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Solarkollektoren Wirkungsgrad




Unabhängig vom Anlagetyp erzielt eine Solaranlage nur einen rentablen Ertrag, wenn der Wirkungsgrad stimmt. Der Wirkungsgrad regelt das Verhältnis zwischen der tatsächlich vorhandenen Sonnenenergie und der Sonnenenergie, die am Ende für den Verbraucher auch nutzbar ist. Wie hoch der Wirkungsgrad liegen muss, hängt von der Funktion der Anlage ab. Für den Betrieb von Photovoltaik-Anlagen ist ein höherer Wirkungsgrad erforderlich als bei solarthermischen Anlagen, die nur zur Aufbereitung von Warmwasser dienen. Eine Photovoltaikanlage ist abhängig vom Zellwirkungsgrad, während die Leistung einer solarthermischen Anlage vom Kollektorwirkungsgrad abhängig ist. Der Zell- und Systemwirkungsgrad bei Photovoltaik-Anlagen Bei Photovoltaikanlagen liegt die Hauptbetrachtung auf dem Zellwirkungsgrad. Er gibt die Höhe der elektrischen Energie an, die beim Auftreffen der Sonnenstrahlung auf die Zelle umgewandelt werden kann. Der Wert des Zellwirkungsgrades bezieht sich immer nur auf eine einzige Zelle. Unterschiedliche Module bringen hier eine unterschiedliche Leistung. Generell werden kristalline Silizium-Solarmodule genutzt, da diese zwischen 14% und 20% der Sonnenstrahlen in elektrische Energie umwandeln können. Es gibt auch dünnschichtige Solarmodule. Diese sind in der Anschaffung deutlich günstiger. Der Verbraucher sollte aber nicht am falschen Ende sparen, denn diese Art hat nur einen Wirkungsgrad von maximal 8%. Der Gebrauch von dünnschichtigen Solarmodulen lohnt sich nur, wenn ein großer Flächenverbrauch gewährleistet werden kann. Der Systemwirkungsgrad einer Photovoltaik-Anlage bezieht sich auf die zu erwartenden Verluste. Die Hauptverluste entstehen am Wechselrichter. Immer wenn Gleichstrom in nutzbaren Wechselstrom umgewandelt wird, geht Energie verloren. Auch bei Inselsystemen muss mit einem Energieverlust gerechnet werden. Der entsteht in der Hauptsache bei der Akku-Speicherung. Vermeiden sollten Sie auch einen zu hohen Abstand zwischen den Solarkollektoren und dem Wechselrichter. Hier sind zum Beispiel lange Kabelwege unvermeidlich. Aber gerade durch zu lange Stromleitungen kommt es zu einem hohen Energieverlust. Der Wirkungsgrad von Solarkollektoren einer solarthermischen Anlage Damit eine solarthermische Anlage mit Erfolg arbeitet, ist ein zuverlässiger Wirkungsgrad der Solarkollektoren erforderlich. Der Wirkungsgrad der solarthermischen Anlage errechnet sich aus der globalen Strahlungsleistung, die auf die Kollektorfläche trifft und später tatsächlich auch in nutzbare Energie umgewandelt werden kann. Bedenken Sie, dass diese Leistung nicht gleich bleibend ist. Beeinflusst wird diese Leistung vom Klima und von den Tages- und Jahreszeiten. Das Hauptaugenmerk liegt aber auf der Temperaturdifferenz zwischen dem Absorber und der Umgebung des Kollektors. Zur Orientierung gilt: Je höher die Temperatur des Absorbers und je niedriger die Außentemperatur, desto mehr Wärme geht verloren. Achten Sie beim Kauf einer Anlage immer auf den Wirkungsgrad. Dieser sollte bei einer solarthermischen Anlage bei ca. 50% liegen. Kleine Abweichungen nach oben und unten hin sind unerheblich. Weitere Wirkungsgrade Neben den bereits genannten Wirkungsgraden sollten auch der optische Wirkungsgrad (Konversionsfaktor) und der Anlage-Wirkungsgrad Berücksichtigung finden. Mit dem optischen Wirkungsgrad wird der maximale Wirkungsgrad eines Solarkollektors angegeben. Er wird durch das Absorptionsvermögen des Absorbers und der Lichtdurchlässigkeit der Glasabdeckung angegeben. Auch dieser Wirkungsgrad ist nicht konstant. Bei neueren und hoch entwickelten Anlagen liegt er bei 90%. Durch die Reflexion der Glasabdeckung kommt es zu einem Energieverlust. Die Anlage arbeitet nur dann zu 100%, wenn die Umgebungstemperatur genauso hoch ist wie die Temperatur des Absorbers. Der Anlagewirkungsgrad definiert das Verhältnis der von der Solarflüssigkeit in den Speicher eingetragenen Wärme zu der auf die Kollektorfläche eingestrahlten Sonnenenergie. Die Ertragsrechnung und die garantierte Leistung basiert auf diesem Wirkungsgrad. Der Wert wird über einen bestimmten Zeitraum hinaus errechnet. Der Kunde hat hier folgende Orientierungshilfe: Der Wirkungsgrad der Anlage gibt die Leistungsfähigkeit einer Anlage über mehrere Jahre hinweg an. Abweichungen sind daher möglich.

       

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