SWISSPIPE Vakuum-Röhrenkollektoren von Schweizer-Energie wandeln die einfallende Sonnenenergie mit einem Wirkungsgrad von beinahe 90% direkt in Wärme um.
So erwärmen sie auf umweltfreundliche Weise das Wasser für Küche, Bad und Heizung. Und warmes Wasser stellt mit ca. 85% des gesamten Energieverbrauches den grössten Teil der benötigten Energie dar.
Der zum System gehörende Warmwasser-Speicher lagert die Sonnenenergie über viele Tage und garantiert damit eine hocheffiziente und witterungsunabhängige Wärmeversorgung.
SWISSPIPE ist äusserst vielseitig einsetzbar für eine wirtschaftliche und umweltfreundliche Gewinnung thermischer Solarenergie für Ein- und Mehrfamilienhäuser, für Gewerbe- und Industriebetriebe sowie für Bauten und Anlagen der öffentlichen Hand.
Es ist als Gesamt-System und in einzelnen Komponenten erhältlich.
Grundlagen
Hätten Sie es gewusst?
Von der gesamten Energie, die in Privathaushalten verbraucht wird, entfallen ca. 85% auf die Erzeugung von Warmwasser !
Dazu gehören natürlich das Warmwasser für den Sanitärbereich (Küche, Duschen, Waschen usw.), vor allem aber das Warmwasser für die Heizung.
Nur ungefähr 15% der Gesamtenergie werden (überwiegend) in Form von elektrischer Energie gebraucht.
Daher ist die Erzeugung von Warmwasser mit der Sonne, die sog. thermischen Solarenergie, mit grossem Abstand der richtige Weg, wenn ein grosser Beitrag zur Reduktion der Kosten und zur Schonung der Umwelt erreicht werden soll.
Hinzu kommt, dass für eine thermische Solaranlge kein externer Speicher, sondern nur ein Warmwasser-Speicher im Gebäude benötigt wird.
Dagegen ist bei der Erzeugung von elektrischer Energie mit Hilfe der Sonne (sog. Photovoltaik) ein externer Speicher in Form des allgemeinen elektrischen Versorgungsnetzes erforderlich, um die überschüssig erzeugte elektrische Energie abgeben zu können.
Der Einsatz von 5-10 m2 Vakuum-Röhrenkollektoren ermöglicht bereits eine Energieeinsparung von 50-70%.
Damit ist die thermische Solarenergie mit hocheffizienten, äusserst langlebigen und wartungsfreien Vakuum-Röhrenkollektoren das ideale System zur dezentralen Energieversorgung.
Die richtige Auslegung des Gesamtsystem ist entscheidend für einen hohen Ertrag und das reibungslose Funktionieren von Anlagen zur Gewinnung von thermischer Sonnenenergie.
Dieses Gesamtsystem besteht aus dem Vakuum-Röhrenkollektor, dem Warmwasser-Speicher, der Anlagensteuerung und der Zusatzheizung. Insbesondere die Grösse der effektiven Absorberfläche und des Speichers müssen dabei gut aufeinander abgestimmt sein.
Schweizer-Energie gestaltet, installiert und betreut solche Systeme mit Vakuum-Röhrenkollektoren und Wärmepumpen seit mehr als 35 Jahren. In diesem Zeitraum hat Schweizer-Energie weit mehr als 1000 solcher Anlagen in den Bereichen Ein- und Mehrfamilienhaus sowie öffentliche und gewerbliche/industrielle Gebäude realisiert.
Grundsätzlich fällt die grösste solare Leistung während der Sommermonate an. Dies ist ein Zeitraum, in welchem der Warmwasserbedarf wegen fehlender Heizungswärme geringer als im Winter ist.
Diese Situation ist in der blauen Kurve dargestellt (Jahres-Wärmeertrag eines typischen Flachkollektors).
Dagegen ermöglicht der Einsatz von Vakuum-Röhrenkollektoren eine perfekte Anpassung des solaren Energieertrages an den typischen Bedarfsverlauf von Sanitär- und Heizungs-Warmwasser. Denn Dank ihrer hervorragenden Vakuum-Isolation "sehen" diese Kollektoren die Aussentemperatur so gut wie nicht. Dadurch ist ihr Wärmeertrag von der jeweis herrschenden Aussentemperatur nahezu unabhängig.
Wird zudem eine steile Einbaurichtung der Absorberbleche, d.h. der Vakuum-Röhren gewählt, so ist der Kollektor zusätzlich für die flach einfallende Wintersonne optimiert.
