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Solarkollektoren




Solarkollektoren

Damit eine Solaranlage überhaupt arbeiten kann, benötigt sie Solarkollektoren. Diese dienen zur Umwandlung von Sonnenstrahlen in Wärme. Zusätzlich regeln sie die Übertragung an die Wärme- trägermaterialien, wie zum Beispiel Solarflüssigkeiten, Wasser oder Luft. Nach diesen Vorgängen kann die gewonnene Solarwärme für solarthermische Anlagen genutzt werden. Es gibt zwei Arten von Kollektoren. Flachkollektoren haben einen geringeren Wirkungsgrad und sind in der Anschaffung preisgünstig. Röhrenkollektoren sind deutlich teurer, haben dafür aber auch einen höheren Wirkungsgrad. Experten streiten aber darüber, ob die hohen Preisunterschiede auch wirklich gerechtfertigt sind.


Flachkollektoren

Flachkollektoren werden aus verschiedenen Bauteilen zusammengesetzt. Sie bestehen aus Absorber, Abdeckung, Wärmedämmstoffen und Gehäuse. Das Gehäuse dient nicht nur zum Schutz der Kollektoren, sondern hat selbst eine bestimmte Funktion. Es handelt sich hierbei meistens um ein eisenarmes Sicherheitsglas. Dieses Glas zeichnet sich durch einen hohen Transmissionsgrad im kurzwelligen Spektralbereich aus. Durch das Glas kommt es zum so genannten Treibhauseffekt, weil nur wenig Abstrahlung vom Absorber durch die Glasplatte gelangt. Die Gehäuse der Flachkollektoren sind entweder aus Aluminium oder aus einem verzinkten Stahlblech gebaut. Moderne Kollektoren haben hin und wieder auch Gehäuse aus mit Glas verstärktem Kunststoff. An den Seitenwänden und auf der Rückseite befindet sich eine Wärmedämmung. Sie verhindert, dass durch die Leitung der Wärme ein Wärmeverlust entsteht. .

Es gibt verschiedene Arten von Dämmmaterialien. In der Regel kommen Polyurethan-Schaum, Mineralwolle, Glaswolle, Steinwolle, Glasfaser oder Fiberglas zum Einsatz. Neben den haushaltsüblichen Flachkollektoren werden auch häufig Vakuum-Flachkollektoren genutzt. Diese Kollektoren besitzen zusätzlich eine Pumpe, die die im Kollektor befindliche Luft herauspumpt. Dadurch reduzieren sich die Konvektionsverluste im Kollektorkasten. Kunden schätzen die Flachkollektoren wegen des ausgezeichneten Preis-Leistungsverhältnisses. Zudem können Flachkollektoren ins Dach hinein, auf dem Dach oder auch im Freiland montiert werden.


Röhrenkollektoren

Röhrenkollektoren besitzen mehrere druckfeste Glasröhren. Darin befinden sich Absorber-Streifen. Mit Hilfe einer Wärmeflüssigkeit wird der Streifen durchströmt. Die Glasröhren sind hintereinander geschaltet und durch eine Sammelleitung verbunden. Im Wärmerohr kommt es schon bei einer geringen Wärmetemperatur zur Verdampfung. Der aufsteigende Dampf gibt die aufgenommene Wärme mit Hilfe eines Wärmetauschers an die durchlaufende Wärmeflüssigkeit ab. Damit dieser Vorgang auch tatsächlich stattfindet, müssen die Rohre geneigt installiert werden. Es gibt je nach Röhre einen Mindestneigungswert. Es ist ratsam, einen Fachmann für die Installation zu beauftragen, damit die Kollektoren später auch die gewünschte Leistung bringen.

Man unterscheidet zwischen einer trockenen und einer nassen Anbindung der Kollektoren an den Solarkreislauf. Bei der nassen Anbindung befindet sich ein Teil des Wärmetauschers im Sammelrohr, und bei der trockenen Anbindung ist der Wärmetauscher direkt mit dem Sammelrohr verbunden. Der Vorteil der trockenen Anbindung liegt darin, dass einzelne Röhren ausgetauscht werden können und der gesamte Solarkreis entleert werden kann. Auch der Wirkungsgrad dieser Röhren ist hervorragend. Er zeigt sowohl bei hohen Absorber-Temperaturen als auch bei niedriger Einstrahlung ein sehr gutes Ergebnis. Experten schätzen besonders die Funktion der Temperatur. Diese erreicht bei Vakuumkollektoren einen sehr hohen Wert. Dafür sind verschiedene Kriterien, wie zum Beispiel die Erzeugung von Dampf oder die Klimatisierung, verantwortlich.

Röhrenkollektoren sind in der Anschaffung viel teurer als Flachkollektoren. Experten streiten sich schon seit Jahren darüber, ob dieser Preisunterschied auch wirklich gerechtfertigt ist. Kritiker behaupten sogar, der Wirkungsgrad sei annährend so gut wie bei Flachkollektoren. Einen Vorteil hat der Röhrenkollektor in jedem Fall. Im Schadensfall können die Röhren einzeln ausgetauscht werden. Eine komplette Auswechslung des Kollektors ist nicht erforderlich.