Vakuumröhrenkollektor
Der Vakuumröhrenkollektor ist eine Bauweise von Sonnenkollektoren und Bestandteil einer thermischen Solaranlage. Er wird zur Erwärmung von Wasser und/oder Wasser-Frostschutzgemischen eingesetzt.
Vakuumröhrenkollektoren sind Sonnenkollektoren, da sie eine (dunkel beschichtete) Absorberfläche besitzen, die sich bei älteren Modellen in Form eines beschichteten Kupferblechstreifens im Inneren einer Glasröhre befindet, bei neueren Bauformen, wie dem Vakuumröhrenkollektor CPC (Compound Parabolic Concentrator) hingegen als selektive Beschichtung auf der Oberfläche der inneren von zwei Glasröhren aufgetragen ist. Die aufgefangene Wärmeenergie wird bei den älteren Typen meist über ein Wärmerohr (englisch auch Heatpipe genannt) in einen aus dem oberen Abschluss der Röhre herausragenden metallischen Wärmetauscher transportiert, und erwärmt dort den Wärmeträger. Bei den neueren innovativeren Systemen sind die zwei Glasröhren als Thermoskanne ausgebildet und das Vakuum zwischen beiden Glasröhren befindet sich im Gegensatz zu den früheren Typen ausschließlich innerhalb des Glasverbundes, und ist somit besser vor dem Eindringen von Luft geschützt, da Spannungsrisse durch unterschiedliche Material-Ausdehnungskoeffizienten nicht mehr auftreten können. Bei positiver Temperaturdifferenz zum Wärmespeicher wird in jedem Fall die Pumpe eingeschaltet.
Die Dämmwirkung wird bei Vakuumröhrenkollektoren durch ein Vakuum in der einen Glasröhre (älteres System) oder im Zwischenraum von zwei konzentrisch angeordneten Glasröhren (neueres System) erreicht, welches die Wärmeabgabe an die Umgebungsluft stark verringert. Bei dem Vakuumröhrenkollektor CPC liegt die Vakuumröhre vor einem CPC-Spiegel, der vor allem bei diffuser Strahlung (gestreutem Licht) die Leistung deutlich erhöht. Vor allem im Winter bringen Vakuumkollektoren CPC auf Grund ihrer sehr guten Dämmung wesentlich höhere Erträge als Flachkollektoren. Außerdem kann der Vakuumröhrenkollektor CPC auch mit Wasser betrieben werden (Aqua-System), das viele Vorteile gegenüber dem herkömmlichen chemischen Frostschutzgemisch bietet. Bei Frostgefahr können Kollektoren nur mit Frostschutzmittel betrieben werden.
Vakuumröhrenkollektoren erreichen gegenüber luftgefüllten Flachkollektoren gleicher Größe wesentlich höhere Betriebstemperaturen und eignen sich dadurch auch zur Erzeugung industrieller Prozesswärme. Außerdem bieten sie sich zur Nutzung beengter Dachflächen an, die nicht genügend Raum für eine bedarfsgerechte Flachkollektoren-Anlage bieten würden. Sommerliche Ertragsüberschüsse durch große Flachkollektorflächen bleiben meist ungenutzt und überanspruchen möglicherweise das Frostschutzgemisch, welches nicht unbeschränkt hitzestabil ist. Durch ein thermisches Cracken des Frostschutzgemisches kann der Kollektor im schlimmsten Fall unbrauchbar werden. Die Absorbertemperatur kann je nach Konstruktion des Wärmerohres und Anwendung bis zu 350 °C erreichen.
Quelle und mehr >> http://de.wikipedia.org/wiki/Vakuumröhrenkollektor Stand 2010
Fotos >> Solarthermiekollektoren
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