Sonnenkollektoren

 

Bei einer Solaranlage hat der Kollektor (Flachkollektor oder Röhrenkollektor) die Aufgabe, die Sonnenstrahlung in Wärme umzuwandeln.

Flachkollektoren

 

Flachkollektoren ähneln großen Fenstern. Hinter der Scheibe befindet sich ein Absorber, in dem Strahlung in Wärme transformiert wird. Durch Rohrleitungen fließt die Solarflüssigkeit zum Speicher und gibt dort ihre Wärme ab.

Hybridkollektoren

 

Hybridkollektoren sind eine Sonderform von Flachkollektoren. Hybrid bedeutet, dass der Kollektor eine Doppelfunktion hat. Dies kann z. B. Wärmestrahlung und Strom (sogenannte PVT Kollektoren) oder auch Wärmestrahlung und Luftwärme bedeuten. Letztere Bauart wird in Verbindung mit Wärmepumpen eingesetzt und können insbesondere in den Wintermonaten eine deutlich gesteigerte Leistungsfähigkeit haben. Der Mehrertrag entsteht durch die Möglichkeit des Betriebs unter Umgebungstemperatur und ein eingebautes Gebläse, dass den Wärmeertrag aus der Luft ermöglicht. Möglich ist der bis zu 4-fache Wärmeertrag im Vergleich zu normalen Flachkollektoren die ohne ein Wärmepumpe betrieben werden.

Röhrenkollektoren

 

Röhrenkollektoren bestehen aus zwei ineinander geschobenen Glasröhren, in denen die Strahlung auf der inneren Röhre in Wärme umgewandelt wird. Das Vakuum dazwischen lässt praktisch kaum Wärme entweichen. Durch dahinter liegende Spiegel wird die Strahlung auf die innere Röhre konzentriert. Insbesondere bei schräger Einstrahlung kann mehr Strahlung genutzt werden als beim Flachkollektor. Vor allem im Frühjahr, Herbst und Winter, also während der Heizperiode, liefern Vakuum-Röhrenkollektoren daher wesentlich mehr Wärme als Flachkollektoren. Im Jahresmittel beträgt der Unterschied bei gleicher Fläche etwa 20 – 40 % Mehrertrag beim Röhrenkollektor. Bei begrenzten Dachflächen oder für eine besonders hohe Einsparung bei der Heizwärme sind Röhrenkollektoren daher die bessere Wahl.

Funktion einer Solarwärmeanlage

 

Wärme wird über Leitungen vom Sonnenkollektor (1) mit Hilfe einer Solarpumpenstation (2) an das Wasser im Speicher (3) abgegeben. Der Wärmespeicher ist das Herzstück einer Solaranlage. Seine Hauptaufgaben bestehen in der guten Übertragung der Sonnenwärme an das Speicherwasser, der möglichst langen Speicherung der Wärme und deren Abgabe zur Erwärmung des Trinkwassers bzw. an die Heizung (4) über die Heizkreispumpe (5).

Verluste durch Vermischung von wärmerem und kälterem Speicherwasser lassen sich über ein effizientes Schichtensystem minimieren. Durch getrennte und gezielte Einspeisung von kaltem und warmem Wasser wird Energie effektiver gespeichert. Gleichzeitig wird auch solar erwärmtes Speicherwasser schneller nutzbar und der Kessel (6) muss wesentlich seltener starten, was eine geringere Umweltbelastung und eine größere Lebensdauer nach sich zieht. Dadurch wird die Energieeinsparung über die Solaranlage maximal.

Neben den leistungsfähigen Hauptkomponenten hat das Zusammenspiel mit dem oft schon bestehenden Heizsystem und dessen Regelung (7) eine wichtige Rolle. Für viele Solaranlagen- Interessenten ist dabei auch die Integration der Solaranlage in ihr bereits bestehendes Heizsystem sowie die Möglichkeit des Zugriffs auf die Anlage über das Internet wichtig.