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3.6 Wärmeleistung
Die Kollektorleistung
gibt Aufschluss über die thermische
Leistung, die der Kollektor bei einer bestimmten Einstrah-
lungsstärke abgibt. Sie berechnet sich aus:
Dabei ist die Kollektorleistung abhängig von:
• der Bestrahlungsstärke G* in W/m²
• der Aperturfläche pro Kollektormodul A in m²
• dem Kollektorwirkungsgrad in Abhängigkeit von der
Bestrahlungsstärke G*.
Mit Hilfe der folgenden Gleichung lässt sich der Wirkungs-
grad berechnen:
Abb. 3: Kollektorleistung eines Moduls bei G* = 1000 W/m²
Wärmeleistung in W
Durch die annähernd horizontal verlaufenden Leistungs-
kurven erzielen die Vakuum-Röhrenkollektoren im Gegen-
satz zu Flachkollektoren auch bei hohen Temperaturdiffe-
renzen zwischen Kollektor- und Umgebungstemperatur
noch hohe Leistungen.
Sowohl für die Nutzung der Sonnenenergie im Winterhalb-
jahr als auch in der Übergangszeit (Trinkwasserbereitung
und Heizungsunterstützung) stehen meist nur geringe
Sonneneinstrahlungen zur Verfügung, z. B. 400 W/m².
Auch sind die Temperaturdifferenzen zwischen Kollektor-
und Umgebungstemperatur aufgrund der geringen Außen-
temperaturen sehr hoch. Einen genauen Überblick über
die Kollektorleistung in Abhängigkeit von Bestrahlungs-
stärke und Temperaturdifferenz gibt die folgende Tabelle.
SOLVIS MAL-LU-304 · Technische Änderungen vorbehalten · 28671-3c
Ist die Differenz zwischen Kollektor- und Umgebungstem-
peratur
gleich Null, gilt Folgendes:
• keine Wärmeverluste des Kollektors an die Umgebung
• maximaler Wirkungsgrad ( =
Wobei
der optische Wirkungsgrad und
0
a
und a
die Wärmedurchgangskoeffizienten in W/m²K
1
2
sind.
Ein Teil der auf die Kollektoren auftreffende Sonnenein-
strahlung G* geht durch Reflexion und Absorption verlo-
ren. Der optische Wirkungsgrad
Verluste. Bei Erwärmung der Kollektoren geben diese
durch Wärmeleitung, Wärmestrahlung und Konvektion
Wärme an die Umgebung ab. Die Wärmedurchgangskoeffi-
zienten a
und a
beziehen diese Verluste ein.
1
2
Differenz zwischen Kollektor- und Umgebungstemperatur in K
Kollektorleistung eines Moduls
Bestrahlungsstärke (senkrechte Einstrahlung)
[K]
400 W/m²
0
660 W
10
637 W
30
589 W
50
540 W
3 Produktbeschreibung
).
0
berücksichtigt diese
0
700 W/m²
1000 W/m²
1155 W
1650 W
1132 W
1627 W
1084 W
1579 W
1035 W
1530 W
11
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