Sonnenkollektoren
Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme
- Absorber nehmen die Sonnenstrahlung auf und erwärmen die Solarflüssigkeit.
- Bauformen: Flach- oder Röhrenkollektoren
- Temperatur im Betrieb beispielsweise 40–100 °C; bei Stillstand deutlich höher
- Einzelmodulgröße beispielsweise ca. 2,5 m²
- Lebensdauer ca. 20–30 Jahre, abhängig von Qualität und Wartung
Sonnenenergienutzung
- Ertrag abhängig von Ausrichtung, Neigung, Jahreszeit und Sonnenstand
- Größter Anteil direkter Einstrahlung bei senkrechtem Lichteinfall auf die Kollektorfläche
- Meist ergänzende Energiequelle für Heizung und Warmwasser
- Bei üblichen Kombianlagen bis ca. 30 % des jährlichen Wärmebedarfs möglich; abhängig von Gebäude und Auslegung
- Schneelast, Schneeabrutschen und Reinigung berücksichtigen
- Bei Hausanlagen ist in der Regel keine Einspeisung in ein öffentliches Wärmenetz vorgesehen.
Einstrahlwinkel und Sonnenenergie
φ ist die Abweichung des Sonnenstrahls von der Flächennormalen (senkrecht zur Kollektorfläche).
| Winkel φ | 0° | 30° | 60° | 90° |
|---|---|---|---|---|
| Anteil | 100 % | 86,6 % | 50 % | 0 % |
0° zur Normalen entspricht 90° zur Kollektorfläche. Die Kurve zeigt den geometrischen Einfluss; der tatsächliche Wärmeertrag hängt zusätzlich von Diffusstrahlung und Kollektorverlusten ab.
Notwendig sind
- Solarkollektoren
- Solarflüssigkeit
- Wärmetauscher
- Pufferspeicher:
ca. 500 bis 2000 Liter - Solarkreispumpe
- Gedämmte Verrohrung vom Dach zum Speicher
- Ausdehnungsbehälter
- Regelung und Sicherheitseinrichtungen
Die Speichergröße ist nach Kollektorfläche und Wärmebedarf auszulegen.
Neigung und Aufstellung
30°–35° können ein Ausgangspunkt sein. Die optimale Neigung hängt von Standort und Nutzung ab; für Heizungsunterstützung sind häufig steilere Kollektoren günstig.
Empfohlen: die optimale Neigung vor der Aufstellung ermitteln.