Solarkollektoren
Bild: Buderus, Wetzlar
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Bauarten
Es gibt drei verschiedene Arten von Kollektoren zur Nutzung solarer Energie. Alle Bauformen haben gemeinsam, dass sie eine Fläche besitzen, welche die Sonneneinstrahlung bestmöglich absorbiert. Sie ist also mindestens schwarz, besser jedoch speziell selektiv beschichtet.
- Der Flachkollektor besitzt außer dem Absorber noch
eine transparente Abdeckung und ein Gehäuse mit Wärmedämmung.
Dadurch wird der Wärmeverlust des Kollektors durch Konvektion
und Wärmeleitung verringert und der Absorber vor
Witterungseinflüssen geschützt.
- Die effektivste Bauart stellt der Vakuum-Röhrenkollektor
da, bei dem der Absorber in einer evakuierten druckfesten Glasröhre
sitzt. Mehrere einzelne hintereinandergeschaltete oder durch
Sammelleitung verbundene Röhren bilden dann einen Kollektor.
- Der Schwimmbadabsorber ist die einfachste Bauweise. Er
ist in der Lage eine Wassertemperatur zu erzielen, die um bis zu
20°C über der Lufttemperatur liegt, was für seine Einsatzfälle
vollkommen ausreichend ist.
- Der wasserdurchflossene Absorber wird ohne Wärmedämmung installiert, da die auftretenden Wärmeverluste seiner Funktionalität keinen Abbruch tun, seine Herstellung jedoch so wirtschaftlich machen, dass sich ein Einsatz ohne Subventionen schon heute rechnet.
Eine Dachfläche muss nicht exakt nach Süden ausgerichtet sein, um mit effektiv arbeitenden Sonnenkollektoren ausgestattet werden zu können. Allerdings werden bei einer Südausrichtung maximale Erträge erzielt, besonders wenn die Dachneigung von 45° eingehalten wird. Auch senkrechte Flächen lassen sich noch für die Sonnenenergienutzung einsetzen, so können z.B. Fassaden noch bis zu 90% der Energie aufnehmen. Abweichungen um über 40° haben einen Wirkungsverlust von ca. 10 % zur Folge und sind somit relativ unproblematisch durch Vergrößerung der Kollektorfläche auszugleichen.
Neigung
10° Dachneigung, gemessen vom flachen Boden, bis zu 75° haben einen maximalen Wirkungsgrad von 90 % zur Folge, wobei sich bei steiler aufgestellten Kollektoren das Wirkungsgradmaximum in den Winter verschiebt. Ideal für den Winterbetrieb sind 60°, für den Sommerbetrieb knapp 30° Neigung.
Fachwissen zum Thema
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