Mit diesen beiden Massnahmen ergibt sich eine Ertragskurve, die in den Übergangszeiten (März - April und September - Okrober) jeweils ein Maximum hat (rote Kurve): Die Vakuumtechnik reduziert den Wärmeverlust des Absorbers durch kalte Umgebungsluft ganz entscheidend. Von der gewonnenen Sonnenenergie kommt also mehr ins Haus. Dies gilt vor allem in der Übergangszeit und im Winter.
Auch bei der Lebensdauer haben die Vakuum-Röhrenkollektoren die Nase ganz eintscheidend vorn: Wegen ihrer völligen Dichtheit gegenüber Feuchtigkeit gibt es keinerlei Probleme mit eindringendem Kondenswasser, welches einen Kollektor sonst rasch "erblinden" lässt, d.h. sie arbeiten über mehrere Jahrzehnte vollkommen alterungs- und wartungsfrei.
Die Anlagengrösse bemisst sich nach der Anzahl der zu versorgenden Personen in einem Haushalt und danach, ob eine Heizungsunterstützung beabsichtigt ist oder nicht:
VRK-Anlage ohne Heizungsunterstützung: es sollte eine Absorberfläche von ca. 1.0 - 1.5 m2 pro Person installiert werden.
VRK-Anlage mit Heizungsunterstützung: es sollte eine Absorberfläche von ca. 2.0 - 3.0 m2 pro Person installiert werden.
Ein weiterer wichtiger Parameter für die Dimensionierung einer VRK-Anlage ist das Verhältnis von installierter Absorberfläche und vorhandenem Speichervolumen:
es sollte ca. 150 ltr. Speichervolumen pro 1 m2 Absorberfläche betragen.
Dadurch wird sichergestellt, dass sich der Speicher in den Sommermonaten nicht über ca. 90 oC erwärmt und dennoch die gesamte anfallende Sonnenergie aufnehmen kann.
(Ein zu kleiner Speicher könnte überhitzen, ein zu grosser Speicher würde evtl. nicht die gewünschte Temperatur erreichen.)
Beispiel 1:
4-Personen-Haushalt ohne Heizungsunterstützung:
Absorberfläche ca. 5 - 6 m2 (ca. 4 VRK-Module) und Speichervolumen ca. 900 ltr.
Beispiel 2:
4-Personen-Haushalt mit Heizungsunterstützung:
Absorberfläche ca. 10 - 12 m2 (ca. 8 VRK-Module) und Speichervolumen ca. 1.500 - 1.800 ltr.
Weitere Beispiele finden Sie unter Vakuum-Röhrenkollektoren -> Kosten -> Kosten- und Anlagenpreise
(http://www.schweizer-energie.ch/product/sonnenkollektoren/4)
Unabhängig von der Neigung und der Orientierung des Daches oder der Montagefläche - der Vakuum-Röhrenkollektor SWISSPIPE liegt immer ideal zur Sonne ausgerichtet.
Denn der Absorber ist drehbar im Kollektorrohr gelagert und kann bei der Installation auf den optimalen Winkel eingestellt werden. Eine aufwändige, teure und windanfällige Aufständerung des gesamten Kollektors entfällt daher vollständig.
Deshalb eignet sich SWISSPIPE ideal für Montagen an Balkongeländern und Fassaden (Schneefreiheit !) sowie für jedes Schräg- oder Flachdach.
Auf ost-west-orientierten Dachflächen (First verläuft in Nord-Süd-Richtung) liegen Flachkollektoren bezüglich Strahlung und Ertrag sehr ungünstig. Auch hier kann SWISSPIPE mit seiner angepassbaren Absorberstellung nach Süden optimal plaziert werden.
Sofern Dach- oder Fassadenaufbauten aus baurechtlichen Gründen nicht oder nur mit Auflagen realisiert werden können, lässt sich SWISSPIPE auch auf Anbauten und Wintergärten usw. oder an der Gartenmauer installieren.
Die Vakuumkollektoren SWISSPIPE der Firma Schweizer-Energie erreichen mit über 88% Wirkungsgrad einen absoluten Spitzenwert unter allen Vakuum-Röhrenkollektoren.
Der Bruttowärmeertrag des Sonnenkollektors SWISSPIPE beträgt im Jahr z.B bei 50 °C mittlerer Kollektortemperatur, 30° Neigung und südlicher Orientierung ca. 850 kWh pro m2 (Standort Kloten). Diese Werte sind im Prüfbericht der "Solarenergie Prüf- und Forschungsstelle" (SPF) in Rapperswil publiziert.
