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Vakuumröhrenkollektoren Solarthermie im Solarprofi-24 Online-Shop kaufen

Solarthermische Kollektoren sind das Flaggschiff einer Solaranlage (auch Solarheizung genannt). Wie die Solarmodule der Photovoltaikanlage sind die auf dem Dach des Gebäudes installierten Solarkollektoren gut sichtbar und zeigen an, dass unter dieser Bedachung erneuerbare Wärmeenergie zur Erzeugung von Warmwasser und/oder zur Unterstützung der Heizung verwendet wird.

Das Funktionsprinzip von Sonnenkollektoren



Derzeit gibt es eine Reihe von solarthermischen Kollektoren, die sich in Wirkungsweise und Aufbau und damit in ihren Eigenschaften unterscheiden - obwohl sie alle nach dem gleichen Grundprinzip arbeiten: das Herzstück des Sollarkollektors ist der sogenannte Absorber. Der Absorber absorbiert die Wärmeenergie der Sonnenstrahlung, die in den Solarthermiekollektor gelangt, und überträgt sie an den Systemwärmetauscher. Dies kann je nach Sammlertyp variieren.

Das Wärmeleitmittel zirkuliert kontinuierlich im Solarkreislauf - vom Solarthermiekollektor zum Wärmespeicher und zurück zum Solarkollektor. Dabei überträgt es die Wärme in den Speicher, wo sie gespeichert wird, bis sie entfernt wird (möglicherweise zeitverzögert). Die Speicherung ist für die Funktionsfähigkeit der Solaranlage unabdingbar.

Die Hauptbetriebsart des Solarkollektors lässt sich anhand eines einfachen Beispiels an einem schwarzen Gartenschlauch leicht erklären. Wenn er unter der Sonne liegt, erwärmt sich der Wasserschlauch und damit das Wasser darin. Schalten Sie den Wasserhahn ein, an dem der Wasserschlauch hängt, tritt zuerst erwärmtes Wasser aus und anschließend kälteres Leitungswasser. Dieses einfache Grundprinzip wird bei einer Gartendusche angewendet, bei der die Sonnenenergie beispielsweise Wasser in dunklen Fässern erwärmt, das dann für den häuslichen Gebrauch wie dem Duschen verwendet wird.

Flachkollektoren



Der Flachkollektor ist mit 90 Prozent der am weitesten verbreitete Kollektortyp. Sein Aufbau lässt sich wie folgt beschreiben. In einem Rahmen oder Gehäuse aus Edelstahl oder Aluminium befindet sich der Absorber unter einer Spezialglasabdeckung (Solarglas), das besonders langlebig und lichtdurchlässig ist. Solarglas schützt vor Hagel, Regen und Schmutzpartikel wie Staub, Sand, Blätter und Zweige. Ein Absorber bei Flachkollektoren ist eine dunkelbeschichtete und wärmeleitende Absorberfolie - entweder aus Kupfer (gewöhnlich) oder aus Aluminium (selten). Es gibt auch ein Kupferrohrsystem (ebenso Rohrschlange genannt). Der Glasdeckel dient dazu, die Wärme im Kollektor zurückzuhalten, wodurch der sogenannte Treibhauseffekt aufgrund der Gestaltung des Flachkollektors erzeugt wird. Dies führt dazu, dass die Platte und die Rohre bereits bei niedrigen Außentemperaturen erwärmt werden, sobald die Sonne in den Solarkollektor eintritt. Der Flachkollektor weist auf der Rückseite eine Isolierschicht auf, die aus üblichen Isolierstoffen wie Mineralwolle oder Polystyrol wie Polyurethan (PU) besteht.

Funktionsweise der Vakuumröhrenkollektoren



Die Isolationswirkung wird bei Vakuumröhrenkollektoren durch Vakuum in einer Glasröhre oder in zwei konzentrisch angeordneten Glasröhren erreicht. Das reduziert den Wärmeübergang an die Umgebung aufgrund unterdrückter Konvektion und fehlender Wärmeleitfähigkeit erheblich. Besonders im Winter werden Vakuumkollektoren aufgrund ihrer besseren Wärmedämmung im Vergleich zu Flachkollektoren deutlich produktiver eingesetzt, wobei das Auftauen bei Schnee- oder Eisbedeckung schlechter ist. Die Beständigkeit gegen Temperaturen unter 0 °C sollte mit Frostschutzadditiven im zirkulierenden Wasser, alternativen Wärmeträgerflüssigkeiten, Entwässerung oder Erhitzung erreicht werden. 

