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Ein Vakuum reduziert Wärmeverluste in Röhrenkollektoren

Ein Röhrenkollektor, auch Vakuumröhrenkollektor genannt, arbeitet ähnlich wie ein Flachkollektor. Röhrenkollektoren sind anspruchsvoller im Preis, aber durch einen speziellen Aufbau vermeiden sie eines der Hauptprobleme von Flachkollektoren: ein Röhrenkollektor weist deutlich niedrigere Wärmeverluste auf als die preisgünstigeren Flachkollektoren.
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Der Röhrenkollektor - Vakuumröhrenkollektoren im Überblick

Vakuumröhrenkollektor Heatpipe SchnittHeatpipe Kollektor | Abbildung: Viessmann Werke

In Röhrenkollektoren ist der Absorber nicht der Luft ausgesetzt - die Absorberflächen befinden sich in mehreren Röhren, in denen ein Vakuum herrscht. Dies reduziert die Wärmeverluste in Röhrenkollektoren im Gegensatz zu einem Flachkollektor erheblich.

Mangels Luftbewegung zwischen Absorber und Abdeckplatte ist die Luftbewegung unter­bunden. Mehrere Röhrchen werden dann über ein Sammelrohr am Rahmen vom Röhrenkollektor mit dem Kollektorkreis verbunden.

Zusätzlich arbeitet ein Vakuumröhrenkollektor auch bei sehr hohen Betriebstemperaturen noch effektiv. Dies ist nicht nur für die Heizungsunterstützung durch Solarthermie ein Plus - auch zur Erzeugung von Prozesswärme in der Industrie eignen sich Röhrenkollektoren ausgezeichnet. Aber auch bei der Solarthermie für Warmwasser finden sich Röhrenkollektoren, vor allem bei großen Kollektorfeldflächen.

Vakuumröhrenkollektoren - direkt durchströmt, Heatpipe Kollektor & CPC Kollektor

Röhrenkollektoren gibt es in verschiedenen Ausführungen. Bei den direkt durchströmten Vakuumröhrenkollektoren zirkuliert der Wärmeträger direkt im Glasröhrchen mit dem Absorber. Ein interessanter Vorteil dieses Vakuumröhrenkollektor-Systems ist, dass die Röhrchen gedreht werden können und somit der Neigungswinkel in Grenzen angepasst werden kann, was den Wirkungsgrad bei nicht optimal geneigten Dächern etwas ausgleicht.

Eine weitere Röhrenkollektor-Bauweise ist der Heatpipe Kollektor. Hier durchströmt der Wärmeträger nicht direkt das Absorberrohr vom Solarthermie Kollektor. Hier verdampft ein Medium im Rohr und sammelt sich am oberen Ende des Rohrs. Dort wird die Energie auf den eigentlichen Wärmeträger übergeben und über den Solarkreislauf abtransportiert. Der Dampf kühlt ab und sammelt sich wieder unten im Rohr. Damit dies gelingt, ist allerdings ein bestimmter Neigungswinkel bei der Montage erforderlich, die Neigung kann also nicht so variabel gestaltet werden wie beim direkt durchströmten Röhrenkollektor.

Schnitt VakuumröhrenkollektorenSchnittbild verschiedener Röhrenkollektoren | Bild: Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg

Beim CPC Kollektor sind zwei Glasröhren als "Thermoskanne" ausgebildet. Das Vakuum befindet sich nur innerhalb der Röhren. Die Röhren liegen im CPC Kollektor vor einem Parabolspiegel beziehungsweise einer Reflektorschicht, die das einfallende Licht auf die Röhren gebündelt zurückwirft und so vor allem bei diffusem Licht die Leistung dieser Art Röhrenkollektor erhöht.

Welche Art Röhrenkollektor für ein Bauvorhaben am besten geeignet ist, ermitteln Fachbetriebe für Solarthermie.

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Dieser Artikel wurde erstellt von: Thorben Frahm, Redakteur www.Solaranlagen-Portal.com