Solarthermie-2000 – Teilprogramm 2 - Solar - so heizt man heute
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Der hier verwendete lineare Ansatz für die mittlere Temperatur des Wärmeträgers m stellt<br />
für die in Frage kommenden Temperaturdifferenzen eine hinreichend genaue Näherung der<br />
tatsächlich logarithmischen Funktion dar. Je größer wird, um<strong>so</strong> weniger steigt die Kollektortemperatur<br />
zum Kollektorauslauf hin an, d.h. die Temperaturkurve über den Strömungsweg<br />
des Wärmeträgers im Ab<strong>so</strong>rber flacht ab.<br />
Nach DIN V 4757-4 /N1/ ist<br />
A b, A e, A a [m 2 ] Bruttofläche, Aperturfläche, Ab<strong>so</strong>rberfläche des Kollektors<br />
E.<br />
e [W/m 2 ] Bestrahlung durch die Aperturfläche<br />
Q n [W] Nutzwärmeleistung des Kollektors<br />
η [-] [oder %] Wirkungsgrad<br />
η 0 [-] [oder %] Konversionsfaktor<br />
k 1 [W/(m 2 ∙K)] linearer Wärmedurchgangskoeffizient<br />
k 2 [W/(m 2 ∙K 2 )] quadratischer Wärmedurchgangskoeffizient<br />
m [°C] mittlere Temperatur des Wärmeträgers<br />
e [°C] Temperatur des Wärmeträgers bei Eintritt in den Kollektor<br />
a [°C] Temperatur des Wärmeträgers bei Austritt aus dem Kollektor<br />
L [°C] Umgebungslufttemperatur<br />
[K] Übertemperatur (mittl. Kollektortemperatur gegenüber Umgebung)<br />
Für die Berechnung des Energieertrags aus dem Kollektor ist es wichtig zu definieren, welche<br />
der unten genannten Kollektorflächen als bestrahlte Fläche zu Grunde gelegt wird. Die<br />
genauen Definitionen der Flächen sind dem Anhang der DIN V 4757-4 zu entnehmen. Anzumerken<br />
ist schon hier, dass die Kollektorkennwerte nach DIN V 4757-4 auf die<br />
Aperturfläche bezogen sind, nach ISO jedoch auf die Ab<strong>so</strong>rberfläche.<br />
Bruttofläche (Gesamtfläche) A b : Dies ist die Fläche zwischen den äußeren Begrenzungen<br />
des Kollektors, i.d.R. ist dies die äußere Begrenzung des Kollektorgehäuses.<br />
Aperturfläche A e : Sie ist die für senkrecht oder schräg auftreffende <strong>Solar</strong>strahlung durchlässige<br />
Öffnung des Kollektors, i.d.R. die sichtbare Glasfläche innerhalb der Scheibendichtung.<br />
Bei Vakuumröhrenkollektoren ohne Spiegel ist sie das Produkt aus Innendurchmesser,<br />
der unbeschatteten zylindrischen Innenlänge und der Anzahl der Röhren. Bei rückseitig<br />
angebrachten Spiegeln ist sie durch die Projektion der Spiegel in die Kollektorebene bestimmt.<br />
Ab<strong>so</strong>rberfläche A a : Die Ab<strong>so</strong>rberfahnen im Flach- wie im Röhrenkollektor mit der Projektion<br />
der anschließenden Rohrstutzen und der im Flachkollektor ggf. beschienenen Sammler<br />
ergeben die Ab<strong>so</strong>rberfläche.<br />
aktive Ab<strong>so</strong>rberfläche: Manche Kollektoren sind <strong>so</strong> konstruiert, dass die Ab<strong>so</strong>rberfläche<br />
noch unter den Kollektorrahmen reicht, al<strong>so</strong> größer als die Aperturfläche ist. Die aktive<br />
Ab<strong>so</strong>rberfläche ist dann die nicht durch die Rahmenverschattung beeinträchtigte Ab<strong>so</strong>rberfläche,<br />
sie ist al<strong>so</strong> gleich der Aperturfläche (In <strong><strong>Solar</strong>thermie</strong>-<strong>2000</strong> benutzte Definition).