Röhrenkollektoren für Solaranlagen
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Kollektoren der Solaranlagen
Wärmespeicher für Solaranlagen
Weitere technische Elemente des Solarkreislaufes
CPC Vakuumröhrenkollektoren
Der Aufbau dieser Sonnenkollektoren ist mit einer Thermoskanne zu vergleichen. Die Kollektorröhren sind doppelwandig hergestellt. Zwischen den Wänden dieser Röhren befindet sich der thermisch gut isolierende Unterdruck. Auf die im inneren liegende Glasröhre ist die wärmeaufnehmende Absorberoberfläche aufgebracht Im inneren dieser Glasröhre befinden sich dünne Röhrchen auf Wärmeleitblechen. Diese sind für den Abtransport der thermischen Energie zuständig.
Das zwischen den parallel angeordneten Kollektorröhren einfallende Sonnenlicht wird mittels Reflektoren zurück auf die Unterseite der Glasröhren reflektiert. Auf diese Weise kann man die auch die untere Absorberoberfläche der vollständig beschichteten Röhrenkollektoren dieser Bauart effizient nutzen. Da die unter den Glasröhren angebrachten Reflektoren parabolförmig sind, nennt man die Sonnenkollektoren auch Compound Parabolic Concentrator Kollektoren, kurz CPC Vakuumröhrenkollektoren.
Vakuumröhrenkollektoren
Bild: Vakuumroehrenkollektor
Foto:Ra Boe / Wikipedia
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Diese Form der Sonnenkollektoren zeichnet sich durch einen hohen Wirkungsgrad, auch bei relativ geringer Sonneneinstrahlung aus. Allerdings sind auch die Kosten der Anschaffung dieser Sonnenkollektoren höher als bei den anderen Kollektortypen.
Der wärmeaufnehmende Absorber ist bei diesen Sonnenkollektoren in einer stabilen Glasröhre eingebaut. Ein starker Unterdruck innerhalb dieser Glasröhre reduziert die Wärmeleitfähigkeit und verringert dadurch die Wärmeverluste der Vakuumröhrenkollektoren erheblich. Innerhalb einer Kollektoreinheit werden mehrere Kollektoren zu einer Einheit zusammengeschaltet.
Der wärmeaufnehmende Absorber ist als Streifen innerhalb der Glasröhre befestigt. Es gibt Vakuumröhrenkollektoren mit einfachen oder doppelwandigen Glasröhren., Bei der letzteren Bauform befindet sich das Vakuum zwischen den beiden Glasröhrenwänden
Heat Pipe Vakuumröhren
Bei diesen Röhrenkollektoren befindet sich unter dem Absorber ein mit Alkohol oder Wasser teilweise gefülltes und unter Unterdruck stehendes Wärmerohr. Bei Temperaturen ab etwa 25°C beginnt die Flüssigkeit zu verdampfen und zum oberen Ende des Wärmerohrs aufzusteigen.
Dort wird die Wärmeenergie an einen Kondensator übertragen, die Flüssigkeit kondensiert und fließt in den unteren Teil den Wärmerohres zurück. Dort fügt sie sich wieder in den Wärmekreislauf innerhalb der Sonnenkollektorröhre ein. Wer diese Vakuumröhrenkollektoren verwenden möchte, sollte bei der Planung beachten, das die Kollektoren nicht horizontal betrieben werden können. Die Heat Pipe Vakuumröhren funktionieren erst ab einem Neigungswinkel von etwa 25°.
Vakuumröhren mit innenliegenden Absorberblechen
Bei diesen direkt von der Wärmeträgerflüssigkeit durchflossenen Vakuumröhren wird die thermische Energie durch ein unter dem Absorber angebrachtes dünnes Rohr abtransportiert und in den Solarkreislauf eingespeist.
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