Flachkollektoren

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Mit einem Marktanteil von 90% sind Flachkollektoren die in Deutschland am häufigsten eingebaute Kollektorart. Sie werden auf Hausdächern als Indach- oder Aufdachlösung installiert, können aber auch an der Fassade montiert oder frei aufgestellt werden. Flachkollektoren sind preiswerter als Röhrenkollektoren und werden für die Warmwasserbereitung, Schwimmbaderwärmung und zur Unterstützung der Raumheizung eingesetzt. Standardkollektoren besitzen eine Bruttokollektorfläche (Außenmaße) von ca. 2 bis 2,5 m².

Bestandteile
Flachkollektoren bestehen aus einem Absorber, der im Regelfall aus einem oder mehreren Blechen aus Aluminium oder Kupfer besteht, einer transparenten Abdeckung und einem Rahmen. Das Absorberblech ist galvanisch blau oder schwarz beschichtet. In Mitteleuropa werden Kollektoren mit einer selektiven Beschichtung eingesetzt, die eine sehr gute Absorption (Strahlungsaufnahme) von bis zu 95% besitzen.

Auf der Unterseite des Absorberblechs sind Rohre befestigt (geschweißt/gelötet/verpresst), durch die das Wärmeträgermedium fließt. Sind die Rohre serpentinen- oder mäanderförmig auf der Rückseite eines einzigen Absorberbleches aufgebracht, handelt es sich um einen Vollflächenabsorber. Außerdem gibt es Streifenabsorber, die aus 10 bis 15 cm schmalen Streifen (Finnen) bestehen, auf deren Rückseite jeweils ein dünnes Rohr aufgeschweißt ist. Die Finnen werden dann an beiden Enden in ein Sammelrohr eingelötet, so dass eine Art „Harfe“ entsteht. Eine weitere Bauform sind die Kissenabsorber. Wie Vollflächenabsorber bestehen sie aus einem einzigen Absorberblech, auf das aber rückseitig statt einer Rohrleitung ein pressgeformtes zweites Blech aufgebracht ist. Die Wärmeträgerflüssigkeit strömt zwischen diesen beiden Blechen.

Für die die Abdeckung wird meistens gehärtetes Sicherheitsglas (Solarglas) eingesetzt. Dieses Glas besitzt eine hohe Lichtdurchlässigkeit und ist beständig gegen Hagelschlag. Die Transmissionsgrade (Lichtdurchlässigkeitsgrade) der heutigen Kollektorabdeckungen liegen im Durchschnitt zwischen 90 und 92%. Die höchste Transmission besitzt Antireflex-Solarglas.

Der Rahmen kann aus Aluminium, Kunststoff (GFK), Edelstahl oder verzinktem Stahlblech bestehen, vereinzelt auch aus Holz. Auf der Rückseite und an den Seiten ist eine hitzebeständige Wärmedämmung, in der Regel aus Mineralwolle, angeordnet.

Funktionsweise
Die Sonnenstrahlung durchdringt die Glasscheibe (Abdeckung) und trifft auf wärmeleitende Bleche (Absorber). Auf der schwarzen Oberfläche wird das Sonnenlicht in Wärme umgewandelt und die im Wärmeträgerrohr befindliche Solarrflüssigkeit dadurch erwärmt.