Kurze Antwort: Die HPC-Heat-Pipe-Solarkollektoren von SOLETKS sind unter Druck stehende Vakuumröhren-Solarkollektoren, die mithilfe von Vakuumröhren und versiegelten Heat Pipes die Sonnenwärme in einen Verteiler leiten. Die Produktpalette umfasst HPC182, HPC240, HPC298, HPC370 und HPC442 Modelle mit 0,724 Spitzenwirkungsgrad, 0,6 MPa Betriebsdruck, Maximale Betriebstemperatur: 120 °C und Brutto-Sammelflächen von 1,82 m² bis 4,42 m².
Am besten geeignet für: Solar-Warmwasserbereiter für Privathaushalte, gewerbliche Warmwasserversorgung, Hotels, Wohnanlagen, Schulen, Krankenhäuser, Schwimmbäder, Fabriken, industrielle Wasservorwärmung, Landwirtschaft, Aquakultur sowie Projekte in kalten Klimazonen, die eine hohe Wärmespeicherung und eine praktische Wartung auf Rohr-Ebene erfordern.
Nicht besonders geeignet für: Projekte, bei denen in einem warmen Klima lediglich eine Niedertemperatur-Poolbeheizung erforderlich ist, Projekte ohne konstante Warmwasser- oder Vorwärmlast oder Käufer, die Kollektoren ausschließlich anhand der Rohranzahl vergleichen möchten, ohne dabei die Aperturfläche, den thermischen Wirkungsgrad, den Wärmeverlust, den Betriebsdruck und die gesamte Systemauslegung zu berücksichtigen.
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Geprüfte HPC-Faktenübersicht
| Fakt | Überprüfter Wert | Warum das wichtig ist |
|---|---|---|
| Produkttyp | Solar-Kollektor mit unter Druck stehendem Vakuumröhren-Wärmerohr | Passt zu Käufern, die nach einem Heatpipe-Solarkollektor, einem Vakuumröhrenkollektor oder einem druckbeaufschlagten Solarthermiekollektor suchen. |
| Modellpalette | HPC182, HPC240, HPC298, HPC370, HPC442 | Bietet Ingenieuren eine konkrete Auswahlmöglichkeit anstelle einer allgemeinen Produktbeschreibung. |
| Brutto-Sammelfläche | 1,82–4,42 m² | Erleichtert die Dachauslegung und die grobe Planung des Kollektorfeldes. |
| Beleuchtungsbereich | 1,20–3,00 m² | Ermöglicht einen faireren Vergleich der nutzbaren Solareinfallsfläche. |
| Spezifikation der Vakuumröhre | Φ58 × 1800 mm | Bestätigt die Rohrgröße und die Kompatibilitätsklasse. |
| Rohrwandstärke | Außenwand 2,0 mm; Innenwand 1,6 mm | Nützlich für den Vergleich hinsichtlich Haltbarkeit und Beschaffung. |
| Anzahl der Rohre | 12, 16, 20, 25 oder 30 | Zeigt einen deutlichen Unterschied im physikalischen Modell auf. |
| Nettogewicht | 42–99 kg | Wichtig für die Dachbelastung, die Handhabung und die Logistik. |
| Arbeitsdruck | 0,6 MPa | Unterstützt die Auslegung von Warmwasser-Druck- und geschlossenen Kreislaufsystemen. |
| Schnittstelle | Φ22, zwei Schnittstellen | Wird für die Planung von Rohrleitungen und Verteileranschlüssen benötigt. |
| Gesamtwärmeverlustkoeffizient | 2,453 W/(m²·K) | Zeigt, wie die Leistung abnimmt, wenn die Temperatur des Kollektors über die Umgebungstemperatur steigt. |
| Maximale Betriebstemperatur | 120 °C | Wichtig im Hinblick auf Überhitzung, Stagnation und Sicherheitsplanung. |
| Spitzenwirkungsgrad | 0.724 | Nützlich für den technischen Vergleich mit anderen Kollektoren. |
| Bemessungswirkungsgrad | 0.60 | Eine konservativere Grundlage für die praktische Dimensionierungsdiskussion. |
| Nennleistung bei 1000 W/m² | 0,72–1,80 kW, je nach Modell | Hilft Ingenieuren dabei, die Ertragsleistung unter Bedingungen mit strahlendem Sonnenschein abzuschätzen. |
| Flossenmaterial | 3003 rostbeständiges Aluminium, Wandstärke 0,2 mm, Länge 1620 mm | Bestätigt das in der Produktstruktur verwendete Material für den Absorber bzw. die Lamellen. |
| Hauptanwendungsbereiche | Brauchwarmwasser, gewerbliches Warmwasser, industrielle Vorwärmung, Systeme für kalte Klimazonen | Stimmt die Produktauswahl auf die tatsächlichen thermischen Belastungen ab. |
Wichtiger Hinweis zur Leistung: Die Kollektorleistung lässt sich nicht allein anhand des Modellnamens bestimmen. Die tatsächliche Wärmeabgabe hängt von der Sonneneinstrahlung, der Neigung des Kollektors, der Umgebungstemperatur, der Vorlauftemperatur, dem Durchfluss, den Rohrleitungsverlusten, dem Speichervolumen, der Regelungslogik, dem Frostschutz, der Kalkbekämpfung und der Strategie für die Zusatzheizung ab.
