SOLARKOLLEKTOREN

Solarkollektoren wandeln die auftreffende Solarstrahlung in nutzbare Wärme um, sodass diese z.B. in einem saisonalen Wärmespeicher oder Pufferspeicher gespeichert werden kann. Solarkollektoren sind technisch verhältnismäßig einfache Konstruktionen, die essentiell aus einer Absorberfläche, einem wärmedämmenden Gehäuse und einem Wärmeträgermedium bestehen. Es gibt verschiedene Konstruktionsweisen.

Werden einzelne Kollektoren zu großen Flächen addiert, so spricht man von Kollektorfeldern.


FLACHKOLLEKTOREN


Dach-integrierte Flachkollektoren (Crailsheim)

Flachkollektoren bestehen aus einem flächigen Absorber, der die Solarstrahlung in Wärme umwandelt. Als Absorber dienen plane Kupfer- oder auch Aluminiumbleche, die selektiv dunkel beschichtet sind: Die Solarstrahlung trifft auf die dunkle Beschichtung und wird dort – ähnlich wie bei einem dunklen Autodach – absorbiert und in Wärme umgewandelt. Da jedoch auch dunkle Oberflächen immer einen Teil der Wärme wieder abstrahlen, werden selektive Beschichtungen auf die Absorber aufgebracht, die die Absorptionswerte auf bis zu 94 % erhöhen. (Diese Beschichtungen geben den Solarkollektoren die bläulich-schimmernde Farbe.)

Auf der Rückseite der Absorberflächen sind Rohrschlangen angebracht, in denen ein Wasser-Glykol-Gemisch zirkuliert, welches die Wärme abführt. Um Wärmeverluste zu vermeiden, werden Absorber und Rohrschlangen rück- und randseitig gedämmt und in einem starren Rahmen oder einer Wanne montiert. Zur Oberseite wird der Kollektor durch ein hochtransparentes Glas abgeschlossen, welches die Solarstrahlung durchlässt und zur Wärmedämmung dient. Einzelne Flachkollektoren werden bis zu einer Größe von ca. 12,5 m² produziert.


Schema: Aufbau eines solarthermischen Flachkollektors

 

RÖHRENKOLLEKTOREN


Vakuum-Röhrenkollektoren (Chemnitz)

Röhrenkollektoren oder auch Vakuum-Röhrenkollektoren arbeiten nach demselben Prinzip wie Flachkollektoren, sind jedoch besser gedämmt und damit leistungsfähiger. Der Absorber befindet sich hierbei in einer Röhre, die zu Dämmzwecken evakuiert ist. Um die Strahlung auf die ungleich kleinere Absorberfläche zu bündeln, werden teilweise Parabolspiegelbleche hinter den Röhren montiert, die die Solarstrahlung bündeln. Die Wärmeträgerflüssigkeit durchfließt die Röhren meist direkt.


Schema: Aufbau eines solarthermischen Vakuumkollektors


dm ad

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WÄRME vs. STROM
Solarkollektoren sind nicht zu verwechseln mit Photovoltaikzellen.

Solarkollektoren sammeln die solare Strahlung, um die Wärme der Sonne nutzbar zu machen. Hierbei wird im Gegensatz zur Photovoltaik kein Strom produziert! Es wird daher auch von Solarthermie gesprochen.