Kollektor

Kollektoren sind ein zentraler Bestandteil von Solarthermieanlagen. Durch sie erfolgt die Umwandlung von Sonnenstrahlung in Wärme, die wiederum eine Trägerflüssigkeit erhitzt, die anschließend für die Nutzung im Haushalt brauchbar ist. Unterschieden werden dabei im Wesentlichen zwei verschiedene Systeme: Flachkollektoren und Röhrenkollektoren. Beide haben spezifische Einsatzgebiete, wobei die Montage entweder auf Gebäudedächern oder Freiflächenanlagen erfolgt.

Flachkollektoren

Flachkollektoren werden in 90 % aller Fälle verwendet - nicht zuletzt, da diese Bauart preiswerter ist als Röhrenkollektoren. Der Wirkungsgrad dieser Kollektoren ist hoch, nimmt jedoch bei höheren Temperaturen rapide ab. Für die Warmwasserversorgung in Privathaushalten ist die Leistung jedoch ausreichend.
Die Fläche des Kollektors bezeichnet man hier als Absorber. Dieses Aluminium- oder Kupferblech ist mit einer Glasscheibe abgedeckt und mit einer Beschichtung versehen, die ein optimales Verhältnis von Wärmeausbeute und Abstrahlverluste erzielen soll. Die Solarflüssigkeit in den Kupferrohren transportiert die Wärme in einen Speicher.
Kenngrößen von Kollektoren sind dabei entsprechend Wirkungsgrad und Wärmeverluste, wobei sich sowohl optische als auch thermische Verluste ergeben. Der Wirkungsgrad gibt an, wie viel Prozent der auftreffenden Energie in Wärme umgewandelt werden kann.

Röhrenkollektor

Bei einem Röhrenkollektor besteht die Absorberfläche aus vielen kleinen Röhrchen, in denen ein Vakuum herrscht. Das bringt den Vorteil mit sich, dass weniger Wärme verloren geht, die ebenfalls über eine Solarflüssigkeit oder ein Heatpipe-Verfahren abtransportiert. wird.
Im Gegensatz zu den Flachkollektoren erzielen Röhrenkollektoren höhere Temperaturen und damit eine höhere Leistung. Vor allem im Winter ist der Wirkungsgrad deutlich höher als bei einem Flachkollektor. Damit eignen sich diese Geräte für den Einsatz bei Raumheizungen und der Prozesswärmeerzeugung.

Luftkollektoren

Hier erwärmt der Kollektor keine Flüssigkeit, sondern Luft, was sich vor allem für den Einsatz bei Luftheizsystemen in Schwimmbädern und Lagerhallen anbietet. Wenngleich die Anschaffungskosten geringer sind als jene von Flachkollektoren und im Winter nicht die Gefahr des Einfrierens besteht, sind die Geräte wenig verbreitet, da Luft die Wärme schlechter transportiert als eine Flüssigkeit, wodurch der Einsatz zusätzlicher Ventilatoren erforderlich ist - und damit der Strombedarf steigt.