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Systemunterschiede

Vakuumröhren-Kollektortechnik unterscheiden sich in grundlegende Systeme: 

  • Heat-Pipe Technik
  • direkt durchströmte Vakuumröhren
  • geflutete Vakuumröhren

Heat-Pipe Technik - Funktionsprinzip

Jede Glasröhre des Kollektors ist an der Innenseite der Vakuumröhre hochselektiv beschichtet. Damit wird jeder Sonnenstrahl genutzt. Der Absorber aus Aluminium, hat sehr gute Eigenschaften für den Wärmetransport zum Wärmerohr. Er absorbiert die gewonnene Sonnenstrahlung in Form von Wärme und gibt sie an das Wärmerohr, die Heat-Pipe Lanze weiter. Durch die Übertragung der Wärme an das Wärmerohr verdampft die im Wärmerohr befindliche Flüssigkeit.

Die Heat-Pipe Lanze ist ein in sich geschlossener Kreislauf unter Vakuumabschluss. Dadurch verdampft die im Wärmerohr enthaltene Flüssigkeit schon bei sehr geringen Temperaturen. Der Dampf steigt in den Kondensator, den Kontaktbolzen, auf und wird durch den Energieaustausch im Wärmetauscher wieder abgekühlt. Durch den Entzug der Wärme kondensiert der Dampf und wird wieder zu Flüssigkeit. Damit ist der Wärmetransportkreislauf im Wärmerohr abgeschlossen und beginnt wieder von vorne.

Im Wärmetauscher wird die Wärme an das vorbeiströmende Wärmeträgermedium abgegeben. Die gewonnene Energie steht jetzt in Form von Wärme im System zur Verfügung. Je höher die Sonneneinstrahlung ist, desto schneller wiederholt sich der Kreislauf im Wärmerohr. Das Heat-Pipe Prinzip ist ein sehr einfaches und zuverlässiges System.

Heat-Pipe Sammler

Der Heat-Pipe Sammler unterscheidet  sich zur Heat-Pipe Technik in der Wärmeübergabe. Statt dem Wärmeträger-medium ist ein Frostschutzmedium im Einsatz.

 

Kollektortechnik mit direkt duchströmten Vakuumröhren

Quelle: RitterSolar

Dieses System ist der Heat-Pipe Technik ähnlich. Statt dem Wärmerohr (Heat-Pipe Lanze), sorgt das durchströmende Frostschutzmedium für die Wärmeübergabe. Der Wärmeaustausch erfolgt über den Absorber im Inneren der Vakuumröhre, gleich wie beim Heat-Pipe Prinzip.

Oftmals werden die Vakuumröhren mit einem CPC-Spiegel versehen, um die Sonnenstrahlen auf die Rückseite der Röhren zu spiegeln. Dies bringt eine Erhöhung der bestrahlten Absorberfläche und der Leistung des Kollektors.

 

Kollektoren mit direkt gefluteten Vakuumröhren

Dieser Kollektortyp findet seinen Einsatzbereich eher im südländischen Raum. Diese Funktionsweise ist bei Frostgefahr ungeeignet. Dieses System wird meist als druckloses System gefertigt.

Der große Unterschied zu anderen Systemen liegt darin, dass die Röhren mit Wasser gefüllt sind. Die Wärmeübergabe erfolgt direkt in der Vakuumröhre an das Wasser. Der natürliche Auftrieb des wärmeren Wassers füllt den darüber liegende Wasserspeicher. Gleichzeitig sinkt das kalte Wasser aus dem Speicher in die Vakuumröhre und der Kreislauf findet statt.

 

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