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Konzentrierende Kollektoren

Schon Kinder entdecken, dass sich durch den Einsatz einer Lupe die Sonnenstrahlung so auf ein Blatt Papier fokussieren lässt, dass es sehr heiß wird und schließlich sogar Feuer fängt. Dieses Phänomen nutzen die konzentrierenden Kollektoren in der Solarthermie: die Strahlung der konzentrierenden Kollektoren wird auf einen Absorber konzentriert, was sehr hohe Temperaturen erzeugt. Konzentrierende Kollektoren lassen sich mit dieser Technik auch zur Stromerzeugung einsetzen.
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Konzentrierende Kollektoren vervielfachen den Wärmeertrag

Konzentrierende Kollektoren nutzen Spiegel oder Linsen, um die Sonneneinstrahlung mehrerer Kollektoren auf einen Absorber zu konzentrieren. So kann der Absorber der thermischen Solaranlage sehr hohe Temperaturen von 80 bis 2.000 Grad Celsius erzielen.

Kozentrierende Kollektoren Bild: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)

Allerdings kann nur die direkte Strahlung der Sonne konzentriert werden. Dieser Aspekt ist wichtig, weil vor allem in Deutschland ein hoher Anteil der Sonnenstrahlen indirekt ist. Man nennt diese Strahlung auch "diffuse Strahlung". Da diese Strahlung durch konzentrierende Kollektoren nicht gebündelt werden kann, lohnen sich konzentrierende Kollektoren vor Allem in Südeuropa und anderen Regionen mit hoher direkter Sonneneinstrahlung.

Konzentrierende Kollektoren benötigen Nachführsysteme

Der so genannte "Konzentrationsfaktor" eines Kollektorsystems sagt aus, welche Temperaturen bei gutem Wirkungsgrad erzielt werden können. Um einen hohen Konzentrationsfaktor zu erhalten, müssen konzentrierende Kollektoren nachgeführt werden. Die konzentrierenden Kollektoren werden damit so gedreht, dass der Brennpunkt der Kollektoren konstant auf die Absorberfläche gerichtet ist.

In den meisten Fällen wird ein feststehender Spiegel in den Solarthermie Kollektor eingesetzt, der zusätzliche Sonneneinstrahlung auf den Absorber, hier auch Receiver genannt, wirft. Wenn ein Vakuum Röhrenkollektor zu einem konzentrierenden Kollektor umgebaut werden soll, werden oft so genannte parabolische Spiegel oder CPC-Reflektoren eingesetzt. Dabei handelt es sich um Hohlspiegel. Es besteht auch die Möglichkeit, die Rückseite der Vakuumröhre zu verspiegeln.

Konzentrierende Kollektoren für Solarkraftwerke

In der Solarthermie wird das System der konzentrierenden Kollektoren vor Allem für Großanlagen mit mehreren Megawatt Leistung in südlichen Ländern genutzt. Dabei wird zwischen Parabolrinnen-Kraftwerken mit röhrenförmigen Receivern und Solarturmkraftwerken mit einem auf einem Turm angebrachten Receiver unterschieden. Durch die Sonneneinstrahlung wird ein Wärmeträgermedium erhitzt, welches in den meisten Fällen dann eine herkömmliche Dampfturbine zur Stromerzeugung antreibt.

Konzentrierende Kollektoren werden vor allem im privatwirtschaftlichen oder öffentlichen Bereich genutzt. Für den privaten Endverbraucher ist ein Röhrenkollektor,
Flachkollektor oder ein Luftkollektor interessanter - der Fachmann
hilft Ihnen gern bei der Systemwahl.

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Dieser Artikel wurde erstellt von: Thorben Frahm, Redakteur www.Heizungsfinder.de