Struktur und Funktion von Vakuumröhren



Im Gegensatz zu Flachkollektoren befindet sich der Absorber direkt an den Röhren in den Vakuumröhrenkollektoren der thermischen Solaranlage. Im ersten Fall befinden sich die Röhren, durch die das Solarfluid fließt, zwischen zwei flachen absorbierenden Schichten. Ein weiteres Merkmal ist der Vakuumaspekt. In den Röhrenkollektoren befindet sich eine zweite Röhre, die von einem Vakuum umgeben ist. Dies sorgt für eine besonders effektive Wärmedämmung. Somit gibt es praktisch keinen Wärmeverlust zwischen dem Absorber und dem inneren Glasrohr. Der Absorber befindet sich im Vakuumverteiler. Dies schützt ihn vor Schmutz und Wetter. Auf diese Weise können Sie immer viel Energie generieren. 

Effizienz



Der Wirkungsgrad von Vakuumröhrenkollektoren liegt etwa 20 % über dem von herkömmlichen Flachkollektoren, und das erreichte Temperaturniveau befindet sich über 150° C. Vakuumröhrenkollektoren erreichen im Vergleich zu luftgefüllten Flachkollektoren gleicher Größe deutlich höhere Betriebstemperaturen und eignen sich somit auch zur Erzeugung von Wärme für einen industriellen Prozess. Die Temperatur des Absorbers und folglich die Zustandstemperatur der Flüssigkeit können insbesondere im Sommer zum Sieden oder Verdampfen des Kühlmittels führen. Wenn die Wärme nicht mit der Zeit abgeführt wird (z. B. in einen Puffertank), verdunstet das Wärmeleitmittel in den Solarthermiekollektoren. Um einen Überdruck oder eine Explosion der Anlage zu verhindern, werden sie so ausgelegt, dass der entstehende Dampf Solarflüssigkeit aus den Kollektoren herausdrückt (Steam Back System). Ein Solar-Ausdehnungsgefäß nimmt in dampfgefüllten Solarkollektoren, die fast leer sind, ein Flüssigkeitsvolumen auf. Ein Bersten oder Überdruck wird durch ein Sicherheitsventil verhindert.

Wenn die Pumpe in Drucksystemen ausgeschaltet ist, die Flüssigkeit nicht weiter zirkuliert und der Kollektor nicht mehr kühlt, funktioniert das Sicherheitssystem in ähnlicher Weise und die Solarflüssigkeit kann verdampfen. Nach dem Abkühlen des Kollektorsystems gelangt die Solarflüssigkeit aus dem Solar-Ausdehnungsgefäß zu den Kollektoren zurück und das System ist wieder betriebsbereit.

Überschüssiger Wärmeüberschuss durch übermäßige Sonneneinstrahlung im Sommer oder durch zu große Kollektorflächen oder ungeeignete Anlagenkonstellationen kann zu einer Überhitzung des Kühlmittels (Wasser-Glykol-Gemisch mit eingeschränkter thermischer Stabilität) führen, sodass die Anlage im schlimmsten Fall aufgrund von thermischen Rissen unbrauchbar wird. Wenn jedoch die Verdampfungstemperatur niedriger als die Rissinitiierungstemperatur ist (normalerweise im Bereich von 170ºC), kann dieser Effekt begrenzt werden, da nur das Dampfvolumen im Reservoir sehr heiß ist. Die Verdampfungstemperatur wird durch den Systemdruck bestimmt.

Um mit sauberem Wasser zu arbeiten, wird nur dann Wasser aus dem Vorratsbehälter in die Kollektoren gepumpt, wenn Wärme benötigt wird (Wasserentnahmesysteme). Dazu muss das Rohrleitungssystem so ausgelegt sein, dass kein Restwasser verbleibt. In Asien werden hauptsächlich drucklose Systeme eingesetzt, in Mitteleuropa Dampfbacksysteme.

