Solaranlagen
Die gebräuchlichsten Solaranlagen im Vergleich:
1. Die einfachsten Typen von Sonnenkollektoren für z. B. Poolbeheizung, sind häufig aus schwarzem Plastik- oder Gummirohr hergestellt, ohne Isolierung oder Glasscheibe über dem Kollektor. Dieses führt zwangsläufig zu einer sehr begrenzten Wärmeausbeute, funktioniert aber doch einigermaßen, da das Wasser im Pool nicht besonders heiß werden muss.
2. Flachkollektoren = haben zumeist eine isolierte Unterseite, darauf die Absorber-Einrichtung und zuoberst eine Glasscheibe. Diese Modelle sind immer noch sehr gebräuchlich, sie sind viel effektiver als die Poolkollektoren. Die allerbesten Flachkollektoren kommen bei einem Leistungsvergleich mit einigen Vakuumröhrenkollektoren, basierend auf der Totalmenge der kwh/m² und Jahr, dicht an die Leistung dieser heran – dieser Vergleich ist aber irreführend – da Flachkollektoren an einigen Sommertagen mehr Wärme erzeugen als die Vakuumröhrenkollektoren, aber sehr viel weniger im Winterhalbjahr.
3. Vakuumröhrenkollektoren = sind die am höchsten entwickelten Solarkollektoren. Sie bestehen aus zu Modulen zusammengesetzten Vakuumröhren. Das besondere der Vakuumröhren ist die hohe Leistung und sind die geringen Wärmeverluste. Vakuumröhrenkollektoren werden auch Hochtemperatursolaranlagen genannt. Durch das Vakuum entsteht der Thermoseffekt – genau wie eine Thermoskanne, die sowohl am Strand wie auf dem Skihügel funktioniert (Sommer und Winter).
Die 2 führenden Typen von Vakuumröhren sind:
a) Ganzvakuumrohr mit einem Totalvakuum in einem Glasrohr (Vakuumrohr mit nur einer Glasschicht). Bei diesen Rohren ist das Problem die Abdichtung zwischen Glas und Metall (Absorber) an der Oberkante des Glaszylinders. Da sich Metall und Glas bei Erwärmung unterschiedlich ausdehnen, besteht sie Gefahr, dass das Vakuum nicht lange hält. Ein weitere Nachteil ist, dass der Absorber meistens platt ist und damit weniger effektiv, wenn die Sonne von der Seite einfällt.
b) Die Thermosvariante, die aus einem inneren und äußeren Glasrohr besteht, welche am Boden und an der Spitze nahtlos verschmolzen werden und das Vakuum einschließen(im Prinzip wie eine ordentliche Thermoskanne). Diese gibt größere Sicherheit, dass das Vakuum lange intakt bleibt. Dieser Typ hat außerdem einen runden Absorber (360°) der die seitliche Strahlung besser aufnimmt.
Die 2 führenden Bauarten von Vakuumrohreinsätzen:
a) Der U-Röhrentyp, ein dünnes Kupferrohr mit Glykollösung geht in einem Glasrohr hinunter und wendet in einem Alu-Absorber wieder nach oben. Die Flüssigkeit zirkuliert so durch alle Vakuumröhren, der Vorteil, schon bei geringen Temperaturunterschieden wird Wärme in den Pufferspeicher geleitet, vermutlich gewinnt man dadurch einige % Wirkungsgrad. Der große Nachteil, geht eine Röhre kaputt, muß das gesamte System entleert werden, um dis Glasrohr auszutauschen. Weitere Nachteile sind der entstehende hohe Druck wenn die Flüssigkeit durch das enge Rohr fließt sowie die Gefahr der Lufttaschen-, Blasenbildung in einem der Module, was zur Unterbrechung der Zirkulation führen kann. Viele Anschlusspunkte im Sammlungsrohr erhöhen die Gefahr der Leckage.
b) Heatpipe = ein Kupferrohr, eingebettet in Aluminiumfl ansche, mit einer speziellen Alkoholmischung, mit niedrigem Verdampfungspunkt. Bei der Erwärmung der Flüssigkeit, verdampft diese und steigt in die Spitze der Heatpipe, wo sie die Wärme an die Glykollösung des Sammlers abgibt, die die Wärme in den Pufferspeicher transportiert. Bei der Wärmeübertragung kühlt der Dampf ab und kondensiert, die Flüssigkeit rinnt nach unten und der Prozess beginnt von Neuem. Es ist das gleiche Prinzip wie bei einer Wärmepumpe, wo der Effekt durch den Kompressor bewirkt wird, während bei der Heatpipe die Sonne diese Funktion übernimmt. Auch an bewölkten Tagen kann die Intelli Heat Anlage Wärme produzieren, die Menge richtet sich nach der Dichte der Wolken. Die ultraviolette Strahlung wird weitestgehend gestoppt, während die Infrarotstrahlung größtenteils die Wolken passiert und so die Intelli Heatröhren aufwärmt.
Die Heatpipe haben einen sogenannten „trockenen Anschluß“ (Wärmeübertragung), dadurch kann jede Röhre einzeln gewechselt werden, ohne dass die Anlage entleert und wieder neu befüllt werden muss. Intelli - heat Vakuumrohre bestehen aus dem Thermosrohr und der Einsatz ist ein Heatpiperohr mit einer speziellen Beschichtung.