Low-Tech mit grosser Wirkung

	Die 164 Quadratmeter grosse Selbstbau-Kollektor-Anlage in Wildhaus kurz vor der Fertigstellung (Sommer 2004).

Ein Sonnenkollektor wird zur Wärmegewinnung eingesetzt. Er "sammelt" und absorbiert die Sonnenstrahlen (Sonnenenergie), wodurch er sich erwärmt. Diese Wärme wird mittels einer Wärmeträgerflüssigkeit in den Speicher transportiert und steht dort als warmes Brauchwasser zur verfügung.

Im Gegensatz zu photovoltaischen Anlagen wird das ganze Lichtspektrum vom langwelligen bis infraroten Strahlungsanteil (Wärmestrahlung) genutzt. Das Funktionsprinzip ist einfach: So wie sich das Wasser in einem Gartenschlauch an der Sonne erwärmt, so ist auch ein Warmwasserkollektor im wesentlichen ein ausgeklügelter Gartenschlauch, der meistens auf der Südseite von Hausdächern installiert wird. Zwei Dinge sind bei einem Warmwasserkollektor wichtig: Er muss von einem gut wärmeisolierten Behälter umgeben und schwarz sein. Warum schwarz? Weil ein Körper der schwarz ist, alles Licht "schluckt", also auch am meisten Wärmeenergie aufnimmt.

Sonnenkollektoren erreichen relativ hohe Wirkungsgrade bei der Verwertung der Sonnenstrahlung - typischerweise zwischen 60 und 75 Prozent. Wichtigster Bestandteil des Kollektors ist der Absorber, der die Wärme aufnimmt und sie auf einen meist flüssigen Wärmeträger überträgt. Mit Hilfe der Wärmeträgerflüssigkeit wird die Wärme aus dem Kollektor abgeführt und anschließend im Boiler gespeichert, so dass auch in der Nacht oder an schlechtwetter Tagen warmes Wasser zur Verfügung steht.

Das einfallende Sonnenlicht wird zu 98% absorbiert und dann als Wärme auf die Trägerflüssigkeit weiter gegeben.

Nebenstehendes Schema zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Flachkollektors mit den wichtigsten Bauteilen. Die durch eine Glasplatte einfallenden Sonnenstrahlen treffen auf einen Absorber. Beim Auftreffen der Sonnenstrahlen wird kurzwellige, energiereiche Strahlung absorbiert und in Wärme umgewandelt. Um die Konvektionsverluste tief zu halten, wird der Kollektor allseitig gedämmt. Wärme, die nicht direkt vom Absorber aufgenommen oder von diesem wieder abgestrahlt wird, wird durch die Glasscheibe zurück reflektiert. Sie ist somit im Kollektor "gefangen". In diesem Fall ist der Treibhauseffekt erwünscht. Der erhitzte Absorber überträgt die Wärme auf die in fest mit dem Absorber verbundenen Kupfer- oder Aluminiumrohren fliessende Wärmeträgerflüssigkeit. Diese transportiert die gesammelte Wärmeenergie zu einem Verbraucher oder einem Wärmespeicher. In der Schweiz werden wegen der Frostgefahr im Winter getrennte Flüssigkeitskreisläufe verwendet. Die Flüssigkeit im Solarkreislauf ist ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel. Die Wärme aus dem in sich geschlossenen Solarkreislauf wird per Wärmetauscher auf das Brauchwasser übertragen.

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