Der Bruttowärmeertrag ist ein Qualitätsmerkmal von Kollektoren und ist nicht mit der verwertbaren Nutzenergie zu verwechseln (jedes Energiesystem weist Verluste aus).
SWISSPIPE Vakuum-Röhrenkollektoren erbringt bei fachgerechter Einbindung in die Haustechnik einen Jahresertrag von ca. 700 kWh pro m2 Absorberfläche.
Dokumente
Die Vakuum-Röhrenkollektoren werden bis auf das Glas der Röhren zu 100% in der Schweiz hergestellt.
Daher kann die maximale Länge der Vakuumröhren von 290 cm auf jede beliebige Länge gekürzt werden.
Auf diese Weise lassen sich beliebige Sonderlängen der Vakuum-Module herstellen, was insbesondere bei einer Balkon- oder Fassaden-Montage eine optimale Anpassung an den vorhandenen Bauraum ermöglicht.
Technik
Die SWISSPIPE-Kollektoren werden direkt am Balkongeländer befestigt. Bereits bestehende Geländer-Verblendungen können beibehalten werden. Diese Montage-Variante ist meistens sehr einfach und preiswert zu realisieren und wird daher häufig angewendet.
Alternativ kann auch einen Fassaden-Montage realisiert werden. Dabei können die Kollektor-Module entweder direkt auf der Fassade montiert oder auch in diese integriert werden.
Diese Balkon- bzw. Fassaden-Montage ist insbesondere in höher gelegenen Regionen ideal, da die Kollektoren das ganze Jahr über schneefrei sind und auch im Winter und der Übergangszeit hohe Erträge bringen.
Die SWISSPIPE Kollektoren werden von Schweizer-Energie selber in der Schweiz hergestellt. Dies erlaubt eine individulle und die für SWISSPIPE einzigartige Längenanpassung der Kollektor-Module an jede gegebene Balkon- oder Fassaden-Geometrie.
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Bei SWISSPIPE-Kollektoren lassen sich die einzelnen Vakuum-Röhren in jeder Montagesituation optimal zur Sonne hin ausrichten. Die für die jeweilige Anlagensituation optimale Einstellung der Röhren im Kollektor-Modul wird während der Herstellung vorgenommen.
Schweizer-Energie unterstützt Sie im Rahmen der richtigen Auslegung des Gesamtsystems auch bei der Bestimmung des optimalen Einbauwinkels der Röhren.
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Diese Montagvariante wird z.B. bei flacher Dachneigung oder bei Ziegel und Schindeldacheindeckungen und beim Vorhandensein einer nach Süden ausgerichteten Dachfläche verwendet .
Grundsätzliche ist eine auf-Dach-Montage immer einem Einbau der Kollektoren in die Dachfläche vorzuziehen, um jegliche Undichtigkeiten auszuschliessen, die bei einem eingebauten Kollektor wegen der Öffnung der Dachfläche auftreten können.
Die SWISSPIPE-Montageschienen werden mit Dachhaken auf die Dachbalken montiert. Die SWISSPIPE-Kollektoren werden danach an den Montageschienen festgeschraubt.
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Diese Montage-Variante empfiehlt sich bei Dachflächen in Ost- oder West-Ausrichtung, d.h. bei Firstverläufen in Nord-Süd-Richtung.
Eine Auftständerung des Kollektors kann dabei entfallen (im Gegensatz zu Flachkollektoren), da die Absorberflächen jeder einzelnen Vakuum-Röhre auch in dieser Einbaulage nach Süden ausgerichtet werden kann.
Die SWISSPIPE-Montageschienen werden mit Dachhaken auf die Dachbalken montiert. Die SWISSPIPE-Kollektoren werden danach wie bei einer First-parallenen Einbausituation an den Montageschienen festgeschraubt.
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Diese Montage-Variante empfiehlt sich vor allem in schneefreien Regionen; es bieten sich dafür Flachdächer von Wohnhäusern, Garagen, Industriegebäuden usw. an.
Die Montag ist in den meisten Fällen besonders einfach und damit preisgünstig, da wegen der frei wählbaren Einbaulage der Absorberflächen - im Gegensatz zu Flachkollektoren - jegliche Aufständerung des Kolletors entfällt.