Vakuumverteiler - direkter Durchfluss, Wärmerohrkollektor und CPC-Kollektor



Rohrverteiler sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich. In den Direktstromkollektoren von Vakuumröhren zirkuliert das Kühlmittel mit einem Absorber direkt im Glasrohr. Ein interessanter Vorteil dieses evakuierten Rohrsammelsystems besteht darin, dass die Rohre gedreht und somit der Neigungswinkel in bestimmten Grenzen eingestellt werden kann. Diese Eigenschaft gleicht die Wirksamkeit von nicht optimal geneigten Dächern etwas aus.

Eine andere rohrförmige Verteilerkonstruktion ist ein Wärmerohrverteiler. Dabei fließt das Kühlmittel direkt durch das Absorptionsrohr des Solarthermiekollektors. Dabei verdampft das Medium im Rohr und sammelt sich am oberen Rohrende. Dort wird Energie auf das eigentliche Wärmeträgermedium übertragen und entlang des Solarkreislaufs abgegeben. Der Dampf wird abgekühlt und in der Leitung gesammelt. Dies erfordert jedoch einen bestimmten Neigungswinkel während der Montage, sodass die Neigung nicht so variabel ausgelegt werden kann wie die des direkten Durchflusses durch den rohrförmigen Verteiler.

Mit dem CPC-Kollektor werden zwei Glasröhren nach Art der „Thermoskannen“ hergestellt. Die Röhren befinden sich im CPC-Kollektor vor einem Parabolspiegel oder einer reflektierenden Schicht, die das in die Kollektorröhren zurückgebundene einfallende Licht reflektiert und so die Produktivität dieser Art von Röhrenkollektoren, insbesondere bei diffusem Licht, erhöht.

Wärmeübertragung an den Heizkreis



Vakuumverteiler bieten mehr Möglichkeiten als herkömmliche Flachkollektoren. Der Grundaufbau der Solarthermieanlage ist prinzipiell der gleiche, es werden nur höhere Temperaturen erzeugt. Einige Zulieferer nutzen auch die verbesserte Wärmedämmung durch das Vakuum, um den Bedarf an Wärmeleitflüssigkeit mit Frostschutzmittel zu beseitigen und heizen unmittelbar durch die Kollektoren mit direktem Wasser. Ist die Temperatur immer noch zu niedrig, kehrt sich die Logik der Solaranlage um. Die Kollektoren werden so erwärmt, dass sie nicht gefrieren. 

Heatpipe-Vakuumverteiler basieren auf einem völlig anderen Prinzip. In diesen Kollektoren fließt keine Flüssigkeit durch die Absorberrohre. Sie bilden stattdessen selbst einen geschlossenen Zirkulationskreislauf, der mit einer Wärmeleitflüssigkeit gefüllt ist, die auch bei niedrigen Temperaturen verdampft. Dampf steigt in Rohren auf und gibt dort die eigene Wärmeenergie über den Wärmeaustausch an den Heizkreis ab. Der Dampf kondensiert wieder, Wasser fließt nach unten. Aufgrund dieses Funktionsprinzips ist es bei der Installation der Kollektoren erforderlich, je nach Modell den minimalen Neigungswinkel genau einzuhalten.

Bei hohen Temperaturen überzeugen Vakuumröhrenkollektoren



Das die Rohre umgebende Vakuum verhindert einen Wärmeverlust durch die Luft, der mit der Differenz der Temperatur zwischen Kollektor und Umgebung ansonsten zunimmt. Aus diesen Gründen sind Vakuumröhrenkollektoren besonders effektiv bei äußerst hohen Temperaturen im Kollektor beispielsweise während des Hochsommers. Dieser Vorteil wirkt sich ebenso an sonnigen Wintertagen deutlich aus, wenn die Temperatur des Kollektors hoch genug und die Außentemperatur äußerst niedrig ist. Der Wirkungsgrad ist unter solchen Bedingungen etwa 30 Prozent höher als bei Flachkollektoren. Ein weiterer Vorteil von Röhrenkollektoren ist, dass sie das Sonnenlicht von diversen Seiten absorbieren und daher diffuses Streulicht besser verwenden können.

