Sonnenkollektoren haben Vorteile

Ein Sonnenkollektor oder solarthermischer Kollektor sammelt Wärme durch direkte Absorption von Sonnenlicht. Es besteht aus einem Kollektor, der Energie aus Sonnenlicht in eine besser nutzbare Energieform umwandelt. Sonnenkollektoren können als Solarparabolische Apparate für komplexere Anlagen und Solarluftwärme für weniger komplexe Anlagen bezeichnet werden. Die komplexeren Kollektoren werden in Solarkraftwerken zur Erwärmung von Wasser zur Dampferzeugung eingesetzt, die wiederum eine Turbine antreiben, die mit einem Stromerzeuger zur Stromerzeugung verbunden ist. Die weniger komplexen Kollektoren werden jedoch in Geschäfts- und Wohngebäuden zur zusätzlichen Raumheizung eingesetzt.

Effizienz

Die Leistung des Sonnenkollektors hängt von den folgenden Kriterien ab:

Fläche des Solarkollektors
Gesamtmenge der auf den Kollektor einfallenden Sonneneinstrahlung
Positionierung der Kollektorneigung und der Kollektorausrichtung.

Der Wirkungsgrad des Sonnenkollektors wird jedoch durch mehrere Faktoren beeinflusst, wie zum Beispiel Wärmegewinn, Oberfläche, Umwandlungsfaktor und Wärmeverlust durch Leitung und Konvektion. Niedertemperatur-Sonnenkollektoren arbeiten mit hohem Wirkungsgrad, wenn die Temperaturdifferenz zwischen 5 und 30°C und Mitteltemperaturmodelle, wenn die Temperaturdifferenz zwischen 15 und 200°C liegt.

Vorteile

Die Hauptvorteile von solarthermischen Kollektoren sind unter anderem die folgenden:

  • Es ist beständig gegen hohe Temperaturen.
  • Hoher Wirkungsgrad
  • Ausnutzung größerer Flächen durch den Einsatz kostengünstiger Spiegel
  • Umleitung von konzentriertem Licht an einen geeigneten Ort durch Glasfasern
  • Wärme kann zur Stromerzeugung bei nächtlichen und bewölkten Bedingungen gespeichert werden.

Nachteile

Im Folgenden sind einige der Nachteile aufgeführt, die bei der Verwendung von Sonnenkollektoren auftreten:

  • Unfähigkeit, unter diffusen Lichtverhältnissen Strom zu erzeugen
  • Es erfordert eine Sonnennachführung, um den Sonnenlichtfokus aufrechtzuerhalten.

Anwendungen

Solarthermische Kollektoren finden im Folgenden Anwendungen:

  • Solarunterstützte Kühlung, insbesondere für Gewerbegebäude und Büros mit zentraler Klimatisierung
  • Poolheizung – Schwimmbäder verbrauchen mehr Energie, um die gewünschte Temperatur zu halten. Durch den Einsatz von Flachplatten-Sonnenkollektoren ist es möglich, die Poolheizenergie deutlich zu reduzieren.
  • Zusatzheizung – Sonnenkollektoren können im Sommer Wärme speichern und im Winter nutzen.
  • Sie können auch für häusliche Zwecke wie die Erwärmung von Warmwasser zum Waschen von Kleidung und Duschen verwendet werden.

Fazit

Sonnenkollektoren sind ideal für die thermische Nutzung der Sonnenenergie. Sie besitzen bei direkter Sonneneinstrahlung einen hohen Wirkungsgrad, der durch Sonnennachführung über mehrere Stunden aufrecht erhalten werden kann. Anders als bei der Verwendung von Solarmodulen oder der Windkraft wird die Sonnenenergie nicht erst in Elektrizität umgewandelt und anschließend zur Wärmegewinnung genutzt, sondern wird durch die Sonnenkollektoren unmittelbar umgesetzt. Ihre idealen Einsatzgebiete sind die Heizung von Pools, als Zusatzheizung und zur Warmwassergewinnung in Haushalten.