Alternative Stromerzeuger - Über mobile Stromerzeuger und erneuerbare Energien

Wie funktionieren Sonnenkollektoren?

13. Januar 2015

Wie funktionieren Sonnenkollektoren?Beim Sonnenkollektor handelt es sich im Grunde um das Gleiche wie bei einer Solaranlage, denn auch der Sonnenkollektor ist eine Vorrichtung, mit der es ermöglicht wird, die Energie der Sonne zu sammeln und zu speichern. Das bedeutet, dass die Sonnenenergie in nutzbare Energie umgewandelt wird. In der Regel sind Sonnenkollektoren auf Hausdächern zu finden, doch inzwischen sieht man sie auch immer öfter auf den Dächern von Carports und anderen gewerblichen Immobilien.

Jedoch muss zwischen zwei Arten von Sonnenkollektoren unterschieden werden, die in der Umgangssprache sehr gerne miteinander verwechselt werden:

  • Die, die elektrische Energie erzeugen (Photovoltaik bzw. Solaranlage).
  • Thermischen Kollektoren, die dazu gedacht sind Energie zu speichern (Sonnenkollektoren).

Die thermischen Kollektoren ermöglichen es, Warmwasser zu bereiten, wobei die so gewonnene Wärme inzwischen auch genutzt wird, um zu heizen. Das bedeutet, dass es mit diesen Sonnenkollektoren möglich ist, die Heizung in ihrer Funktion zu unterstützen. Das hat den Vorteil, dass man Energiekosten für Gas oder Öl einsparen kann. Das schont nicht nur die Umwelt, sondern auch den eigenen Geldbeutel.

Es gibt verschiedene Arten von Sonnenkollektoren, die mit sogenannten Absorbern ausgestattet sind. Das heißt, wer sich nicht unbedingt einen Sonnenkollektor auf das Dach montieren lassen möchte, der kann noch aus anderen Möglichkeiten auswählen. So werden beispielsweise auch Röhrenkollektoren oder Flachkollektoren angeboten sowie Platten- und Flächenabsorber.

Die Absorberflächen sind hocheffizient

Der Absorber ist das Kernstück von einem Sonnenkollektor und besteht in der Regel aus schmalen Metallstreifen. Das Wärmeträgermedium wird durch das Wärmeträgerrohr geleitet, welches mit dem Absorberstreifen verbunden ist. In der Regel sind die Absorberflächen schwarz, da besonders schwarze Flächen einen sehr hohen Absorptionsgrad aufweisen. Mit dem Absorptionsgrad wird angegeben, wie viel Sonneneinstrahlung aufgenommen und somit nicht reflektiert wird. Aufgrund dessen, dass sich der Absorber dadurch erhitzt und seine Temperatur viel höher ist als die Umgebung, gibt er jedoch einen großen Teil der Sonnenenergie, die er zuvor aufgenommen hat, wieder ab – und zwar in Form von langwelligen Wärmestrahlen. Diese werden durch den Emissionsgrad angegeben.

Der Absorber besteht aus einem Material, welches in der Lage ist, die Wärme gut aufzunehmen. Das können beispielsweise Kupfer oder Aluminium sein. Der Absorber gibt die Wärme weiter an die Solarflüssigkeit, welche in Röhren durch den Absorber fließt und wird von dort aus dann in die angeschlossene Heizung oder den Wärmespeicher transportiert. Die typische Plattenoptik der Solarkollektoren bzw. Sonnenkollektoren ist der Wärmeisolierung dienlich. Die Glasplatten der Solarkollektoren vermeiden zudem, dass die gespeicherte Wärme wieder entweichen kann. Damit auch ansonsten keine Wärme verloren geht, sind die Sonnenkollektoren normalerweise gedämmt.

Die Geschichte der Sonnenkollektoren

Bereits im 18. Jahrhundert hat der Naturforscher Horace-Benedict de Saussure die ersten Sonnenkollektoren erfunden, bei denen es sich um die Vorläufer unserer heutigen modernen Solarkollektoren handelt. Er baute bereits aus einfachen Holzkästen, die über einen schwarzen Boden und eine Glasabdeckung verfügten, die ersten Solarkollektoren und erreichte mit ihnen eine Temperatur von 87 Grad Celsius.

Der Franzose Augustin Mouchot entwickelte in der Mitte des 19. Jahrhunderts die Idee von de Saussure weiter und kombinierte die Sonnenkollektoren mit Brennspiegeln. Diese stellte er im Jahr 1878 auf der Pariser Weltausstellung in Form einer Solar-Dampfmaschine vor. Diese wandelte Sonnenenergie in Elektrizität um.

Kommentar schreiben

Kommentar