Environmental Engineering Reference
In-Depth Information
Umgebung
Wärmestrahlung
.
Q
V
K
.
Q
abs
K
Konvektion
K
.
Q
Nutz
Wärmeleitung
K
Abb. 2.7
Wärmeverlustpfade im Solarkollektor
Etwa 95% der vom Glas durchgelassenen Strahlung wird von dem
speziell beschichteten Absorber absorbiert und in thermische Energie ge-
wandelt. Die Absorberschicht mit einer Dicke von nur wenigen Zehntel
Millimeter ist auf ein gut wärmeleitendes Kupfer- oder Aluminiumblech
mit einer Stärke von 0,2 bzw. 0,5mm aufgetragen. Das Absorberblech
erwärmt sich und gibt über angeschweißte Fluidrohre aus Kupfer die
thermische Energie als Wärmestrom an das darin zirkulierende Wärme-
trägermedium ab. Dieses besteht meist aus einem Gemisch von Wasser
und Frostschutzmittel, ergänzt um Inhaltsstoffe zum Korrosionsschutz.
Ein guter Solarkollektor kann 80 bis 85% der eintreffenden Solar-
strahlung in thermische Energie umwandeln. Leider kann dieser absor-
bierte Wärmestrom Q
abs
nicht vollständig genutzt werden. Durch das
Aufheizen des Absorbers entsteht ein Temperaturgefälle zwischen Kol-
lektorinnerem und Umgebung. Je größer diese Temperaturdifferenz ist,
desto höher ist auch der Wärmeverluststrom Q
V
an die Umgebung und
entsprechend geringer der Nutzenergiestrom Q
Nutz
, der dem Kollektor
entnommen werden kann. Abbildung
2.7
zeigt die verschiedenen Pfa-
de, über die der Kollektor Energie verliert: Der Absorber selbst emittiert
aufgrund seiner hohen Temperatur Wärmestrahlung, die nur zum Teil
