Kollektoren

Funktionsweise

Im Sonnenkollektor wird die einfallende Strahlung (Sonne = Licht) in Wärme umgewandelt. Das funktioniert wie bei einem Gartenschlauch. Schwarzer Kunststoff od. Metall heizt sich auf und gibt die Wärme an einen innen fließenden Wärmeträger weiter.

Kollektortypen

Man unterscheidet drei verschiedene Kollektortypen:

Flachkollektor

Er wird zur Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung verwendet. Die Glasscheibe wird von der Sonnenstrahlung durchdrungen. Auf der schwarzen Oberfläche der wärmeleitenden Bleche wird das Licht in Wärme umgewandelt. Diese wird an die in den anliegenden Wärmeträgerrohren fließende Wärmeträgerflüsigkeit weitergegeben. Um Wärmeverlust zu vermeiden, wird die Strahlung in einem Gehäuse mit transparenter Abdeckung gesammelt. Die Beschichtung verfügt über ein möglichst hohes Absorbtionsvermögen.

Flachkollektoren gibt es in Größen von 0,5 bis 17 Quadratmeter. Pro Quadratmeter Kollektorfläche wiegen sie 10 bis 20 kg. Die Dachfläche muß über eine ausreichende Gewichtsbelastbarkeit verfügen.

Die Grafik zeigt die Vorgänge in einem Flachkollektor (Hanser-Verlag).

Vakuumröhrenkollektor

Er dient ebenfalls zur Trinkwassererwärmung u. Heizungsunterstützung. Bei diesem Kollektortyp ist der Absorber zur Reduzierung der Wärmeverluste in eine luftleere Glasröhre eingebaut. Das Vakuum verhindert wie bei einer Thermoskanne Wärmeverluste. Zwischen der Glasabdeckung und dem Absorber werden Verluste durch den Ausschluß von Luftmolekülen reduziert. Das Glasrohr ist außen kalt. Mehrere parallel angeordnete Glasröhren bilden den Kollektor.

Größen wie bei Flachkollektoren.

Vakuumröhren können aufgrund der besseren Wärmedämmung höhere Temperaturen des Wärmeträgers erreichen und erzielen bei niedrigen Außentemperaturen bessere Wirkungsgrade als der Flachkollektor. Bei geringen Temperaturdifferenzen ist der Flachkollektor gleichwertig oder besser. Vakuumkollektoren benötigen im Vergleich zu Flachkollektoren eine geringere Kollektorfläche, sind aber wesentlich teuerer.

Die Grafik zeigt den Aufbau und das Funktionsprinzip des Vakuumröhrenkollektors (Hanser-Verlag).

Absorbermatte

Sie wird vorwiegend zur Schwimmbaderwärmung benutzt und besteht aus Blech, das mit besonders beschichteter Oberfläche Sonnenlicht absorbiert, dieses in Wärme umwandelt und an in den anliegenden Röhren fließende Wärmeträgerflüssigkeit abgibt. Der Absorber ist mit Glas mit hoher Durchlässigkeit für die Sonnenstrahlung abgedeckt. Der Lichtdurchlässigkeitsgrad liegt bei 90 und 92 Prozent.

Absorbermatten gibt es als Standardmodule mit 1 - 2 Quadratmeter Fläche, Großflächenkollektoren, Indach- oder Aufdachkollektoren.