Solarwärme

flachkollektor

Flachkollektor

Die häufigste Bauart von Solarkollektoren zur Wärmeerzeugung ist der Flachkollektor . Flachkollektoren sind in der Herstellung sehr preisgünstig, zeigen aber im Vergleich zu Vakuumröhrenkollektoren bei hohen Kollektortemperaturen größre Wärmeverluste. Sie bestehen aus einem flächigen Absorber, einer transparenten und entspiegelten Glasabdeckung, einer Wärmedämmung auf der Rückseite und einem Rahmen (meist aus Aluminium oder Stahlblech). Der Absorber ist in den meisten Fällen ein dunkel beschichtetes Metallblech (z.B. aus Kupfer oder Aluminium), das mit wärmeleitenden Rohren verbunden ist. Die Absorberschicht sammelt die Sonnenstrahlen ein, die dann an das durchfließende Medium (Wärmeträgerflüssigkeit, meist ein Wasser-Glycol-Gemisch) abgegeben werden. Diese transportiert die Wärme zum Solarspeicher. Die Glasabdeckung des Kollektors schützt den Absorber vor Umwelteinflüssen und soll Wärmeverluste minimieren. Die Entspiegelung verhindert die Reflexion der Sonnenstrahlen und vergrößert somit den Wärmeertrag des Kollektors. Die Wärmedämmung (meist Mineralfaserdämmstoffe) minimiert Wärmeverluste an den Seitenwänden und der Rückseite des Kollektors.

Vakuumröhrenkollektor

vakuumrören Ein Vakuumröhrenkollektor sammelt, ähnlich wie ein Flachkollektor, Sonnenstrahlen ein und wandelt diese in Wärme um. Bei einem Vakuumröhrenkollektor sind mehrere Röhren zu einem Kollektor zusammengefasst. Die Röhren bestehen aus Glas und sind zur Verhinderung von Wärmeverlusten evakuiert, in ihnen herrscht also ein Vakuum (Thermoskannenprinzip). Der Absorber ist als Blechstreifen in die einzelne Röhre eingefügt und kann in den meisten Fällen leicht gedreht werden, so dass er ideal zur Sonne ausgerichtet werden kann. Das erhöht den Energieertrag des Kollektors.

Bauarten

Es gibt zwei unterschiedliche Funktionsprinzipien bei Vakuumröhrenkollektoren: direkt durchflossene Vakuumröhren und so genannte "Heat-Pipes". Bei den direkt durchflossenen Vakuumröhren flie� die Wärmetr�erflüssigkeit durch ein Wärmerohr (das sich im eigentlichen Glasrohr befindet) und nimmt dabei die Wärme vom Absorber auf. Diese direkt durchflossenen Vakuumröhrenkollektoren können nach Süden ausgerichtet geneigt montiert werden oder auch horizontal auf einem Flachdach angebracht werden. Bei Heat- Pipe- Systemen ist das Wärmerohr mit Wasser oder Alkohol gefüllt, das mit Unterdruck eingebracht wird. Es verdampft schon bei niedrigen Temperaturen (ca. 25 Grad-Celsius). Der entstehende Dampf kondensiert am oberen Ende des Wärmerohrs und wird ber einen Kondensator an die durchfließende Wärmeträgerflüssigkeit abgegeben. Das Kondensat fließt in das Rohr zurück. Hierfür müssen Heat- Pipe- Röhrenkollektoren mit einer Neigung von 25 Grad montiert werden. Mit einem Vakuumröhrenkollektor lassen sich höhere Temperaturen erzielen als mit einem Flachkollektor. Nachteil von Vakuumröhren ist der etwas höhere Preis im Vergleich zu Flachkollektoren. Außerdem eignen sich die meisten Röhrenkollektoren nicht für eine Indachmontage.