Vakuumröhrenkollektoren werden immer dann berücksichtigt, wenn die Energieleistung pro Quadratmeter sehr hoch sein muss. Dies ist der Fall, wenn entweder zusätzliche Energie benötigt wird oder nur eine kleine Fläche zur Verfügung steht. Vakuum-Rohrverteiler ermöglichen darüber hinaus die Erzeugung hoher Temperaturen für bestimmte Anwendungen. Für private Kleinsysteme sind Flachkollektoren jedoch häufig eine günstigere Option, obwohl eine um etwa 30 Prozent größere Kollektorfläche erforderlich ist.

Die perfekte Nutzung der Solarthermie



Aufgrund seiner hervorragenden optischen und technischen Eigenschaften hebt sich der CPC-Vakuumröhrenverteiler von den meisten Standardröhren ab. 58 mm dicke Vakuumröhren aus doppelwandigem Röhrenglas garantieren einen außergewöhnlich hohen Ertrag an thermischer Sonnenenergie. Auch unter extremen Bedingungen, beispielsweise bei sehr hohen Vorlauftemperaturen, erzielt der CPC-Rohrverteiler die höchste Wärmeleistung. Ein spezieller CPC-Spiegel mit optimal positioniertem Fokus lenkt die Sonnenstrahlung ebenso bei Umgebungslicht ideal auf Absorber, die in Vakuumröhren eingebaut sind.

Die meisten Kollektoren verwenden nur hochwertige Materialien wie bewährtes Vollkupfer. Der ursprüngliche Anschluss der Einzelrohre an die Vor- und Rücklaufleitungen gewährleistet eine gleichmäßige Wärmeabfuhr aller Einzelrohre. Ein spezielles induktives Ringspaltlötverfahren sorgt für eine zuverlässige Verbindung der u-förmigen Harfenrohre mit den Sammelleitungen. CPC-Kollektoren haben aufgrund ihrer robusten Bauweise eine sehr lange Lebensdauer und liefern über viele Jahre einen nahezu konstant hohen Ertrag an Sonnenenergie.


Nutzen Sie diese Vorteile der Vakuumröhrenkollektoren:

+ Höchste Erträge durch Vakuumröhren
+ Ideal, wenn höhere Temperaturen erforderlich sind.
+ Hochselektive saugfähige Beschichtung
+ Integrierte Rückleitung, daher Einweganschluss möglich
+ Hohe Ausbeute auch bei Umgebungslichtbedingungen
+ Einfacher Röhrenwechsel ohne Entladung des Kreislaufes
+ Lange Lebensdauer der Vakuumröhren, das Vakuum ist hermetisch vor Umwelteinflüssen geschützt

Jedes Kollektormodul einer Solarthermieanlage besteht aus mehreren Vakuumröhren, die sie mit einer absorbierenden Schicht Sonnenlicht in Wärme umwandeln. CPC-Spiegel reflektieren Strahlen, die zwischen den Röhren auf der gegenüberliegenden Seite der Kollektorröhren vom Licht fallen, und sorgen auch dafür, dass dieser Lichteinfall unter einem optimalen Winkel konstant auf den Absorber fällt. Sonnenkollektoren sammeln bei geringer Sonneneinstrahlung und im Winter so viel Sonne wie möglich auf. Damit profitieren Sie das ganze Jahr über von hohen Temperaturen.

Vakuumverteiler: Warmwasser- und Heizungsunterstützung



Wer heute in eine neue Heizungsanlage investiert, sollte sie mit der thermischen Solaranlage ergänzen. Durch die Installation der entsprechenden Solarmodule signalisieren Sie Ihre Umweltverantwortung durch eine nachhaltige Reduzierung der CO₂-Emissionen. Darüber hinaus sparen Sie bis zu 60 Prozent Ihres jährlichen Energieverbrauchs für die Warmwasserbereitung. Dank dieser Technologie können Sie auf die Zukunft und das optimale Zusammenspiel aller Systemkomponenten zählen.

