Solarkollektor

Funktionsweise von Solarkollektoren

Die Funktionsweise zur Absorption der Solarenergie geschieht in der Solarthermie sowohl bei Flachkollektoren als auch bei Vakuumröhrenkollektoren auf dieselbe Art- und Weise. Die wesentlichen Unterschiede der Solarkollektor-Bauarten bestehen im Umgang mit unweigerlich enstehenden Wärmeverlusten und den damit verbundenen Dämm- und Isolierungstechniken, sowie der jeweiligen Energieausbeute und Wirkungsgrad der Solarkollektoren.

Wirkungsgrad von Solarkollektoren

Der nominierte Wirkungsgrad von Solarkollektoren. Errechnet sich aus der Temperaturdifferenz zwischen der Au0entemperatur (z.B. -5 °C im Winter) und der Kollektortemperatur; Angaben in Grad Kelvin

Solarkollektor - Solarer Energiegewinn

Die gute Nachricht: Der solare Energiegewinn beider Arten von Solarkollektoren, zum einen einer Solaranlage des Flachkollektor-Typs, und zum anderem ein Vakuumröhrenkollektor sind in der Lage den Warmwasserbedarf des 4-Personenhaushalts in den Sommermonaten energetisch zu decken. Wenn auch beim Flachkollektor mit mindestens 30 Prozent mehr Kollektorfläche.

Der Energiebedarf für die Warmwasserbereitung macht in diesem Beispiel jedoch lediglich 30 Prozent des Gesamtenergiebedarfs aus, während der Rest zur eigentlich Beheizung des Gebäudes aufgebracht werden muß. Bei einem Nicht-Niedrig-Energiehaus (10-20 Prozent) würde der Unterschied sogar noch dramatischer ausfallen. Im Sommer decken beide Solarkollektoren in diesem Beispiel locker den Energiebedarf, der größere Flachkollektor (10 m² Kollektorfläche) produziert hier sogar reichlich nutzlose Wärmeenergie im Sommer.

Legende: Niedrig-Energiehaus (NE), 130 m², 4 Personen, thermische Solaranlage mit Paradigma Vakuumröhrenkollektor CPC Azzurro 7 m²  und Optima Frischwasser-Pufferspeicher 500 Liter.

Graue Linie: Flachkollektor mit 10 m2 Kollektorfläche
Blaue Linie: Solarkollektor auf Vakuumröhren-Basis

Da der Energie- und Heizbedarf in den weniger sonnigen Monaten deutlich höher liegt drängt sich der Einsatz der effizienteren Solarkollektoren auf Vakuumröhrenbasis förmlich auf, sobald die Solaranlage neben der reinen Warmwasserbereitung eine zusätzliche Heizungsunterstützung bieten soll. Hierbei wird selbst die größere Kollektorfläche des Flachkollektors durch die Effizienz der Vakuumröhren mit CPC-Spiegeln überkompensiert.

Solarkollektor: Der Flachkollektor

Die am weitesten verbreitete Form von Solarkollektoren in Deutschland. Ein Flachkollektor lässt sich im wesentlichen Anhand des grundsätzlichen Aufbaus und seiner Vor- und Nachteile beschreiben:

• Flacher Absorber, eingebettet in ein Metallgerüst und mit einer Solarglas abgedeckt.
• Wärmedämmung des Kollektors durch den Einsatz von Minerallwolle oder Polyurethanschaum.
• Absorberbeschichtung (Oberfläche von Aluminium- oder Kupferplatte) durch schwarze Lackierung oder selektiver Beschichtung durch Schwarzchrom.
• Gute Integration in Dächer unter architektonischen Gesichtspunkten.
• Energieausbeute oder Solarertrag aufgrund von Wärmeverlusten ist geringer als bei Vakuumröhrenkollektoren.
• Einsatz zur solaren Warmwasserbereitung in sonnigen Monaten problemlos möglich.
• In der Regel günstige Anschaffungskosten und dieselbe Förderung wie effizientere Solarkollektoren auf Vakuumröhren-Basis
• Ein flacher Solarkollektor ist in einer Solaranlage zur solaren Heizungsunterstützung weniger geeignet. Wenig Solarertrag in den Monaten mit hohem Wärmebedarf (Winter+Übergangszeit).

Eine genauere Beschreibung des Aufbaus und der Funktionsweise eines flachen Solarkollektors erhalten Sie im Artikel [ Flachkollektor ]

Solarkollektoren: Der CPC Vakuumröhrenkollektor

• Einzelne Wärmeleitbleche, in denen die Solarflüssigkeit zirkuliert dienen dem Solarkollektor als Absorber.
• Über alle Wärmeleitbleche sind doppelwandige Glashülsen (Vakuumröhren) gestülpt. Das Vakkum besitzt hervorragende Dämm- und Isoliereigenschaften bei diesem Solarkollektor-Art.
• Neben der solaren Warmwasserbereitung eignen sich Solaranlagen auf Vakuumröhren-Basis gut zur zusätzlichen Heizungsunterstützung aufgrund der höheren solaren Energieausbeute (Solarertrag) und Wirkungsgrad.
• Indach-Montage, Aufständerungen oder Installation an der Fassade eines Hauses ist mit Solarkollekoren auf Vakuumröhren-Basis ebenfalls möglich.

Eine detaillierte Erklärung eines CPC Vakuum-Solarkollektors von Paradigma erhalten Sie im Artikel [ Vakuumröhrenkollektor ] oder auf den Paradigma Produktseiten für

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