Arten von Solarkollektoren im Überblick
Solarenergie hat in den letzten Jahren zunehmend an Beliebtheit gewonnen. Das Speichern von Energie und die Erzeugung des eigenen Stroms oder eigener Wärme bieten vielerlei Vorteile. So ist es nicht verwunderlich, dass ein deutlicher Trend zu verzeichnen ist.
Mehr als zwei Millionen Photovoltaikanlagen wurden bereits deutschlandweit aufgebaut und in Betrieb genommen. Auch Solarthermie gewinnt immer mehr an Beliebtheit. Doch selbstständig Energie erzeugen ist mehr als nur ein Modetrend. Auch Umweltschützer und die Politik befürworten die klimaneutrale Erzeugung von Energie und sehen in ihr die Zukunft.
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Was sind Solarkollektoren?
Solarkollektoren gibt es in den verschiedensten Formen und Größen. Doch welche Kollektorform eignet sich am besten, um die eigenen Bedürfnisse abzudecken? Um das ganze Jahr über mit ausreichend Strom versorgt zu sein, ist es wichtig, genügend gespeicherte Energie vorrätig zu haben.
Wenn selbstständig Wärme erzeugt werden soll, benötigt es neben einer Steuerungszentrale und einem Solarspeicher auch einen Solarkollektor. Solarkollektoren nehmen Sonnenstrahlen auf und wandeln diese in Wärme oder Strom um. Der Speicher verhilft dazu, dass das ganze Jahr ausreichend gespeicherte Energie vorhanden ist. Somit muss man auch im Winter oder nachts nicht auf Licht und Wärme verzichten. Wir haben Ihnen die beliebtesten Solarkollektoren mit ihren Vor- und Nachteilen einmal aufgezählt.
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Wie funktioniert ein Solarkollektor?
Der wichtigste Bestandteil von einem Solarkollektor ist der Absorber. Dieser ist für die Umwandlung der Sonnenstrahlen in Solarthermie verantwortlich. Ein Absorber wird aus Aluminium, Edelstahl oder Kupfer hergestellt. Von außen ist er mit einer dunklen Beschichtung überzogen.
Diese Beschichtung hilft dabei, die Strahlen besser aufnehmen zu können. In der Solarflüssigkeit, welche sich in dem Solarkollektor befindet, wird die Energie aufgenommen und durch die angebrachten Rohre weiter transportiert.
Verschiedene Arten von Solarkollektoren
Es gibt viele verschiedene Arten von Solarkollektoren. Welcher am besten für den Endverbraucher geeignet ist, hängt von verschiedenen Voraussetzungen und Zielen der Energiegewinnung ab.
Flachkollektoren
Diese Art der Solarkollektoren findet man hierzulande am meisten. Sie sind, wie ihr Name schon sagt, flache wärmegedämmte Platten. Der Flachkollektor ist nach der Sonnenseite eines Gebäudes ausgerichtet und durch seine robuste Bauweise geschützt vor Hagel und Regen.
Flachkollektoren sind mit gutem Recht sehr beliebt. Vor allem auf Ein- oder Zweifamilienhäusern sind sie oftmals zu finden. Zum einen haben sie ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis und sind somit auch für Familien kostengünstiger in der Anschaffung.
Ein Kollektor ist für circa 250 € erhältlich. Besonders geeignet sind Flachkollektoren, wenn mit der Solarenergie warmes Wasser erzeugt werden soll. Wenn genügend Platz für weitere Solarkollektoren vorhanden ist, kann sogar ein Teil der Heizungswärme mit der gewonnenen Energie erzeugt werden.
Röhrenkollektor
Der Röhrenkollektor besteht aus mehreren Glasrohren, die aneinandergereiht sind. Sie verfügen in der Mitte über einen luftleeren Raum. Außerdem befindet sich der Absorber (ein Blech) in den nebeneinander aufgereihten Glasrohren, ebenso wie das Solarfluid in einer Extra-Röhre und auch ein reflektierender Spiegel. In den Röhren besteht ein Vakuum. Durch dieses kann keine Wärme entweichen, da dieser luftleere Raum als Isolierung funktioniert. Aus diesem Grund nennt man den Röhrenkollektor auch Vakuumröhrenkollektor.
Durch diesen guten Energiespeicher kann auch bei wenig Sonneneinstrahlung viel Energie gespeichert werden. Rund 10 % der verbauten Solarkollektoren sind Röhrenkollektoren. Besonders beliebt sind sie in der Herstellung von Energie für Heizungswärme. Da sie im Vergleich wenig Platz wegnehmen, kann man sie gut auf Ein- oder Zweifamilien Häusern aufstellen.