Solarthermische Kollektoren sind das Flaggschiff einer Solaranlage (auch Solarheizung genannt). Wie die Solarmodule der Photovoltaikanlage sind die auf dem Dach des Gebäudes installierten... mehr erfahren »
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Vakuumröhrenkollektoren Solarthermie im Solarprofi-24 Online-Shop kaufen

Solarthermische Kollektoren sind das Flaggschiff einer Solaranlage (auch Solarheizung genannt). Wie die Solarmodule der Photovoltaikanlage sind die auf dem Dach des Gebäudes installierten Solarkollektoren gut sichtbar und zeigen an, dass unter dieser Bedachung erneuerbare Wärmeenergie zur Erzeugung von Warmwasser und/oder zur Unterstützung der Heizung verwendet wird.

Das Funktionsprinzip von Sonnenkollektoren



Derzeit gibt es eine Reihe von solarthermischen Kollektoren, die sich in Wirkungsweise und Aufbau und damit in ihren Eigenschaften unterscheiden - obwohl sie alle nach dem gleichen Grundprinzip arbeiten: das Herzstück des Sollarkollektors ist der sogenannte Absorber. Der Absorber absorbiert die Wärmeenergie der Sonnenstrahlung, die in den Solarthermiekollektor gelangt, und überträgt sie an den Systemwärmetauscher. Dies kann je nach Sammlertyp variieren.

Das Wärmeleitmittel zirkuliert kontinuierlich im Solarkreislauf - vom Solarthermiekollektor zum Wärmespeicher und zurück zum Solarkollektor. Dabei überträgt es die Wärme in den Speicher, wo sie gespeichert wird, bis sie entfernt wird (möglicherweise zeitverzögert). Die Speicherung ist für die Funktionsfähigkeit der Solaranlage unabdingbar.

Die Hauptbetriebsart des Solarkollektors lässt sich anhand eines einfachen Beispiels an einem schwarzen Gartenschlauch leicht erklären. Wenn er unter der Sonne liegt, erwärmt sich der Wasserschlauch und damit das Wasser darin. Schalten Sie den Wasserhahn ein, an dem der Wasserschlauch hängt, tritt zuerst erwärmtes Wasser aus und anschließend kälteres Leitungswasser. Dieses einfache Grundprinzip wird bei einer Gartendusche angewendet, bei der die Sonnenenergie beispielsweise Wasser in dunklen Fässern erwärmt, das dann für den häuslichen Gebrauch wie dem Duschen verwendet wird.

Flachkollektoren



Der Flachkollektor ist mit 90 Prozent der am weitesten verbreitete Kollektortyp. Sein Aufbau lässt sich wie folgt beschreiben. In einem Rahmen oder Gehäuse aus Edelstahl oder Aluminium befindet sich der Absorber unter einer Spezialglasabdeckung (Solarglas), das besonders langlebig und lichtdurchlässig ist. Solarglas schützt vor Hagel, Regen und Schmutzpartikel wie Staub, Sand, Blätter und Zweige. Ein Absorber bei Flachkollektoren ist eine dunkelbeschichtete und wärmeleitende Absorberfolie - entweder aus Kupfer (gewöhnlich) oder aus Aluminium (selten). Es gibt auch ein Kupferrohrsystem (ebenso Rohrschlange genannt). Der Glasdeckel dient dazu, die Wärme im Kollektor zurückzuhalten, wodurch der sogenannte Treibhauseffekt aufgrund der Gestaltung des Flachkollektors erzeugt wird. Dies führt dazu, dass die Platte und die Rohre bereits bei niedrigen Außentemperaturen erwärmt werden, sobald die Sonne in den Solarkollektor eintritt. Der Flachkollektor weist auf der Rückseite eine Isolierschicht auf, die aus üblichen Isolierstoffen wie Mineralwolle oder Polystyrol wie Polyurethan (PU) besteht.

