Definition von Flächenkollektor
Ein Flächenkollektor, auch als Flachkollektor bezeichnet, ist eine Art von Solarkollektor, der Sonnenlicht in thermische Energie umwandelt. Der Hauptzweck eines Flächenkollektors besteht darin, Wasser zu erhitzen oder Räume zu beheizen. Seine Bezeichnung erhält er aufgrund seiner flachen, rechteckigen Bauweise.
Funktionsweise von Flächenkollektoren
Ein Flächenkollektor beinhaltet typischerweise eine schwarze Absorberfläche, die in der Lage ist, die Sonnenenergie aufzufangen und zu absorbieren. Diese Energie wird dann genutzt, um eine Wärmeträgerflüssigkeit – oft einfach Wasser – zu erhitzen.
Die Absorberfläche ist meist mit einer speziellen, selektiven Schicht coated, um eine möglichst hohe Absorption des Sonnenlichts und geringe Emission von Wärmestrahlung zu gewährleisten. Dabei sind die Absorber in Flächenkollektoren so konzipiert, dass sie das Sonnenlicht über die gesamte Fläche verteilen und damit die Effizienz der Energieumwandlung maximieren.
Anwendung von Flächenkollektoren
In dem Bereich der Solarenergie und Photovoltaik wird der Flächenkollektor hauptsächlich in den folgenden Anwendungsgebieten genutzt:
- Solare Wassererhitzung: Hier wird der Kollektor genutzt, um Wasser zu erhitzen, welches dann für verschiedene Zwecke wie zum Beispiel Warmwasserbereitstellung oder Heizungsunterstützung genutzt werden kann.
- Solarthermie: In solarthermischen Kraftwerken werden oftmals Flächenkollektoren eingesetzt, um Wärme zu produzieren, die dann zur Stromerzeugung genutzt wird.
- Passive Solarenergienutzung: In manchen Bauweisen, besonders im Niedrigenergie- und Passivhaustandard, können integrierte Flächenkollektoren zur Gewinnung von Heizwärme beitragen.
Vorteile und Nachteile von Flächenkollektoren
Zu den Hauptvorteilen von Flächenkollektoren gehört deren einfache Konstruktion und geringe Installationskosten. Sie sind zudem robust und eignen sich gut für Gebiete mit viel direkter Sonneneinstrahlung.
Im Gegensatz dazu steht der Nachteil, dass sie weniger effizient als beispielsweise Vakuumröhrenkollektoren sind und vor allem in den Wintermonaten eine geringe Leistung aufweisen. Zudem sind sie aufgrund ihrer flachen Bauweise anfällig für Verschmutzungen, die die Leistung reduzieren können.