Röhrenkollektoren verfügen über eine gute Isolierung. Diese sorgt dafür, dass besonders viel Energie gespeichert werden kann. Bei einem Röhrenkollektor sind die Anschaffungskosten rund ein Viertel höher als bei Flachdachkollektoren. Der Wirkungsgrad dieser Art von Kollektoren ist jedoch enorm, sodass auch bei wolkigem Wetter viel erreicht wird. Auch der Platzbedarf ist gering und spricht für Röhrenkollektoren.
Pool-Kollektor
Wie schon zu vermuten, werden Pool-Kollektoren für die Wärmeerzeugung von Pools eingesetzt. Der Pool-Kollektor besteht aus Röhren, die die Solarstrahlen aufnehmen und das durchlaufende Wasser langsam aufwärmen.
Da sie über keine Glasabdeckung verfügen, nennt man sie auch „unverglaste Kollektoren“. Da sie jedoch keine Wärmedämmung vorweisen können, ist ihr Wirkungsgrad niedriger als bei den beiden vorher genannten Kollektoren Arten. Ein Vorteil ist, dass sie aufgrund ihres Materials sehr biegsam sind. Durch diese Eigenschaft können sie auf verschiedenen Dachformen angebracht werden.
Obwohl Pool-Kollektoren für Pools bestens geeignet sind, reichen sie als eigenständige Wärmequelle nicht aus. Es wird empfohlen, eine Hauptheizung zur Wärmeversorgung mit hinzuzuziehen. Auch für Wärmepumpensysteme eignen sie sich als Wärmequelle.
Wenn man sich die Kosten der unverglasten Kollektoren anschaut, kann man feststellen, dass diese im Gegensatz zu anderen eher gering sind. Der Preis beträgt pro Quadratmeter circa 100 €. Sie sind praktisch der „kleine Bruder“ der Röhrenkollektoren.
Hybridkollektor
Der Hybridkollektor erzeugt mittels Solarwärme und Photovoltaik, Wärme und Strom. Er ähnelt auf den ersten Blick dem bereits oben erwähnten Flachdachkollektor. Die Photovoltaikplatten nehmen das Sonnenlicht auf und verwandeln diese in Strom. Der Absorber nimmt den Infrarotanteil des Sonnenlichts auf und wandelt diesen in Wärme um.
Ein deutlich ersichtlicher Vorteil ist hierbei die Kombination aus zwei Energieerzeugnissen. Somit kann auch bei wenig Platz auf dem Dach möglichst viel Energie erzeugt werden. Die erzeugte Wärme kann zur Verwendung von warmem Wasser oder zur Unterstützung von Heizungen verwendet werden.
Hybridkollektoren sind auf dem Markt der Solarthermie noch nicht allzu stark vertreten. Daher sind sie in der Anschaffung höherpreisig als andere Kollektorenarten. Ein Quadratmeter kostet um die 600-700 €. Trotzdem gewinnen sie aufgrund ihrer doppelten Energiegewinnung immer mehr an Beliebtheit.
Luftkollektoren
Im Vergleich zu anderen Kollektorenarten wird hier die Wärme nicht in Wärmeflüssigkeit gespeichert, sondern in Luft. Die Außenluft wird von Ventilatoren angesaugt, von der Sonne erwärmt und durch Luftschächte in das Haus weitergeleitet. Die Frischluftzufuhr wird somit im Haus garantiert und die Heizungskosten können reduziert werden.
Luftkollektoren sind in ihrer Anschaffung, dem Aufbau und der Wartung kostengünstiger als andere Kollektorenarten. Sie haben als einzige Luft als Wärmeträger. Bei Schäden an anderen Kollektoren kann es passieren, dass Solarflüssigkeit heraustritt. Dies ist bei Luftkollektoren nicht der Fall, da sie Luft als Wärmeelement verwenden. Man sollte jedoch beachten, dass sich die Luft zwar schnell aufwärmt, jedoch auch schnell wieder erkalten kann. Deshalb empfehlen Hersteller die erwärmte Luft auf Wasser umzuwandeln.
Durch ihren Aufbau und der Tatsache, dass sie ohne Solarflüssigkeit arbeiten, sind sie deutlich größer als herkömmliche Flachdachkollektoren. Luftkollektoren können von Heimwerkern selber angebracht werden, da sie technisch ziemlich einfach zu verstehen sind.