Funktionsweise der Vakuumröhrenkollektoren



Die Isolationswirkung wird bei Vakuumröhrenkollektoren durch Vakuum in einer Glasröhre oder in zwei konzentrisch angeordneten Glasröhren erreicht. Das reduziert den Wärmeübergang an die Umgebung aufgrund unterdrückter Konvektion und fehlender Wärmeleitfähigkeit erheblich. Besonders im Winter werden Vakuumkollektoren aufgrund ihrer besseren Wärmedämmung im Vergleich zu Flachkollektoren deutlich produktiver eingesetzt, wobei das Auftauen bei Schnee- oder Eisbedeckung schlechter ist. Die Beständigkeit gegen Temperaturen unter 0 °C sollte mit Frostschutzadditiven im zirkulierenden Wasser, alternativen Wärmeträgerflüssigkeiten, Entwässerung oder Erhitzung erreicht werden. 

Struktur und Funktion von Vakuumröhren



Im Gegensatz zu Flachkollektoren befindet sich der Absorber direkt an den Röhren in den Vakuumröhrenkollektoren der thermischen Solaranlage. Im ersten Fall befinden sich die Röhren, durch die das Solarfluid fließt, zwischen zwei flachen absorbierenden Schichten. Ein weiteres Merkmal ist der Vakuumaspekt. In den Röhrenkollektoren befindet sich eine zweite Röhre, die von einem Vakuum umgeben ist. Dies sorgt für eine besonders effektive Wärmedämmung. Somit gibt es praktisch keinen Wärmeverlust zwischen dem Absorber und dem inneren Glasrohr. Der Absorber befindet sich im Vakuumverteiler. Dies schützt ihn vor Schmutz und Wetter. Auf diese Weise können Sie immer viel Energie generieren. 

Effizienz



Der Wirkungsgrad von Vakuumröhrenkollektoren liegt etwa 20 % über dem von herkömmlichen Flachkollektoren, und das erreichte Temperaturniveau befindet sich über 150° C. Vakuumröhrenkollektoren erreichen im Vergleich zu luftgefüllten Flachkollektoren gleicher Größe deutlich höhere Betriebstemperaturen und eignen sich somit auch zur Erzeugung von Wärme für einen industriellen Prozess. Die Temperatur des Absorbers und folglich die Zustandstemperatur der Flüssigkeit können insbesondere im Sommer zum Sieden oder Verdampfen des Kühlmittels führen. Wenn die Wärme nicht mit der Zeit abgeführt wird (z. B. in einen Puffertank), verdunstet das Wärmeleitmittel in den Solarthermiekollektoren. Um einen Überdruck oder eine Explosion der Anlage zu verhindern, werden sie so ausgelegt, dass der entstehende Dampf Solarflüssigkeit aus den Kollektoren herausdrückt (Steam Back System). Ein Solar-Ausdehnungsgefäß nimmt in dampfgefüllten Solarkollektoren, die fast leer sind, ein Flüssigkeitsvolumen auf. Ein Bersten oder Überdruck wird durch ein Sicherheitsventil verhindert.

Wenn die Pumpe in Drucksystemen ausgeschaltet ist, die Flüssigkeit nicht weiter zirkuliert und der Kollektor nicht mehr kühlt, funktioniert das Sicherheitssystem in ähnlicher Weise und die Solarflüssigkeit kann verdampfen. Nach dem Abkühlen des Kollektorsystems gelangt die Solarflüssigkeit aus dem Solar-Ausdehnungsgefäß zu den Kollektoren zurück und das System ist wieder betriebsbereit.

Überschüssiger Wärmeüberschuss durch übermäßige Sonneneinstrahlung im Sommer oder durch zu große Kollektorflächen oder ungeeignete Anlagenkonstellationen kann zu einer Überhitzung des Kühlmittels (Wasser-Glykol-Gemisch mit eingeschränkter thermischer Stabilität) führen, sodass die Anlage im schlimmsten Fall aufgrund von thermischen Rissen unbrauchbar wird. Wenn jedoch die Verdampfungstemperatur niedriger als die Rissinitiierungstemperatur ist (normalerweise im Bereich von 170ºC), kann dieser Effekt begrenzt werden, da nur das Dampfvolumen im Reservoir sehr heiß ist. Die Verdampfungstemperatur wird durch den Systemdruck bestimmt.

Um mit sauberem Wasser zu arbeiten, wird nur dann Wasser aus dem Vorratsbehälter in die Kollektoren gepumpt, wenn Wärme benötigt wird (Wasserentnahmesysteme). Dazu muss das Rohrleitungssystem so ausgelegt sein, dass kein Restwasser verbleibt. In Asien werden hauptsächlich drucklose Systeme eingesetzt, in Mitteleuropa Dampfbacksysteme.

