Aufbau und Funktionsprinzip eines drucklosen Warmwasserspeichers
Aufbau:
Der Solarkollektor besteht aus Vakuumröhren aus Borosilikatglas. Die hohe Betriebssicherheit von Borosilikatglas wird durch die Verwendung einer entsprechenden Mischung aus SiO2- und B2O3-Oxiden erreicht, was zu einem Produkt mit guter chemischer Beständigkeit sowie außergewöhnlicher Reinheit und Homogenität führt. Borosilikatglas ist umweltfreundlich und kann mehrfach recycelt werden. Die Anwendung eines thermischen Entspannungsverfahrens (Härten) in Verbindung mit der für Borosilikatglas typischen geringen Wärmeausdehnung verleiht ihm im Vergleich zu gewöhnlichem Glas eine besonders hohe Beständigkeit gegen Temperaturwechsel. Die Röhren sind hagelbeständig bis zu einer Hagelgröße von 25 mm. Die Verwendung von Röhren mit Durchmessern von 47 mm und 58 mm ermöglicht die konzentrische Platzierung einer Röhre in der anderen. Die Luft zwischen den Röhren wird abgepumpt und die Röhren werden miteinander verschmolzen. Die auf den Absorber der inneren Röhre fallende Sonneneinstrahlung wird in Wärmeenergie umgewandelt und erwärmt das Innere der Röhre. Das Vakuum zwischen den Röhren dient als hervorragender Isolator und verhindert Wärmeverluste an die Atmosphäre.
Der Tank besteht aus Edelstahl SUS 304-2B und ist mit Polyurethanschaum mit einer Dicke von mindestens 50 mm isoliert.
Modelle der JNHX-Serie haben eine Kupferschlange im Inneren des Tanks installiert, die direkt an das Wassernetz angeschlossen werden kann. Zur automatischen Wassernachfüllung im Tank sind sie zudem mit einem kleinen Ausgleichsbehälter ausgestattet. Nach vollständiger Befüllung wird das Einlassventil automatisch durch einen Schwimmer geschlossen.
Funktionsprinzip:
Im Tank und in den Röhren befindet sich Wasser. Unter dem Einfluss von Sonnenstrahlen erwärmt sich das Wasser in den Röhren. Durch Konvektionsbewegungen steigt es nach oben in den Tank. Das Wasser zirkuliert kontinuierlich zwischen dem Tank und den Vakuumröhren, was zu einem stetigen Anstieg der Wassertemperatur führt. Die hohe Effizienz des Kollektors resultiert aus der Fähigkeit, diffuse Sonneneinstrahlung (z. B. an bewölkten Tagen) zu absorbieren und Wärmeverluste maximal zu begrenzen. Der Kollektor kommt auch im Winter hervorragend zurecht. Er gewinnt Energie nicht nur aus direkt einfallenden Sonnenstrahlen, sondern auch aus dem vom Schnee reflektierten Licht.
Der montierte kleine Ausgleichsbehälter dient zur automatischen Nachfüllung des Wassers im Tank direkt aus dem Wassernetz. Systeme der JNHX-Serie haben eine Kupferschlange im Inneren des Tanks montiert und können direkt an das Wassernetz angeschlossen werden. In diesem Fall wird das Wasser im Tank nicht verbraucht, sondern dient nur als Wärmepuffer für das unter Druck durch die Schlange fließende Wasser. Der Vorteil dieser Lösung ist die Möglichkeit, warmes Brauchwasser unter höherem Druck zu gewinnen. Ein gravitives Ablassen oder der Einsatz von Pumpen ist nicht erforderlich. Im Tank kann sich dann statt Wasser eine Glykolmischung befinden, die zusätzlich im Heizsystem zirkulieren kann.
Das System benötigt für den korrekten Betrieb keine Pumpen und Steuerungen, was es sehr zuverlässig macht. Der offene Kreislauf sorgt dafür, dass selbst ein Kochen des Wassers keinen Druckanstieg im Inneren des Tanks verursacht. Dadurch ist das System störungsfrei und sicher.
Vorteile:
- Höhere Effizienz des Vakuumkollektors im Vergleich zu einem Standard-Flachkollektor.
- Einfacher Aufbau, geringe Störanfälligkeit - Lebensdauer der Röhren über 15 Jahre.
- Direkte Verbindung zwischen Kollektor und Tank (keine Wärmeverluste).
- Hervorragende Tankisolierung (täglicher Wassertemperaturverlust von 6 - 10 Grad C).
- Keine Notwendigkeit für Pumpen und Steuerungen.
- Einfache Montage, die keine Änderung der bestehenden Installation erfordert.
- Möglichkeit zur einfachen Wartung und Selbstmontage.