Solarkollektoren:
Aufbau einer Solaranlage
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Die wesentlichen Bestandteile einer thermischen Solaranlage sind der Kollektor, die Wärmeabnahmestelle (der Speicher) und die Regelung.
Grafik rechts: Die Komponenten einer Solaranlage zur Brauchwassererwärmung: Kollektor, Speicher, Regelstation.
Die Komponenten einer Solaranlage.
Optimale Ausrichtung einer Solaranlage
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Im Idealfall sind Solaranlagen nach Süden ausgerichtet. |
Eine Solaranlage sollte nach Süden ausgerichtet sein, muss aber nicht unbedingt exakt in Südrichtung montiert werden. Auch wenn Sonnenkollektoren auf einem Dach montiert werden, das bis zu 30° von der Südausrichtung abweicht, führt dies nur zu geringen Einbußen. Die Kollektoren können im Bereich von 20° bis 60° geneigt sein. Kleinere Neigungswinkel erhöhen die Energieausbeute im Sommer, bei größeren Neigungswinkeln ist die Ausbeute im Winter höher.
Absorber
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Absorber |
(lat.: Aufnehmer) Der wichtigste Teil des Kollektors nimmt die einfallende Sonnenstrahlung über eine Trägerflüssigkeit (Wasser + Frostschutzmittel) auf. Diese wird erwärmt und zirkuliert zwischen Kollektor und Speicher. Ein hoher Wirkungsgrad wird durch die Verwendung schwarzer Absorber oder, noch besser, durch selektive Beschichtung erreicht.
Speicher
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Warmwasserspeicher, Schnittzeichnung |
Allg.: Das Mittel (Medium) zur Überbrückung der zeitlichen Differenz zwischen Sonneneinstrahlung und Energieverbrauch: Photovoltaikanlagen speichern den gewonnenen Strom in Akkus, thermische Solaranlagen speichern die gewonnene Wärme nach dem Prinzip der Wärmeschichtung (warmes Wasser hat ein geringeres spezifisches Gewicht als kaltes Wasser) in - meist stehenden - Warmwasserspeichern.
Azimutwinkel
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Azimutwinkel (ß) und Neigungswinkel (?) |
Zur effektiven Nutzung der Sonnenstrahlung werden Module und Kollektoren so ausgerichtet, dass die solare Ernte möglichst groß ausfallen kann. Hierbei spielen neben dem Einfallswinkel der Sonne auch der "Azimutwinkel" und der Neigungswinkel der Kollektoren eine Rolle. Der Azimutwinkel (ß , im Bild rechts) gibt an, wie viel Grad die Flächen von Kollektor von der exakten Südausrichtung abweichen. Der Neigungswinkel (?) betrifft die Abweichung von der Horizontalen. Untersuchungen belegen, dass Solaranlagen mit einem Azimutwinkel von etwa 0° und einem Neigungswinkel um 30° optimal ausgerichtet sind. Doch kleinere Abweichungen sind nicht unbedingt problematisch: Bei der Orientierung nach Südost oder Südwest können noch immer rund 95 % der möglichen Ernte eingefahren werden. /Solarserver 2006/
