Veröffentlicht am Feb. 6, 2023
Kollektorleistung & Kollektorertrag einer Solarheizung
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Kollektorleistung und Kollektorertrag: Leistung eines Solarkollektors
Die maximale Leistung eines Solarthermie Kollektors ist das Produkt seines optischen Wirkungsgrads (η0) und der Globalstrahlung (1.000 W/m²). Das heißt, die Kollektorleistung beschreibt, in welchem Umfang der Kollektor Sonnenergie nutzbar machen kann, und in welchem Umfang Wärmeverluste entstehen aufgrund des Kollektorwirkungsgrades. Die Kollektorleistung ist direkt an den Hersteller und die Qualität der Kollektoren gebunden.
Liegt der optische Wirkungsgrad angenommen bei 75%, ist die Kollektorleistung 750 W/m². Diese maximale Kollektorleistung wird unter Realbedingungen selten erreicht. Deshalb ist für die Planung von Solarthermie Anlagen eine Auslegungsleistung als Untergrenze definiert. Diese Leistung liegt für einen Solarkollektor nach der VDI 6002 bei 500 W/m². Verbraucher sollten beim Kauf auf diesen Wert achten.
Kollektorertrag als Grundlage für die solare Deckungsrate
Die Kollektorleistung ist nun die Grundlage, um den Kollektorertrag zu ermitteln. Der Kollektorertrag gibt an, welche Leistung die Anlage an einem Tag bzw. über das Jahr verteilt erreichen kann. Diese Größe ist wichtig, um in Bezug auf die solare Deckungsrate zu bestimmen, welche Kollektorfläche installiert werden muss, und wie groß der Solarspeicher dimensioniert wird. Dabei ist die tagesspezifische Leistung für den Solarkollektor wichtig für die Dimensionierung des Solarspeichers. Der jahresspezifische Kollektorertrag ist eine wichtige Kennzahl für die Dimensionierung und Betriebsweise der gesamten Solaranlage.
In die jahresspezifische Berechnung der Leistung fließt auch ein, wenn beispielsweise der Speicher voll ist, die Solaranlage aber noch Energie liefern könnt. Der Kollektorertrag ist insbesondere dann hoch, wenn die Solarkollektoren entsprechend der Nutzung optimal ausgerichtet sind und nicht verschattet werden.
Der Kollektorertrag wird errechnet als Produkt aus der zu erwartenden Kollektorleistung in kW und der entsprechenden Zeiteinheit. Daraus ergibt sich ein Wert in kWh. Dieser wird auf einen Quadratmeter Solarkollekor-Fläche bezogen, also kWh/m² bzw. kWh/(m²·a) für den jährlichen Kollektorertrag.