Vakuumverteiler - direkter Durchfluss, Wärmerohrkollektor und CPC-Kollektor



Rohrverteiler sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich. In den Direktstromkollektoren von Vakuumröhren zirkuliert das Kühlmittel mit einem Absorber direkt im Glasrohr. Ein interessanter Vorteil dieses evakuierten Rohrsammelsystems besteht darin, dass die Rohre gedreht und somit der Neigungswinkel in bestimmten Grenzen eingestellt werden kann. Diese Eigenschaft gleicht die Wirksamkeit von nicht optimal geneigten Dächern etwas aus.

Eine andere rohrförmige Verteilerkonstruktion ist ein Wärmerohrverteiler. Dabei fließt das Kühlmittel direkt durch das Absorptionsrohr des Solarthermiekollektors. Dabei verdampft das Medium im Rohr und sammelt sich am oberen Rohrende. Dort wird Energie auf das eigentliche Wärmeträgermedium übertragen und entlang des Solarkreislaufs abgegeben. Der Dampf wird abgekühlt und in der Leitung gesammelt. Dies erfordert jedoch einen bestimmten Neigungswinkel während der Montage, sodass die Neigung nicht so variabel ausgelegt werden kann wie die des direkten Durchflusses durch den rohrförmigen Verteiler.

Mit dem CPC-Kollektor werden zwei Glasröhren nach Art der „Thermoskannen“ hergestellt. Die Röhren befinden sich im CPC-Kollektor vor einem Parabolspiegel oder einer reflektierenden Schicht, die das in die Kollektorröhren zurückgebundene einfallende Licht reflektiert und so die Produktivität dieser Art von Röhrenkollektoren, insbesondere bei diffusem Licht, erhöht.

Wärmeübertragung an den Heizkreis



Vakuumverteiler bieten mehr Möglichkeiten als herkömmliche Flachkollektoren. Der Grundaufbau der Solarthermieanlage ist prinzipiell der gleiche, es werden nur höhere Temperaturen erzeugt. Einige Zulieferer nutzen auch die verbesserte Wärmedämmung durch das Vakuum, um den Bedarf an Wärmeleitflüssigkeit mit Frostschutzmittel zu beseitigen und heizen unmittelbar durch die Kollektoren mit direktem Wasser. Ist die Temperatur immer noch zu niedrig, kehrt sich die Logik der Solaranlage um. Die Kollektoren werden so erwärmt, dass sie nicht gefrieren. 

Heatpipe-Vakuumverteiler basieren auf einem völlig anderen Prinzip. In diesen Kollektoren fließt keine Flüssigkeit durch die Absorberrohre. Sie bilden stattdessen selbst einen geschlossenen Zirkulationskreislauf, der mit einer Wärmeleitflüssigkeit gefüllt ist, die auch bei niedrigen Temperaturen verdampft. Dampf steigt in Rohren auf und gibt dort die eigene Wärmeenergie über den Wärmeaustausch an den Heizkreis ab. Der Dampf kondensiert wieder, Wasser fließt nach unten. Aufgrund dieses Funktionsprinzips ist es bei der Installation der Kollektoren erforderlich, je nach Modell den minimalen Neigungswinkel genau einzuhalten.

Bei hohen Temperaturen überzeugen Vakuumröhrenkollektoren



Das die Rohre umgebende Vakuum verhindert einen Wärmeverlust durch die Luft, der mit der Differenz der Temperatur zwischen Kollektor und Umgebung ansonsten zunimmt. Aus diesen Gründen sind Vakuumröhrenkollektoren besonders effektiv bei äußerst hohen Temperaturen im Kollektor beispielsweise während des Hochsommers. Dieser Vorteil wirkt sich ebenso an sonnigen Wintertagen deutlich aus, wenn die Temperatur des Kollektors hoch genug und die Außentemperatur äußerst niedrig ist. Der Wirkungsgrad ist unter solchen Bedingungen etwa 30 Prozent höher als bei Flachkollektoren. Ein weiterer Vorteil von Röhrenkollektoren ist, dass sie das Sonnenlicht von diversen Seiten absorbieren und daher diffuses Streulicht besser verwenden können.