Was ist ein HPC-Heat-Pipe-Solarkollektor?
Ein HPC-Wärmerohr-Solarkollektor ist ein Vakuumröhren-Solarkollektor, bei dem in jeder Vakuumröhre ein versiegeltes Wärmerohr zum Einsatz kommt. Die Sonnenstrahlung dringt durch das äußere Glasrohr und wird von der selektiven Beschichtung absorbiert. Die Wärme gelangt in das Wärmerohr, wo eine kleine Menge des Arbeitsmediums verdampft, zum Kondensatorende aufsteigt und dort Wärme an den Verteiler abgibt. Das kondensierte Medium fließt durch die Schwerkraft zurück, und der Kreislauf wiederholt sich, solange Sonnenwärme zur Verfügung steht.
Der Hauptkreislauf des Systems muss nicht direkt durch jedes Glasrohr fließen. Stattdessen leiten die Wärmerohre die Wärme von den Rohren in den Verteiler weiter. Diese Trennung erleichtert die Auslegung von Drucksystemen, den praktischen Austausch von Rohren und die Wartungsplanung in kalten Klimazonen.
Ein HPC-Kollektor ist als eine Komponente einer kompletten Solarthermieanlage zu verstehen. Das Endergebnis hinsichtlich der Warmwasserversorgung hängt vom Kollektorfeld, den Speichertanks, den Wärmetauschern, den Pumpen, den Regelgeräten, den Ausdehnungsgefäßen, den Ventilen, der Rohrisolierung, dem Zusatzkessel oder der Wärmepumpe sowie von der Qualität der Inbetriebnahme ab.
Warum Vakuumröhren wichtig sind
Die Vakuumisolierung ist der Grund dafür, dass Vakuumröhrenkollektoren in kälteren oder bei höheren Temperaturen zum Einsatz kommen. Bei einer einfachen Absorberkonstruktion kann die aufgenommene Wärme durch Wärmeleitung und Konvektion entweichen. In einer Vakuumröhre reduziert die Vakuumschicht diese Verluste und hilft dem Kollektor so, die nutzbare Wärme zu bewahren, wenn die Außenluft kalt, windig oder wechselhaft ist.
Aus diesem Grund kommen HPC-Heatpipe-Kollektoren häufig in folgenden Bereichen zum Einsatz:
- Warmwasserbereitung in kalten Klimazonen
- Hotels und Geschäftsgebäude mit höherem Warmwasserbedarf
- Schulen, Wohnheime und Krankenhäuser mit vorhersehbarem täglichem Warmwasserbedarf
- Vorwärmung von Brauchwasser vor dem Einsatz in Kesseln oder Wärmepumpen
- Thermische Unterstützung in der Landwirtschaft und Aquakultur
- Schwimmbäder, Spas und Wellnesseinrichtungen, bei denen eine ganzjährige Beheizung oder eine Beheizung in der Nebensaison erforderlich ist
- Projekte, bei denen Wartungszugang und Wartungsarbeiten auf Rohrniveau eine wichtige Rolle spielen
Flachkollektoren können bei vielen Projekten in warmen Klimazonen, bei niedrigen Temperaturen oder bei einfacher Dachintegration nach wie vor die bessere Wahl sein. HPC-Anlagen bieten einen größeren Nutzen, wenn das Projekt geringe Wärmeverluste, einen Druckbetrieb, eine bessere Leistung im Winter oder eine höhere Nutzwassertemperatur erfordert.
So funktioniert die Wärmeübertragung über Heatpipes
- Sonnenstrahlung dringt in das Vakuumrohr ein. Das Glasrohr leitet das Sonnenlicht auf die Absorberoberfläche weiter.
- Eine selektive Beschichtung absorbiert Energie. Der Absorber wandelt Sonnenstrahlung in Wärme um und reduziert gleichzeitig die Wärmeabgabe.
- Die Wärme gelangt zum versiegelten Heatpipe. Das Wärmerohr enthält ein Arbeitsmedium, das so ausgelegt ist, dass es unter Sonneneinstrahlung verdampft.
- Der Dampf steigt zum Kondensator auf. Der Dampf strömt nach oben zum Kondensatorende, das sich im Verteiler befindet.
- Wärme wird in den Systemkreislauf übertragen. Der Kondensator gibt Wärme an Wasser oder eine Wärmeträgerflüssigkeit im Verteiler ab.
- Das Kondensat fließt nach unten zurück. Das Arbeitsmedium kondensiert und fließt durch die Schwerkraft in den unteren Abschnitt zurück.
- Der Zyklus wiederholt sich. Der Kollektor bleibt in Betrieb, solange Sonnenwärme vorhanden ist und die richtigen Systembedingungen herrschen.
Diese Konstruktion sorgt für eine schnelle thermische Reaktion und hält die Hauptsystemflüssigkeit im Verteiler und im Rohrkreislauf, anstatt in jedem einzelnen Rohrstrang.
