Technische Hobbies        

 

 

Solarkollektor:

 

Zusammenfassung 1993
Ausführlicher Bericht 1992:
   Einleitung
   Der Vakuum-Röhrenkollektor :

 

      Gründe für die Wahl des
         Vakuum-Röhrenkollektors
      Beschreibung des Kollektors
         ASTRON von Klöckner :
         Vakuumröhre
         Wärmetauscher

         Rohranschlüsse
         Montagezubehör
         Tabelle der technischen Daten
         Temperaturabhängigkeit des
            Wirkungsgrades

      Erfahrungen bei der Montage
      Betriebserfahrungen
      Verbesserungswünsche (1993)

   Geschlossene Systeme
   Offenes S., Kollektorentleerung
   Offenes System mit zwei Boilern
   2-Boiler-Anlage des Verfassers
   Ausblick
   Anhang

 

Reise- Fahrrad

Eisenbahn Epoche 1

Eisenbahn Epoche 2

 

Rohranschlüsse

Der Sammler ist weitgehend symmetrisch aufgebaut. Die Wärmetauscher der Vakuumröhren ragen in ein ca. 50 mm breites Vierkantrohr, das von einer ca. 30 mm dicken Isolierung umgeben ist. Die Außenmaße ohne Flansche sind 120 mm x 115mm x 1415 mm für die 20-Röhren-Version.

Auf der den Röhren abgewendeten Seite befinden sich an den Enden Rohranschlüsse, die gegen das Gehäuse mit einer Gummidichtung abgesetzt sind, um den Wärmeverlust zu verringern und Verspannungen durch die Wärmeausdehnung zu verhindern. Die Rohrstutzen sind glatt und für Klemmringverschraubungen oder Pressfittinge geeignet.

Am linken Ende auf der Unterseite befindet sich ein zu den Röhren hin abgebogener, dünnerer Rohrstutzen, der nahe der Kante in das Vierkantrohr mündet. Bei der üblichen, geneigten Montage ist diese Kante die tiefste Stelle. Deshalb wurde hier der Entleerungs- Anschluss angeordnet. Normalerweise ist er durch eine Klemmringverschraubung mit Blindstopfen verschlossen.

Montagezubehör

Es werden zwei verschiedene Zubehörsätze angeboten: Für Flachdach oder für Schrägdach. Für die Montage an einem Balkongeländer oder auf einer Pergola sind beide Sätze nicht direkt geeignet. Die Version für Flachdach enthält aber Stützen und Streben aus Edelstahl, die sich auch für andere als die ursprünglich gedachten Zwecke verwenden lassen.

Im Lieferumfang enthalten waren auch alle Schrauben, Scheiben, Muttern, Klemmstücke, Scharniere und Rohr- Haltefedern. Außerdem zu jedem Sammler zwei Klemmring- T-Stücke, in die neben den Rohren auch Entlüftungsstutzen geschraubt sind. Dort können auch automatische Entlüfter und Temperaturfühler angeschraubt werden, die jedoch nicht im Lieferumfang enthalten sind.

Abgesehen von der Isolation des Wärmetauschergehäuses ist das Isolieren ganz dem Erbauer überlassen. Teile zum Befestigen der Armaturenisolation am Sammler und zum Dichten des Isolationsmantels am Gehäuse werden nicht angeboten.

Technische Daten

                                 20 Röhren      30 Röhren
                                 ------------  ------------
Absorberfläche (Quadratmeter)    : 2            3 
Außenabmessungen ohne Rohrstutzen: 1960 x 1417  1960 x 2126
Gesamtgewicht                    : ca. 45 kg    ca. 50 kg
Wasservolumen                    : ca. 3 l      ca. 5 l
erforderliche Durchströmung      : ca. 160 l/h  240 l/h
Strömung für 4 mbar Druckabfall  : ca. 240 l/h  360 l/h
zulässiger Wasserdruck           : 4,5 bar      4,5 bar
maximale Stillstandstemperatur   : 150 grdC     150 grdC 
System-Abblasedruck mit Wasser   : 6 bar        6 bar
Syst.-Abblasedr. Wasser-Glykol   : 3 bar        3 bar

Temperaturabhängigkeit des Wirkungsgrades

Angenommen, Wasser und Umgebung haben 20 Grad. Der Übergang von der Absorberfläche zum Wasser sei so gut, dass der Absorber trotz Sonneneinstrahlung auf Umgebungstemperatur gehalten wird. Der so gemessene Wirkungsgrad ist fast unabhängig von der Leistung und beträgt ca. 80%.

Steigt die Absorbertemperatur über die Umgebungstemperatur, geht Leistung verloren, beim Vakuumkollektor fast nur durch Strahlung. Nach einer im Klöckner-Katalog wiedergegebenen TÜV-Messung sinkt der Wirkungsgrad auf 50 %, wenn bei Einstrahlung von 400/ 600/ 1000 Watt pro Quadratmeter die Übertemperatur 57/ 70/ 80 Grad beträgt. Eine Extrapolation der TÜV-Messungen würde bei der oft vorkommenden Einstrahlung von 100 Watt pro Quadratmeter schon bei 12 Grad eine Reduktion des Wirkungsgrads von 80% auf 70% bewirken.

Die Katalogangaben widersprechen sich teilweise. Dies also hier nur als Hinweis, wie wichtig eine möglichst niedrige Absorber- und damit Wassertemperatur ist.

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Stand 30.10.06