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Kollektor-Kennlinienwerte und Wirkungsgrad

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Eingestellt 7, Sep 2011 in Solare Wärme, Heizen von Anonym

Für was stehen die Kollektor-Verlustbeiwerte a1 + a2

Mir wurde gesagt, dass vor allem ein kleiner a2-Wert wichtig für den Kollektor-Ertrag im Winter ist. Aber auch der a1-Wert sollte nicht groß sein. Doch immer wenn bei Flachkollektoren der a2 sehr klein ist (zBsp. 0,0037 W/m²/K²), dann ist der a1 sehr groß (z.Bsp. 4,313 W/m²/K). 1.) Warum ist dies so? 2.) Welchen Wärmeverlust drücken a1 und a2 aus? 3.) Auf was soll ich nun bei einem Kollektor achten: - nur auf einen kleinen a2 ? - nur auf einen kleinen a1 ? - dass a2 UND a1 klein sind ?

   

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Beantwortet 19, Feb 2012 von Axel Horn (448 Punkte)

Die Kennlinienparameter a1 und a2 finden zusammen mit dem optischen Wirkungsgrad eta0 Verwendung zur Berechnung des Kollektorwirkungsgrads in Abhängigkeit von Einstrahlung und Temperaturdifferenz. Zuerst wird ein Faktor x berechnet nach der Formel: x = (T m - T a) / G wobei T m die mittlere Kollektortemperatur ist, T a die Temperatur der umgebenden Luft und G die Einstrahlung in Watt/m². Damit lässt sich der Kollektorwirkungsgrad etwa wie folgt errechnen: eta = eta0 - a1*x - a2*G*x²  Der a2-Faktor wird also zusammen mit der Quadratzahl der Temperaturdifferenz verwendet, fällt also mit zunehmender Kollektortemperatur immer mehr ins Gewicht. Ein vernünftiger Wert für a2 liegt zwischen 0,010 und 0,017 [W/m²K²]. Kleinere a2 sind natürlich besser, sind aber natürlich immer im Zusammenhang mit den beiden anderen Kennlinienparametern eta0 und a1 zu sehen. Am besten ist es, wenn für den Anwendungsfall der Sonnenkollektoranlage eine Simulationsrechnung erstellt wird. Nur so wird erkennbar, in welchem Bereich der Kennlinie (mehr kleine oder mehr große Temperaturdifferenzen) der Kollektor die meiste Arbeit leisten wird und wieviel Kilowattstunden pro Quadratmeter im Jahr der Kollektor voraussichtlich liefern wird. Letztlich muss der Wirkungsgrad auch immer zusammen mit den Kosten der Solaranlage gesehen werden. Ein billiger Kollektor mit sehr hohen Wärmeverlusten ist dabei genauso wenig wirtschaftlich wie ein Kollektor mit herausragend guten Kennlinienparametern aber ebenso exorbitantem Preis.

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