Solarkollektoren: Funktionsprinzip der Solarthermie.
Mit dem Begriff Solarthermie ist das Erwärmen des Brauchwassers sowie die Unterstützung der Heizungsanlage durch eine Solaranlage, meist auf dem Dach eines Hauses, gemeint. Das Funktionsschema der Anlagen ist sehr einfach, da es sich um eine nahezu direkte Wärmeübertragung von der Sonne an das Brauchwasser handelt. Lesen Sie hier, wie eine Solaranlage genau funktioniert.
Solarthermie: Die spendiert uns täglich Wärme
Wenn die Sonne scheint, sind wir alle gut gelaunt. Denn die Sonne wärmt uns nicht nur. Wir brauchen das Sonnenlicht für unsere Seele. Licht und Wärme erzeugen in uns ein Gefühl der Zufriedenheit, des Wohlbehagens. Darum ist die dunkle Jahreszeit für viele Menschen eine wahre Durststrecke. Die unendliche Energie der Sonne nutzen wir aber nicht nur für unser Wohlergehen. Wir produzieren mit ihr auch warmes Wasser, sorgen für warme Stuben und gewinnen Strom. In diesem Beitrag nun beschäftigen wir uns mit der Solarthermie, also der Nutzung der Sonnenkraft zur Wasseraufbereitung und Heizungsunterstützung.
Foto: Kurt Bouda / pixelio.de
So funktioniert eine Solaranlage
Die Solaranlage nimmt über die Solarkollektoren Sonnenwärme auf. Die Kollektoren nehmen die Sonnenstrahlen auf, wandeln sie in Wärme um, damit ein Trägermedium, meist ein Sole-Wasser-Gemisch, die gewonnene Wärme in den entsprechenden Speicher transportiert. In diesem Speicher befindet sich Wasser. Das Trägermedium wird durch das Wasser geführt, gibt seine Wärme ab, kühlt dabei runter und kann so wieder Wärmeenergie aufnehmen – natürlich von den Kollektoren. Soweit das einfache Funktionsprinzip einer Solaranlage zur Brauchwassererwärmung.
Wie funktionieren nun die Solarkollektoren?
Dazu differenzieren Experten im Wesentlichen in zwei Kategorien:
- Flachkollektoren. Das sind die gebräuchlichsten und handelsüblich
- Röhrenkollektoren. Das sind sehr effektive Kollektoren in Röhrenform, allerdings kostenintensiver als die üblichen Flachkollektoren.
Wie gelangt die Sonnenwärme über einen Flachkollektor in den Solarspeicher?
Ein Flachkollektor ist in der Regel rechteckig ausgebildet und besteht grob gesagt aus einem gut gedämmten Gehäuse, einem wärmeleitenden Metallblech aus Kupfer oder Aluminium mit einer dunklen Spezialbeschichtung und einer zur Sonne hin ausgerichteten Spezialglasabdeckung. An das wärmeleitende Metallblech sind ebenfalls leitende Kupferrohre angeschlossen, durch die das Trägermedium geführt wird. Diese Rohre sind so mit dem Blech verbunden, dass sie die vom Blech absorbierte Wärme aufnehmen können und an das Medium abgeben. Das trägt die Energie schließlich zum Speicher, um sie dort wieder abzugeben.
Röhrenkollektoren sind effektiver.
Der richtige Begriff dieser Kollektoren lautet Vakuumröhrenkollektoren. Diese Röhren sind im Prinzip nichts anderes als Zylinder, in die ein sogenannter Absorberstreifen eingebracht worden ist. Vergleichen Sie das mal mit einer Thermoskanne. Zwischen der Außenhülle und der Innenhülle, der eigentlichen Kanne, herrscht in der Regel auch ein Vakuum, in das ein Dämmmaterial eingebracht ist. Weil das Vakuum nicht leitet, verringern diese Kollektoren den Wärmeverlust. Die Vakuumröhren bleiben übrigens auch bei höchsten Absorbertemperaturen außen kalt.
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