3. CPC- Vakuumröhrenkollektoren
(CPC=Compound Parabolic Concentrator)
Sie bestehen aus zwei konzentrisch angeordneten Glasröhren,
die als Thermoskanne ausgebildet sind.
Das Vakuum zwischen beiden Glasröhren befindet sich im
Gegensatz zu den früheren Typen ausschließlich innerhalb des Glasverbundes,
und ist somit besser vor dem Eindringen von Luft geschützt, da
Spannungsrisse durch unterschiedliche Material-Ausdehnungskoeffizienten
nicht mehr auftreten können.
Die Absorberfläche ist hier als selektive Beschichtung auf
der Oberfläche der inneren von zwei Glasröhren aufgetragen.
Bei dem Vakuumröhrenkollektor CPC liegt die Vakuumröhre vor
einem CPC-Spiegel (Parabolspiegel), der vor allem bei diffuser Strahlung (gestreutem Licht)
die Leistung deutlich erhöht.
Der CPC-Vakuumröhrenkollektor (wie auch andere VRK-Systeme) kann auch mit Wasser als
Wärmeträger (statt Glykol-Wassergemisch) betrieben
werden (Aqua-System), das viele Vorteile gegenüber dem herkömmlichen
chemischen Frostschutzgemisch bietet.
Das Aqua-System wird bei Paradigma schon seit 2003
eingesetzt.
Die Glykol-Wasser-Mischung hat bei 40 °C eine 12 % geringere
Wärmekapazität und eine 38 % geringere Wärmeleitfähigkeit.
Außerdem hat sie im Vergleich mit Wasser die 3,8-fache
Viskosität, was eine so kleine Reynoldszahl ergibt, dass die Kollektoren
überwiegend bei ungünstigerer, laminarer Strömung arbeiten müssen.
Entsprechend steigt der Druckverlust enorm an auf bis zu 385
% im Vergleich mit Wasser als Wärmeträger, was zu höherem
Pumpenstromverbrauch führt.
Zu tieferen Temperaturen hin werden die Verhältnisse immer
ungünstiger.
Vorteile Aqua-System:
- einfache, direkte Anbindung an das hauseigene Wärmenetz
- spart teuere Aggregate (WT, Entlüfter, Ventile, Pumpen,
Misch-
und Regeltechnik
- Voraussetzung für den Einsatz eines ertragsoptimierten und
dadurch kleinen Speichers
- erspart einmalige und laufenden Kosten für das
Frostschutzmittel
- senkt Kosten und Dauer von Inbetriebnahme und Reparaturen
- sichert lange Lebensdauer bei nahezu gleich bleibender
Leistung
- beseitigt alle Risiken durch thermischen Stagnation und
- minimiert die laufenden Wartungs- und Verbrauchskosten