Warum Warmluft solar erzeugen

Wir haben in Uruguay durchschnittlich 230 Tage Sonnenschein und auch im Winter gibt es viele schöne sonnige Tage. Wenn man zugrunde legt, dass im Durchschnitt bis zu 1300 Watt pro m² an Leistung der Sonne bei uns auf der Erde ankommen, sollte man diese kostenlose Energie doch nutzen. Das wird auch in Uruguay schon seit Jahren erfolgreich umgesetzt, aber bisher nur zur Erwärmung von Wasser und zur Erzeugung von Strom. Die einfachste Möglichkeit der Nutzung, der Erwärmung von Luft, kennt man hier noch nicht.

Kollektor für Dachmontage

Passende Materialien aus Uruguay

Solar-Warmluft-Kollektoren sind in Europa und den USA schon weit verbreitet und es gibt jede Menge Anbieter von fertigen Modulen, aber auch viele Anleitungen zum Selbstbau. In Deutschland erschien uns der Aufwand bei dem zu erwartenden Erträgen als zu hoch. Aber in Uruguay sieht das ganz anders aus. 
Die günstigsten und vielversprechendsten Anleitungen gab es in den USA. Das Ziel ist denkbar einfach. Man versucht eine Kiste zu bauen, die möglichst viel Solarwärme an einer Stelle einsammelt, um sie dorthin zu transportieren, wo sie gebraucht wird. Bei dem Bau der Kisten fängt das Problem hier in Uruguay aber schon an. Die vorgesehenen Materialien aus den Anleitungen sind hier zum größten Teil nicht verfügbar oder entsprechen nicht den Anforderungen. Also mussten wir mit dem, was es gibt so lange experimentieren, bis wir passendes Material gefunden hatten.

Das war der erste Prototyp Anfang 2015 nach alten Vorlagen aus Deutschland (Bild oben). Leider nicht sehr effizient. Auch die hier verfügbaren Lüfter und Ventilatoren entsprachen nicht unbedingt den Anforderungen. Der erste brauchbare Prototyp wurde als Gerät für die Wandmontage konzipiert, um Neuerungen schneller testen zu können.

Lüfter und Steuerungen aus Deutschland

Die Wandmontage ist die einfachste Form der solaren Warmlufterzeugung, da die Luft nicht großartig transportiert werden muss. Durch die enstehende Konvektion der warmen Luft, kann man bei größeren Flächen sogar auf einen Lüfter verzichten. Sobald aber ein Lüfter zum Einsatz kommt, sollte auch eine passende Steuerung vorhanden sein. Da wir hier in Uruguay weder bei effizienten Lüftern, noch bei passenden Steuerungen fündig wurden, kommen beide nun aus Deutschland.

Die Steuerungen sorgen dafür, dass nur bei einem positiven Temperaturunterschied von Kollektor- und Innentemperatur der Lüfter läuft, also nur wenn zusätzliche Heizenergie zur Verfügung steht. Eine Variante der Steuerung drosselt sogar die Drehzahl des Lüfters, wenn die Unterschiede kleiner werden. Die verwendeten Lüfter aus Deutschland erreichen ein maximales Volumen von 190m³ pro Stunde bei nur 29 Watt Stromverbrauch.

Zu erwartende Leistung

Bei einer senkrechten Einstrahlung der Sonne auf den Kollektor, ohne Bewölkung und Beschattung durch Bäume usw., erreicht man eine Leistung von bis zu 500 Watt pro m² und mehr. Ein Kollektor mit 1,5-2 m² reicht also ungefähr, um ein Bad oder Schlafzimmer auf Wohlfühltemperatur zu halten. Je nach Bauart und Isolation des Raumes, werden um die 100 Watt pro m² Wohnraum benötigt, um ihn auf einer Temperatur von 20 Grad zu halten. Aber all diese Werte sind abhängig von den jeweiligen Begebenheiten vor Ort.

Was ein Solar-Warmluftkollektor nicht kann

Da mit diesen Kollektoren nur die Luft erwärmt wird und keine anderen Medien, wie Wasser,  Öl oder Sonstiges, ist auch keine Speicherung der Energie möglich. Diese Art der Heizung eignet sich daher nur zusätzlich zu einer bereits bestehenden Heizquelle, wie Klimaanlage, Holzofen usw.

Wo Solar-Warmluft auf jeden Fall Sinn macht

Eines der größten Probleme in Uruguay ist die Feuchtigkeit in Räumen und der dadurch enstehende Schimmel. Dieser entsteht meist durch nicht beheizte Räume bei hoher Luftfeuchte, wobei an den kalten Wänden die Feuchtigkeit kondensiert und als Wasser die Wände herunter läuft. Wenn man aber die Wände auf mindestens 19 Grad halten kann, ist das Schimmelproblem minimiert.
Wir praktizieren das in unserem Haus (BJ 1970) seit über 2 Jahren und sind so gut wie schimmelfrei. Unsere Nachbarn, die über Winter nicht hier wohnen, eröffnen die Frühjahrszeit und ihre Häuser mit Atemschutzmasken und machen alles wieder optisch frei von Schimmel. Jedes Jahr wieder. Ein passender Solar-Warmluftkollektor würde dieses Problem minimieren.
Bisher sind die Kollektoren aber nicht in der Lage, vorhandene Feuchtigkeit zu entfernen, wie das ein Luftentfeuchter oder eine Klimaanlage kann. Aber daran arbeiten wir, um wenigstens etwas Feuchtigkeit entfernen zu können.