Die SWISSPIPE-Kollektoren werden mit einer leichten und einfachen Flachdachunterkonstruktion verschraubt oder mit zuvor lose ausgelegten Betonplatten (z.B. Gartenplatten) verbunden.
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| Varianten | Modul 6 | Kompakt (2x Modul 6) |
Kollektiv (12x Modul 6) |
| Anzahl Röhren | 6 | 12 | 72 |
| Absorberfläche (aktive Fläche) | 1,3 m2 | 2,6 m2 | 15,6 m2 |
| Länge (Speziallänge möglich) | 2.920 mm | 2.920 mm | 5.840 mm |
| Breite | 730 mm | 1.460 mm | 4.380 mm |
| Höhe | 120 mm | 120 mm | 120 mm |
| Gewicht | 46 kg | 92 kg | 552 kg |
| Nutzenergieertrag pro Jahr | 916,5 kWH | 1.833 kWH | 11.000 kWH |
Glasröhren Glasstärke: 2,5 mm (Borosilikat-Glas)
hohe mechanische Festigkeit (begehbar)
Abstand zwischen den Röhren: 10 mm
Transmissionsgrad: 92%
Absorptionsgrad: 95%
Infrarotausstrahlung: 5%
Absorbermaterial: Kupfer, selektiv beschichtet
Vakuum innerhalb der Röhre: 10-6 mbar
Druckverlust: 0,217 bar (bei einem Durchfluss von 50 ltr/h)
Kosten
SWISSPIPE von Schweizer-Energie, der Vakuumröhrenkollektor aus Schweizer Produktion ist geprüft an der Solarenergie Prüf- und Forschungsstelle (SPF) am Technikum Rapperswil unter Aufsicht des Bundesamtes für Energiewirtschaft (Prüfnummer: SPF-Bericht Nr. 404)
| SWISSPIPE | Beschreibung | Preis | |
|---|---|---|---|
| Modul 6 | Kollektor mit 6 Röhren | Fr. | 1.680.— |
| Kompakt | Kleinsystem zur Warmwasserbereitung eines Ein- oder Zweifamilienhauses (Jahresertrag 1.830 kWh), bestehend aus 2 Stück SWISSPIPE Modul 6, einem Warmwasserspeicher sowie allen Verrohrungen, Ventilen, Pumpen und Armaturen. Im Preis inbegriffen sind Lieferung, Montage und Inbetriebnahme. | Fr. | 12.860.— |
| Kollektiv | Solaranlage mit 12 Stück SWISSPIPE Modul 6 (Jahresertrag 11.000 kWh), Absorberfläche 15,6 m2, einem Warmwasserspeicher sowie allen Verrohrungen, Ventilen, Pumpen und Armaturen. Im Preis inbegriffen sind Lieferung, Montage und Inbetriebnahme. | Fr. | 40.160.— |
Bauseitige Leistungen
- sämtliche Maurer-, Spitz- und Gerüstarbeiten, sowie Spengler- und Dachdeckerarbeiten
- Lieferung und Verlegung der elektrischen Leitungen
- Isolation aller hydraulischen Leitungen
- Anschlüsse für Bohrmaschinen
- Bewilligungen
| Lieferung | franko Baustelle | ||
| Monatage | am Bau fertig montiert | ||
| Termin | nach Vereinbarung | ||
| Garantie | - 5 Jahre für die Vakuumkollektoren - 2 Jahre für die Installation |
||
| Zahlungsbedingungen | nach SIA | ||
| Zubehör | Tauchhülse eingelötet | Fr. | 25 .— |
| Tichelmann im Modul | Fr. | 90 .— | |
| Entlüftungshahn | Fr. | 35 .— | |
| endseitig abgeschlossen | Fr. | 20 .— | |
Die SWISSPIPE Sonnenkollektoren erfüllen alle Kriterien für Förderungsbeiträge der Kantone und Gemeinden.
Die Förderung der thermischen Solarenergie ist kantonal geregelt, die folgenden Sätze können aber als Anhaltspunkt gelten: Fr. 2.000.—/Anlage plus Fr. 10.—/m2 Absorberfläche.
Der Gesamt-Förderbetrag einer typischen Anlage mit Vakuum-Röhrenkollektoren beträgt typischerweise 2.000 - 3.000 CHF (bei ca. 5 - 10 m2 Absorberfläche).
Informationen zum Gesuchsablauf finden Sie bei SWISSSOLAR und in den nachfolgenden Dokumenten:
