Grundlagen Sonnenkollektor

Wärmedämmung und Absorbtion sind die wesentlichen Parameter, welche die Leistungsfähigkeit eines Sonnenkollektors bestimmen.

Absorbtion bestimmt Energieaufnahme

Die Sonneneinstrahlung im erdnahen Weltraum beträgt 1367 W pro Quadratmeter. An der Erdoberfläche kommen davon maximal knapp über 1000 W/m² an. Je nach der Länge des Weges durch die Atmosphäre und dem Zustand der Atmosphäre von absolut perfekter Fernsicht bis dicht bewölkt kann dies auch wesentlich weniger als die 1000 W/m² sein.

Wärmedämmung

Die Wärmedämmung der wärmeaufnehmenden Schicht gegenüber der umgebenden Luft ist der zweite grundlegende Parameter eines Sonnenkollektors. Davon hängt ab wieviel von der aufgenommenen Wärme wieder verloren geht.

Bei der Wärmedämmung gibt es 3 wesentliche Kategorien:

• Schwimmbadkollektor. Im wesentlichen wie ein schwarzer Gartenschlauch der eine Fläche bildet. Die erwärmte Fläche liegt direkt an der Oberfläche.
• normale Sonnenkollektoren: die erwärmte Fläche liegt hinter einer Glasscheibe
• Vakuumröhrenkollektor: die erwärmte Fläche liegt hinter Glas, zwischen erwärmter Fläche und Glas ist ein Vakuum um den Wärmevelust durch Konvektion zu unterbinden. Der Wärmeverlust ensteht nur durch Strahlungswärme der heißen Fläche.

Formel für den Wärmegewinn

Einstrahlung * Absorbtion -
u Wert Wärmedämmung * ( Kollektortemperatur - Lufttemperatur )