Vakuumröhrenkollektoren werden immer dann berücksichtigt, wenn die Energieleistung pro Quadratmeter sehr hoch sein muss. Dies ist der Fall, wenn entweder zusätzliche Energie benötigt wird oder nur eine kleine Fläche zur Verfügung steht. Vakuum-Rohrverteiler ermöglichen darüber hinaus die Erzeugung hoher Temperaturen für bestimmte Anwendungen. Für private Kleinsysteme sind Flachkollektoren jedoch häufig eine günstigere Option, obwohl eine um etwa 30 Prozent größere Kollektorfläche erforderlich ist.

Die perfekte Nutzung der Solarthermie



Aufgrund seiner hervorragenden optischen und technischen Eigenschaften hebt sich der CPC-Vakuumröhrenverteiler von den meisten Standardröhren ab. 58 mm dicke Vakuumröhren aus doppelwandigem Röhrenglas garantieren einen außergewöhnlich hohen Ertrag an thermischer Sonnenenergie. Auch unter extremen Bedingungen, beispielsweise bei sehr hohen Vorlauftemperaturen, erzielt der CPC-Rohrverteiler die höchste Wärmeleistung. Ein spezieller CPC-Spiegel mit optimal positioniertem Fokus lenkt die Sonnenstrahlung ebenso bei Umgebungslicht ideal auf Absorber, die in Vakuumröhren eingebaut sind.

Die meisten Kollektoren verwenden nur hochwertige Materialien wie bewährtes Vollkupfer. Der ursprüngliche Anschluss der Einzelrohre an die Vor- und Rücklaufleitungen gewährleistet eine gleichmäßige Wärmeabfuhr aller Einzelrohre. Ein spezielles induktives Ringspaltlötverfahren sorgt für eine zuverlässige Verbindung der u-förmigen Harfenrohre mit den Sammelleitungen. CPC-Kollektoren haben aufgrund ihrer robusten Bauweise eine sehr lange Lebensdauer und liefern über viele Jahre einen nahezu konstant hohen Ertrag an Sonnenenergie.


Nutzen Sie diese Vorteile der Vakuumröhrenkollektoren:

+ Höchste Erträge durch Vakuumröhren
+ Ideal, wenn höhere Temperaturen erforderlich sind.
+ Hochselektive saugfähige Beschichtung
+ Integrierte Rückleitung, daher Einweganschluss möglich
+ Hohe Ausbeute auch bei Umgebungslichtbedingungen
+ Einfacher Röhrenwechsel ohne Entladung des Kreislaufes
+ Lange Lebensdauer der Vakuumröhren, das Vakuum ist hermetisch vor Umwelteinflüssen geschützt

Jedes Kollektormodul einer Solarthermieanlage besteht aus mehreren Vakuumröhren, die sie mit einer absorbierenden Schicht Sonnenlicht in Wärme umwandeln. CPC-Spiegel reflektieren Strahlen, die zwischen den Röhren auf der gegenüberliegenden Seite der Kollektorröhren vom Licht fallen, und sorgen auch dafür, dass dieser Lichteinfall unter einem optimalen Winkel konstant auf den Absorber fällt. Sonnenkollektoren sammeln bei geringer Sonneneinstrahlung und im Winter so viel Sonne wie möglich auf. Damit profitieren Sie das ganze Jahr über von hohen Temperaturen.

Vakuumverteiler: Warmwasser- und Heizungsunterstützung



Wer heute in eine neue Heizungsanlage investiert, sollte sie mit der thermischen Solaranlage ergänzen. Durch die Installation der entsprechenden Solarmodule signalisieren Sie Ihre Umweltverantwortung durch eine nachhaltige Reduzierung der CO₂-Emissionen. Darüber hinaus sparen Sie bis zu 60 Prozent Ihres jährlichen Energieverbrauchs für die Warmwasserbereitung. Dank dieser Technologie können Sie auf die Zukunft und das optimale Zusammenspiel aller Systemkomponenten zählen.

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