Solarthermie-Kollektoren und der Einfallswinkel

Die Sonne und ihr Einfallswinkel auf die Solarthermie-Kollektoren sind ein wichtiger Punkt in der Bewertung des Wirkungsgrades. Dieser ändert sich wie auch der Einfallswinkel über den Tag hinweg, da die Sonne sich bewegt. Um hier dennoch eine Aussage hinsichtlich des Wirkungsgrades machen zu können, muss dieser also über verschiedene Einfallswinkel hinweg betrachtet werden.

Kennzahlen der Kollektoren

Wie in einem Artikel zum Leistungsnachweis des Fraunhofer Instituts für Solarthermie-Kollektoren beschrieben gibt es verschiedene Kennzahlen, die Beachtung finden müssen. Im Mittelpunkt des Artikels standen vor allem die Bruttokollektorfläche wie auch die Aperturfläche der Kollektoren. Diese beiden Werte sind jedoch nicht die einzigen, die einen Einfluss auf dessen Leistung haben. Der Einfallswinkel und damit der Anteil der einfallenden Sonne ist ein nicht minder entscheidender Faktor. Da dieser sich über den Tag hinweg ändert, gibt es verschiedene Betrachtungen und daraus resultierende Korrekturfaktoren.

Was ist der Korrekturfaktor?

Die Leistung eines Kollektors wird immer für einen senkrechten Einfallwinkel angegeben. Dieser ist in der Natur allerdings nur kurzzeitig vorhanden. Um einen realistischeren Wert zu erhalten, muss dieser gemessene Wert bei 90° also korrigiert werden. Der Korrekturfaktor ist hier der Faktor mit dem für den jeweiligen Winkel der Leistungswert korrigiert werden muss. Dieser Korrekturwert unterscheidet sich zwischen den Flach- und den Röhrenkollektoren. Es fällt beispielsweise auf, dass es für Vakuumröhrenkollektoren zwei Korrekturfaktoren gibt wobei einer die Röhren horizontal und der andere vertikal betrachtet.

Eine Winkelveränderung verringert nicht automatisch den Ertrag

Aufgrund der Korrektur kommt es zu einer Veränderung des Kollektorertrags. Dabei muss dieser nicht immer automatisch kleiner ausfahllen. Beim Flachkollektor gilt beispielsweise, je größer die Abweichung ist, desto kleiner ist der Korrekturfaktor. In diesem Fall sinkt der Ertrag. Für Vakuumröhrenkollektoren verhält es sich etwas anders. W Dies liegt am Aufbau der Kollektoren (übrigens ist es hier nebensächlich ob es sich um Röhrenkollektoren mit oder ohne CPC-Spiegel handelt). Vermeindlich ungünstig einfallende Sonne kann hier im Vergleich besser genutzt werden und so beispielsweise auch in den Abendstunden noch einen guten Ertrag liefern.

Mehr Informationen zum Thema sowie interessante Ergänzungen erhalten Sie im Artikel “Welchen Einfluss hat der Einfallswinkel beim Solarkollektor?” auf ecoquent-positions.com.

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