bestehender Solarenergie. Moderne elektrische Warmwasserbereiter sind sehr effizient und wenn sie mit Solarenergie betrieben werden und mit Solarwarmwasserbereitern gekoppelt sind, sparen Sie Ihrem Geldbeutel viel Geld und reduzieren die Treibhausgasemissionen.
Für viele Hausbesitzer ist der Preis die entscheidende Entscheidung. Solarwarmwasserbereiter können bis zu 13.000 US-Dollar kosten. Um zu erfahren, wie viel eine komplette Solaranlage für Ihr Zuhause kostet, können Sie ein kostenloses und unverbindliches Angebot von einem führenden Solarunternehmen in Ihrer Nähe einholen, indem Sie das untenstehende Formular ausfüllen.
Ob sich ein Solarwarmwasserbereiter lohnt, hängt ganz von Ihrem Wohnort, Ihren Bedürfnissen und Vorlieben ab und davon, ob Sie die Installation von Solarmodulen planen. Der Rückgang bei Solarwarmwasserbereitern ist größtenteils auf die zunehmende Verbreitung von Solarenergie für Privathaushalte zurückzuführen: Menschen, die Solarwarmwasserbereiter installieren, möchten auch Solarenergie und entscheiden sich oft dafür, Solarwarmwasserbereiter außer Betrieb zu setzen, die um wertvollen Platz auf dem Dach konkurrieren.
Wenn Sie über den Platz verfügen, kann ein Solarwarmwasserbereiter Ihre Warmwasserrechnung senken. In Verbindung mit anderen erneuerbaren Energiequellen bleiben Solarwarmwasserbereiter eine ausgezeichnete Wahl für fast jede Anwendung.
Ein typisches Solarwarmwasserbereitersystem kostet etwa 9.000 US-Dollar, wobei High-End-Modelle bis zu über 13.000 US-Dollar kosten. Kleinere Heizungen sind viel billiger und kosten zwischen 1.000 und 3.000 US-Dollar.
Der größte Nachteil von Solarwarmwasserbereitern besteht darin, dass sie an nebligen, regnerischen oder bewölkten Tagen und auch nachts nicht funktionieren. Obwohl dieser Nachteil mit herkömmlichen Zusatzheizungen behoben werden kann, handelt es sich dennoch um einen allen Solartechnologien gemeinsamen Nachteil. Die Wartung kann eine weitere Abschaltung bedeuten. Obwohl sie im Allgemeinen sehr wartungsarm sind, müssen einige Solarwarmwasserbereiter regelmäßig entleert, gereinigt und vor Korrosion geschützt werden.
Solarwarmwasserbereiter lassen Flüssigkeit durch Solarkollektoren (meistens Flach- oder Röhrenkollektoren) zirkulieren, erhitzen die Flüssigkeit und leiten sie an einen Tank oder Wärmetauscher weiter, wo die Flüssigkeit zum Erhitzen von Brauchwasser verwendet wird.
Christian Yonkers ist ein Autor, Fotograf, Filmemacher und Naturliebhaber, der sich mit der Schnittstelle zwischen Mensch und Planet beschäftigt. Er arbeitet mit Marken und Organisationen zusammen, die soziale und ökologische Auswirkungen im Mittelpunkt haben, und hilft ihnen, Geschichten zu erzählen, die die Welt verändern.