Röhrenkollektor: Solarthermie effektiv nutzen

Solarthermie ist eine attraktive Art, um das eigene Dach zum Wärmelieferanten zu machen. Besonders hohe Effizienz haben Solarthermieanlagen mit Röhrenkollektoren. Die kosten zwar mehr als Flachkollektoren, haben aber einige Vorteile. Lesen Sie hier, wo sich der Einsatz wirklich lohnt!

Hohe Ausbeute durch Solarthermie mit Röhrenkollektoren

Solaranlagen für Solarthermie fangen mit Sonnenkollektoren Solarenergie auf und machen sie in Form von Wärme nutzbar. Im Bereich der Wohngebäude ist das eine wertvolle Energiequelle für die Warmwassererzeugung und die Heizung . Wünschenswert sind hohe Ausbeuten auf der verfügbaren Fläche und möglichst hohe Temperaturen.

Gleichzeitig kommt es an den Kollektoren unweigerlich Energieverlusten: Durch Abstrahlung, Wärmeleitung und Konvektion geht ein Teil der gesammelten Wärme an die Umwelt verloren. Diese Verluste verringern Röhrenkollektoren deutlich.

Aufbau mit doppelwandigen Vakuumröhren

Bei einem Röhrenkollektor liegt der Absorber isoliert im Vakuum. So entsteht keine Konvektion, und die Kollektoren erreichen höhere Temperaturen. Die Folge: Mehr Wärme kommt im Speicher an.

Daher befindet sich der Absorber innerhalb einer evakuierten und luftdicht verschlossenen Röhre. Diese Röhren lassen sich auf unterschiedliche Weise mit dem Solarkreislauf verbinden. Ein Solarfluid durchströmt direkt angebundene Röhren und nimmt dabei den Wärmegehalt des Absorbers auf. Um möglichst viel auftreffendes Licht zu nutzen, sind die Röhren meist mit gebogenen Reflektorblechen kombiniert.

Indirekt angebundene Röhren arbeiten nach dem Prinzip der Heat Pipe. Jede Röhre besitzt einen eigenen, internen Kreislauf.

Das erhitzte Fluid steigt in der geneigten Röhre auf, bei einigen Modellen verdampft es sogar. Am oberen Ende gibt es über einen Kontaktwärmetauscher Energie an das Solarfluid ab, kühlt sich dabei ab, kondensiert und sinkt nach unten.

Moderne Röhrenkollektoren besitzen doppelwandige Röhren, die auch die Bezeichnung Dewar- oder Sydneyröhren tragen. Das erhöht deutlich die Haltbarkeit und verringert drastisch die Ausfallrate, weil bei einer Beschädigung der Außenhülle das Vakuum nicht verloren geht.

Große Leistung auf kleiner Fläche

Der Hauptvorteil von Röhrenkollektoren ist ein rund 30 Prozent höherer Wirkungsgrad im Vergleich mit einem einfachen Flachkollektor . Auch die höheren, erzielbaren Temperaturen steigern insgesamt die Systemeffizienz. Durch den komplexen Aufbau sind sie allerdings deutlich teurer.

Solarthermie leistet mit Röhrenkollektoren bereits auf weniger als 4 Quadratmetern die komfortable Warmwasserversorgung für eine vierköpfige Familie. Mit Flachkollektoren kann dafür eine Fläche von bis zu 6 Quadratmetern nötig sein.

Ein Röhrenkollektor zahlt sich aus, wenn die Fläche für Solarthermie begrenzt ist. Ist andererseits genug Fläche vorhanden, bieten Flachkollektoren oft ein besseres Preis-Leistungs-Verhältnis.

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