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Technische Unterschiede von Röhrenkollektoren im Überblick

Welche Arten von Röhrenkollektoren gibt es? Worin unterscheidet sich die Kollektortechnik? Wann lohnt sich der Einsatz?

Röhrenkollektoren sind technisch aufwändiger als Flachkollektoren und werden in Deutschland nicht so häufig eingesetzt. Aufgrund ihrer besonderen Bauform werden Röhrenkollektoren auch Vakuumröhrenkollektoren genannt. Vakuumröhrenkollektoren liefern Wärme im Temperaturbereich bis 150 °C und eignen sich damit neben der Warmwasserbereitung auch zur Heizungsunterstützung, zur solaren Kühlung in Verbindung mit Absorptionskälteanlagen und auch zur Erzeugung von Prozesswärme. Ihr Vorteil: Sie benötigen deutlich weniger Dachfläche pro erzeugte kWh Wärme als alle anderen Solarkollektoren. Ihr Nachteil: Sie sind technisch bedingt teurer als Flachkollektoren.

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Direkt durchströmter Vakuumröhrenkollektor

Beim direkt durchströmten Vakuumröhrenkollektor fließt die Solarflüssigkeit wie bei einem Flachkollektor durch ein am Absorber angebrachtes U-förmiges Rohr oder koaxiales Doppelrohr. Bei waagerechter Verlegung dieses Röhrenkollektors können die Absorberstreifen durch Drehen der einzelnen Röhren zur Sonne hin ausgerichtet und der Solarertrag gesteigert werden. So kann bei einer Verlegung auf einem nur gering geneigten Satteldach, an einer senkrechten Balkonbrüstung oder an einer Hauswand die Ausrichtung des Absorbers zur Sonne optimiert werden, ohne auf eine Aufständerung des Röhrenkollektors angewiesen zu sein.

Anschluss eines Vakuumröhrenkollektors (Foto: energie-experten.org)
Anschluss eines Vakuumröhrenkollektors (Foto: energie-experten.org)

Thermoskannen-Röhrenkollektor

Der sogenannte Thermoskannen-Röhrenkollektor ist ein spezieller Bautyp des Röhrenkollektors und zeichnet sich dadurch aus, dass zwei ineinander liegende Glasröhren miteinander verschmolzen werden und der darin befindliche Zwischenraum das Vakuum bildet. In der Innenröhre befindet sich ein ringförmiger Absorber mit wiederum direktdurchströmtem Absorberrohr. An einigen Thermoskannen-Röhrenkollektoren wird an der Rückseite zusätzlich ein ebener oder rinnenförmiger Reflektor angebracht, der die seitlich vorbeigehende Sonnenstrahlung auf den Absorber zurücklenkt. Dies erhöht wiederum den Solarertrag des Röhrenkollektors.

Paradigma Röhrenkollektoren sind durch das Vakuum und den Thermoskannen-Effekt gegen Wärmeverluste isoliert und sorgen dafür, dass einfallendes Sonnenlicht effektiv und nahezu ohne Emissionsverluste dem Heizsystem zugute kommt. (Foto: Paradigma)
Paradigma Röhrenkollektoren sind durch das Vakuum und den Thermoskannen-Effekt gegen Wärmeverluste isoliert und sorgen dafür, dass einfallendes Sonnenlicht effektiv und nahezu ohne Emissionsverluste dem Heizsystem zugute kommt. (Foto: Paradigma)

Vakuumröhrenkollektor mit Wärmerohr

Beim Vakuumröhrenkollektor mit Wärmerohr (Heatpipe-Prinzip) befindet sich eine schon bei geringen Temperaturen verdampfende Flüssigkeit in einem verschlossenen Absorberrohr. Der Dampf steigt im Wärmerohr auf und kondensiert am oberen Ende des Wärmerohrs. Die vom Dampf aufgenommene Latentwärme wird dann über einen Kondensator im Sammelrohr an die Solarflüssigkeit übergegeben. Die kondensierte Flüssigkeit fließt dann wieder im Wärmerohr zurück. Dieser Verdampfungs- und Kondensationsprozess setzt allerdings voraus, dass der Vakuumröhrenkollektor mit einer Mindestneigung von 25 Grad montiert wird. Aufgrund dieser Spezifikation werden Vakuumröhrenkollektoren mit Wärmerohr nur selten genutzt.

Nahaufnahme eines Vakuumröhrenkollektors einer großen thermischen Solaranlage auf einem Flachdach (Foto: energie-experten.org)
Nahaufnahme eines Vakuumröhrenkollektors einer großen thermischen Solaranlage auf einem Flachdach (Foto: energie-experten.org)

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"Technische Unterschiede von Röhrenkollektoren" wurde am 07.09.2017 das letzte Mal aktualisiert.