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Luftkollektor

Die meisten Sonnenkollektoren (Bauelemente zur Gewinnung von Wärme aus Sonnenenergie) verwenden Wasser (ggf. mit Zusatz von Frostschutzmittel) als Wärmeüberträgermedium. Ein Luftkollektor dagegen verwendet dafür Luft. Dies hat gewisse Vorteile:

• Es gibt keinerlei Probleme mit Frost.
• Bei Überhitzung gibt es ebenso wenig Probleme, sofern die Konstruktion ausreichend temperaturbeständig ist.
• Im Falle von Undichtigkeiten leidet zwar die Effizienz, aber es treten keine Wasserschäden auf.
• Wenn die gewonnene Wärme vorgesehen ist für die Erwärmung von Luft (z. B. von Raumluft oder für Trocknungszwecke), wird ein zusätzlicher Wasser-Luft-Wärmeübertrager unnötig.

Andererseits hat das Konzept auch Nachteile, wenn die Luft über längere Strecken transportiert werden muss (z. B. von einem Dach zu wesentlich tiefer gelegenen Wohnräumen). Wegen der geringen Wärmekapazität von Luft müssen nämlich entsprechend größere Volumina umgewälzt werden, um eine gewisse Leistung zu transportieren. (Pro Quadratmeter Kollektorfläche braucht man bei voller Sonneneinstrahlung einen Luftvolumenstrom in der Größenordnung von 100 bis 200 m³/h.) Dies erhöht auch den Energieaufwand. Es sind auch erheblich dickere Leitungen notwendig (im Vergleich zu den Wasserleitungen eines herkömmlichen Kollektors). All dies ist allerdings kein Problem, wenn ein Luftkollektor z. B. auf einer Fassade montiert und die Luft durch eine Kernbohrung über kürzeste Distanz in den dahinter liegenden Raum eingebracht wird.

Besonders auch manche photovoltaisch-thermischen Solarkollektoren (PVT-Kollektoren, Hybridkollektoren) sind als Luftkollektoren ausgeführt. Gerade wenn sie Frischluft von außen ansaugen, führt dies vor allem im Winter zu einer effektiven Kühlung der Solarzellen.

Der Artikel über Warmluftheizung behandelt weitere Aspekte, die beachtet werden sollten – unter anderem die Gefahr von Zugluft oder Aufwirbelung von Staub, wenn die Luft auf ungünstige Weise in einen Raum eingebracht wird.

Eine andere Einschränkung ist, dass sich die gewonnene Wärme schlecht speichern lässt; sie müsste dafür z. B. erst auf Wasser in einem Warmwasserspeicher übertragen werden, oder auf einen festen Speicher (z. B. eine gemauerte Wand).

Hiermit ist klar, dass Luftkollektoren im Wesentlichen dann eine gute Lösung sind, wenn der Zweck die Erzeugung warmer Luft ist und die Wärme nicht gespeichert werden muss. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn Sonnenwärme für die Trocknung von Holz oder anderen Stoffen eingesetzt wird; entweder wird bei mangelndem Sonnenenergieangebot auf eine andere Wärmequelle umgestellt, oder die Trocknung wird eben nur bei guter Sonneneinstrahlung durchgeführt.

Ebenfalls lassen sich Luftkollektoren für eine zusätzliche solare Beheizung von Gebäuden nutzen, wobei allerdings hier die fehlende Speichermöglichkeit nachteilig sein kann: Wenn Luftkollektoren gut arbeiten, hat das Gebäude ohnehin meist schon wesentliche solare Gewinne durch die Fenster. Anders ist dies, wenn z. B. Kellerräume zusätzlich etwas beheizt und damit getrocknet werden sollen.

Luftkollektoren können auch zur Belüftung von Wohnräumen verwendet werden. Hier wird kalte Frischluft in solchen Kollektoren erwärmt, bevor sie in den Raum eingebracht wird.

Siehe auch: Sonnenkollektor, Sonnenenergie, Lüftungsanlage, Warmluftheizung