Bei dem solaren Wärmepumpensystem SOLAERA lassen sich durch Kombination von Solarwärme-Technik, einer Sole-Wärmepumpe und einem Latentwärme-/Eisspeicher 100% der benötigten Wärmeenergie erzeugen.

Die Abläufe im System in den verschiedenen Jahreszeiten sind dabei vielschichtig.

Funktion im Sommerhalbjahr

Im gesamten Sommerhalbjahr liefert SOLAERA die benötigte Wärmeenergie praktisch kostenlos:

Die Wärmepumpe läuft nicht und SOLAERA arbeitet wie eine herkommliche Solaranlage. Die Hybridkollektoren funktionieren wie Flachkollektoren. Die so gewonnene Wärme wird mit Hilfe der Solarflüssigkeit direkt in den Wärmespeicher geleitet. Dort steht sie dann zur Erwärmung des Brauchwassers oder für die Versorung der Heizung zur Verfügung.

Funktion im Winterhalbjahr

Bei genügender Einstrahlung erwärmen auch hier die Hybridkollektoren direkt den Wärmespeicher (vgl. Schema "Sommerhalbjahr"). Bei hohem Wärmebedarf durch die Heizung wird dem Speicher aber mehr Wärme entzogen als über die Kollektoren nachgeliefert werden kann. Es wird eine weitere Wärmequelle benötigt. Die Wärmepumpe läuft an. Diese bezieht nun ihre Eingangsenergie in Form von Niedertemperatur-Energie (bis ca. 25°C) direkt von den Hybridkollektoren.

Dadurch, dass die Kollektoren nicht mehr direkt nutzbare Temperaturen erzeugen müssen, haben sie viel geringere Wärmeverluste als herkömmlich betriebene Sonnenkollektoren und wandeln wesentlich mehr der Solarstrahlung in nutzbare Energie (für die Wärmepumpe) um. Im Januar wird beispielsweise gegenüber einer normalen Solaranlage die doppelte Strahlungsausbeute erreicht.

Reicht auch die über Strahlung aufgenommene Energie nicht aus (z. B. bedeckter Himmel), beziehen die Hybridkollektoren die Niedertemperatur-Energie aus der Umgebungsluft. Die Hybridkollektoren werden mit Hilfe von eingebauten Ventilatoren von der umgebenden Luft durchströmt. Diese Wärme wird an die Solarflüssigkeit abgegeben, die sie dann zur Wärmepumpe transportiert.

Wenn die Sonne nicht scheint und die Aussentemperaturen sehr tief sind (z. B. eine kalte Winternacht), entzieht die Wärmepumpe dem Wasser-/Eisspeicher Niedertemperaturenergie. Dieser wird solange abegekühlt, bis im Wasser 0 °C erreicht werden. Die Wärmepumpe kann nun mehrere Stunden Energie aus dem Eisspeicher ziehen, ohne dass die Temperatur weiter sinkt. Es wird lediglich mehr und mehr Wasser im Eisspeicher eingefroren.

Am nächsten Morgen liefern die Hybridkollektoren dann wieder Niedertemperaturenergie, an einem klaren kalten Wintertag aus der Strahlung, sonst aus der Luft oder beides kombiniert. Damit wird die Wärmepumpe versorgt, falls sie läuft. Wenn die Wärmepumpe ausgeschaltet ist oder weniger Niedertemperaturenergie benötigt als die Hybridkollektoren liefern, wird die überschüssige Energie an den Wasser-/Eisspeicher abgegeben und "regeneriert" diesen. Das Eis taut dabei wieder auf.