Samstag, 21.4.2018
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Kollektoren

Hier finden Sie Informationen über verschiedene Typen von Solar-Kollektoren: Flachkollektoren, Vakuumröhrenkollektoren, Parabolrinnenkollektoren, Solartürme, Paraboloid-Kollektoren

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Kollektoren für zuhause:


Flachkollektoren

Bei Flachkollektoren erwärmt das Licht eine flache wärmeabsorbierende und gut leitende Fläche, die mit Röhren durchzogen ist. Durch die Röhren fließt typischerweise ein Gemisch aus Wasser und Propylenglykol (im Verhältnis 60:40), das als Frostschutzmittel und zur Erhöhung der Siedetemperatur auf ca. 150C dient. Die typische Betriebstemperatur von Flachkollektoren liegt bei etwa 80C. Mit einer Vakuumisolierung der Röhren kann der Wärmeverlust verringert und somit die Effizienz erhöht werden, allerdings steigen auch die Anschaffungskosten immens. Dies kann ähnlich wie bei Vakuumröhrenkollektoren erfolgen.

Vakuumröhrenkollektoren

Vakuumröhrenkollektoren bestehen aus zwei konzentrisch ineinander liegenden Glasröhren, zwischen denen sich ein Vakuum befindet. Das Vakuum isoliert vor Wärmeverlust, lässt aber die Strahlungsenergie des Lichts durch. Vakuumröhrenkollektoren können auch mit Spiegeln ausgestattet sein, die die Sonnenstrahlung auf das Rohr fokussieren, um die Lichtintensität zu intensivieren und die Temperatur somit zu erhöhen. Typischerweise werden Vakuumröhrenkollektoren bei einer Betriebstemperatur von etwa 150C betrieben.

Kollektoren für solarthermische Kraftwerke:


Parabolrinnenkollektoren

Bei sogenannten Parabolrinnenkollektoren werden die Lichtstrahlen durch einen Parabolspiegel auf eine zentrale Wärmeleitung fokussiert, wodurch das Wärmeleitungsmedium (typischerweise Öl) eine Temperatur von 200 bis 500 C erreicht. Diese Technik wird vor allem für solarthermische Kraftwerke verwendet und nicht für Warmwasser und Heizung in Privathaushalten.

Solartürme

Das gleiche gilt für sogenannte Solartürme, bei denen viele einzelne Flachspiegel die Sonneneinstrahlung auf einen zentralen Absorber reflektieren, in dem Temperaturen von 1000C bis maximal 5500C (dies entspricht der maximalen Strahlungstemperatur der Sonne) erreicht werden können. Typischerweise werden solche Solarturmkraftwerke aufgrund der technischen Handhabbarkeit bei etwa 1300C betrieben. Als Wärmeleitmedium werden Öle, Wasserdampf, Luft oder flüssiges Natrium verwendet.

Paraboloid-Kollektoren

Paraboloid-Kollektoren bestehen aus Paraboloidspiegeln, die die Sonnenstrahlen auf einen Brennpunkt fokussieren, in dem sich ein Wärmeempfänger befindet. Die Spiegel können sich um zwei Achsen drehen und sich so nach der Sonne ausrichten. Die gesamte Anlage hat ein Durchmesser zwischen 3 und 25 Metern und kann eine Leistung von bis zu 50 kW erreichen. Die Wärmeenergie im Empfänger wird entweder mit einem Stirling-Motor direkt in mechanische Energie umgewandelt oder es wird ein Wärmeträgermedium erhitzt und zur Dampferzeugung genutzt.

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