Thermosyphonprinzip

Warmes Wasser besitzt eine niedrigere Dichte als kaltes und ist somit leichter. Der aus dem Dichteunterschied resultierende Auftrieb des warmen Wassers wird als das Thermosyphonprinzip bezeichnet. Dieses Prinzip gilt für Gase ebenso wie für alle Flüssigkeiten und ermöglicht eine Flüssigkeitszirkulation, die nicht durch Pumpen erzeugt werden muss. In Schwerkraftanlagen kann aufgrund des Thermosyphonprinzip auf jeglichen Antrieb verzichtet werden.

Das Thermosyphonprinzip macht man sich in den Solarkollektoren moderner Photovoltaikanlagen zunutze. Hierbei wird Solarfluid durch Sonneneinstrahlung erhitzt und steigt im Kollektor nach oben. Dort durchströmt es den Speicher und gibt seine Wärme durch natürliche Konvektion an das Trinkwasser ab. Das erwärmte Wasser kann beispielsweise zum Duschen im Haushalt genutzt werden. Sobald das Solarfluid die Wärme abgegeben hat und somit kälter und schwerer geworden ist, sinkt dieses in einer anderen Leitung wieder zu Boden, wie es das Thermosyphonprinzip beschreibt. Dort wird das Fluid erneut erwärmt und der Kreislauf schließt sich wieder.

Um eine konstante Zirkulation ermöglichen zu können, muss der Solar jedoch höher liegen als der Kollektor. Oft zirkuliert in Thermosyphonanlagen direkt das Brauchwasser, ohne dass ein externer Kreislauf über ein spezielles Solarfluid nötig ist. Dies ist kostengünstiger, allerdings kann dies nur in einer Umgebung ohne Temperaturen um den Gefrierpunkt eingesetzt werden, da kein Frostschutzmittel enthalten ist.