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Die Wirkungsweise eines Sonnenkollektors
Die Wirkungsweise eines Sonnenkollektors
Zuerst treffen kurzwellige Sonnenstrahlen auf das Glas des
Sonnenkollektors, wobei hier bereits ein kleiner Teil des Lichtes durch
Reflexion verloren geht. Nachdem Glasscheibe überwunden wurde, treffen ca
85% der ursprünglich vorhandenen Sonnenstrahlung auf den Absorber, der
aufgrund seiner dunklen Farbe den größten Starhlungsanteil absorbiert
aber auch wieder etwas Licht sowohl im sichtbaren Bereich als auch im
Infrarotbereich reflektiert (siehe Strahlungsverluste). Durch die Absorption
erwärmt sich das Absorberblech und somit auch das Wasser, das in Rohren
hindurchgeleitet wird.
Der Kollektor ist zwar relativ gut isoliert, jedoch wird die
nähere Umgebung des Kollektors mehr oder weniger ebenfalls erwärmt.
Das ist zwar im Winter ganz praktisch, da der Kollektor schneller abtaut als die
Umgebung, jedoch geht durch diese Wärmeabgabe in der Regel wertvolle
Energie verloren.
Energieverluste und wie sie verringert
werden:
Reflexions-/Einstrahlungsverluste:
Das Licht, das vom Absorber und vom Glas reflektiert wird
und somit nicht genutzt werden kann.
Man versucht diese Verluste durch spezielle Beschichtungen
von Glas und Absorber (näheres: siehe Strahlungsverluste) zu
verringern.
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Strahlungsverluste:
Licht im Frequenzbereich der Infrarotstrahlung wird vom
Absorber zu einem gewißen Teil reflektiert.
Man versucht die Strahlungsverluste mithilfe von selektiv
beschichteten Absorberblechen zu verringern. Selektiv beschichtet heißt,
dass das Blech aufgrund einer speziellen Beschichtung im Infrarotbereich weniger
reflektiert als andere Bleche.
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Konvektionsverluste:
Die Luft, die sich am heißen Absorberblech
erwärmt und an der Abdeckplatte wieder abkühlt erzeugt Wirbel, durch
die ebenfalls Energie verloren gehen.
Um die Konvektionsverluste so klein wie möglich zu
halten, wird versucht, den optimalen Abstand von Abdeckplatte zum Absorberblech
zu finden.
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Wärmeleitungsverluste:
Sie sind auf dem gesammten Weg vom Kollektor zum
Wärmespeicher und zurück zu verzeichnen.
Sie können nur durch Isolierung und geschicktes
Verlegen der Leitungen verringert werden.
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