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Sonnenkollektoren: Bauarten, Klassen und Typen

Sonnenkollektoren fangen als zentrales Element einer thermischen Solaranlage Sonnenenergie auf und wandeln sie in Wärme um. Diese speist das System in den Solarspeicher ein und nutzt sie zur Entlastung des Heizsystems. Der gebräuchlichste Ort für die Installation von Sonnenkollektoren im Privatbereich ist das Hausdach. Mit der passenden Ausrichtung und Neigung erreichen Anwender hohe Erträge und nennenswerte Einsparungen von Energie und CO2.

Es gibt zahlreiche Bauformen, Klassen und Qualitätsstufen bei modernen Sonnenkollektoren. Die Funktion beruht aber grundsätzlich auf dem gleichen Prinzip. Ein Solarabsorber nimmt Licht auf und erhitzt sich dabei. Die Anlage überträgt die Solarenergie auf ein zirkulierendes Medium und transportiert sie so zur Verbrauchsstelle oder zum Solarspeicher. Isolierungen reduzieren Wärmeverluste durch Konvektion und Wärmeleitung.

Anwender können Sonnenkollektoren als Bestandteil einer Komplettanlage kaufen oder auch als einzelne Komponenten, wenn sie die Anlage selber bauen möchten. Der Aufbau und das Funktionsprinzip der Wärmeübertragung im Sonnenkollektor sind entscheidend für den Wirkungsgrad und die Ausbeute pro Quadratmeter. Die Höhe der Investition für die Solarthermieanlage hängt dabei vom Typ der eingesetzten Kollektoren ab.

 

 

Flachkollektoren: Robust, vielseitig und preiswert

Flachkollektoren bestehen aus großflächigen Absorberblechen. Das Solarfluid zirkuliert in Rohrschleifen darunter. Eine Glasplatte schützt den Kollektor.

Flach-Sonnenkollektoren sind durch die einfache Bauweise preiswert, vielseitig und weit verbreitet. Der Nachteil ist der relativ hohe Wärmeverlust durch natürliche Konvektion. Daraus ergibt sich ein geringerer Wirkungsgrad bei hoher Kollektortemperatur. Diese Bauart gilt als kostengünstiger Sonnenkollektor für die Warmwassererzeugung.

 

 

 

Röhrenkollektoren: Effizient durch gute Isolierung

Röhrenkollektoren bestehen aus Rahmen mit mehreren Vakuumröhren. Der Absorber liegt innerhalb der Röhren. Unterhalb sind meist Spiegelbleche angebracht, um Licht von einer größeren Fläche auf den Absorber zu reflektieren.

Das Vakuum in den Röhren isoliert die Sonnenkollektoren und schließt Konvektionsverluste vollständig aus. Damit sind deutlich höhere Wirkungsgrade vor allem in den hohen Temperaturbereichen möglich, in denen sich die höchste Leistung und die höchsten Systemtemperaturen generieren lassen. Doppelwandige Röhren, sogenannte Sydney- oder Dewar-Röhren, sind zuverlässig und weniger schadanfällig als veraltete und besonders preisgünstige, einwandige Modelle.

 

 

Thermosiphon und Schwimmbadkollektor

Thermosiphon-Solarkollektoren und Schwimmbadkollektoren sind besonders einfache Bauweisen für Solarthermie in Regionen ohne Frostgefahr. Anlagen mit diesen Kollektortypen verzichten auf den geschlossenen Solarkreislauf. Das Brauchwasser zirkuliert direkt durch die Sonnenkollektoren. Dafür können auch einfache Matten oder Schläuche dienen. So lassen sich preiswerte Sonnenkollektoren für Pools und Schwimmbadkollektoren realisieren.

 

 

 

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