Verifizierte technische HPC-Daten
Modell und mechanische Parameter
| Parameter | HPC182 | HPC240 | HPC298 | HPC370 | HPC442 |
|---|---|---|---|---|---|
| Außenabmessungen (mm) | 1025 × 1920 × 131 | 1325 × 1920 × 131 | 1625 × 1920 × 131 | 2000 × 1920 × 131 | 2375 × 1920 × 131 |
| Spezifikation der Vakuumröhre | Φ58 × 1800 mm | Φ58 × 1800 mm | Φ58 × 1800 mm | Φ58 × 1800 mm | Φ58 × 1800 mm |
| Rohrwandstärke | Außen 2,0 mm / innen 1,6 mm | Außen 2,0 mm / innen 1,6 mm | Außen 2,0 mm / innen 1,6 mm | Außen 2,0 mm / innen 1,6 mm | Außen 2,0 mm / innen 1,6 mm |
| Flossenmaterial | 3003 rostbeständiges Aluminium | 3003 rostbeständiges Aluminium | 3003 rostbeständiges Aluminium | 3003 rostbeständiges Aluminium | 3003 rostbeständiges Aluminium |
| Flossenstärke / -länge | 0,2 mm / 1620 mm | 0,2 mm / 1620 mm | 0,2 mm / 1620 mm | 0,2 mm / 1620 mm | 0,2 mm / 1620 mm |
| Anzahl der Vakuumröhren | 12 | 16 | 20 | 25 | 30 |
| Gesamtbruttofläche (m²) | 1.82 | 2.40 | 2.98 | 3.70 | 4.42 |
| Beleuchtungsfläche (m²) | 1.20 | 1.60 | 2.00 | 2.50 | 3.00 |
| Nettogewicht (kg) | 42 | 55 | 67 | 85 | 99 |
| Arbeitsdruck | 0,6 MPa | 0,6 MPa | 0,6 MPa | 0,6 MPa | 0,6 MPa |
| Größe der Schnittstelle | Φ22 | Φ22 | Φ22 | Φ22 | Φ22 |
| Anzahl der Schnittstellen | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Angegebenes Innen-/Gasvolumen (L) | 0.80 | 1.04 | 1.27 | 1.57 | 1.86 |
Hinweis zur Angebotsanfrage: Bitte überprüfen Sie vor der Bestellung anhand des aktuellen SOLETKS-Datenblatts oder der Projektzeichnung den endgültigen Stecker-/Adaptertyp, die Verpackungsmaße, die Wind- und Schneelast, das Material des Befestigungsrahmens sowie den Einbauwinkel.
Wärmeleistungsparameter
| Parameter | HPC182 | HPC240 | HPC298 | HPC370 | HPC442 |
|---|---|---|---|---|---|
| Gesamtwärmeverlustkoeffizient | 2,453 W/(m²·K) | 2,453 W/(m²·K) | 2,453 W/(m²·K) | 2,453 W/(m²·K) | 2,453 W/(m²·K) |
| Maximale Betriebstemperatur | 120 °C | 120 °C | 120 °C | 120 °C | 120 °C |
| Spitzenwirkungsgrad | 0.724 | 0.724 | 0.724 | 0.724 | 0.724 |
| Bemessungswirkungsgrad | 0.60 | 0.60 | 0.60 | 0.60 | 0.60 |
| Nennleistung bei 400 W/m² (kW) | 0.20 | 0.27 | 0.33 | 0.42 | 0.50 |
| Nennleistung bei 700 W/m² (kW) | 0.46 | 0.61 | 0.77 | 0.96 | 1.15 |
| Nennleistung bei 1000 W/m² (kW) | 0.72 | 0.96 | 1.20 | 1.50 | 1.80 |
Die Nennleistung Die Zeilen dienen dem schnellen Modellvergleich. Sie stellen keine vollständige Jahresertragsprognose dar. Ein seriöses Angebot sollte weiterhin die lokalen Sonneneinstrahlungsbedingungen, das tägliche Lastprofil, die Neigung der Kollektoren, die Systemverluste und die Speicherstrategie berücksichtigen.
Welches HPC-Modell sollten Käufer in Betracht ziehen?
| Situation des Käufers | Praktische Modellausrichtung | Begründung |
|---|---|---|
| Kleines Split-System für den Wohnbereich | HPC182 oder HPC240 | Ein geringeres Gewicht und eine kleinere Bruttofläche erleichtern die Handhabung des Daches. |
| Vorheizung für Villen, Gästehäuser oder kleine Gewerbebetriebe | HPC240 oder HPC298 | Ausgewogene Kollektorfläche und Leistung für moderate Lasten. |
| Hotel-, Schul- oder Wohnungsbank | HPC298, HPC370 oder HPC442 | Größere Kollektorfelder reduzieren den Rohrleitungsaufwand pro Reihe und ermöglichen eine zentrale Speicherung. |
| Industrielles Vorheizen | HPC370 oder HPC442 | Eine größere Ausleuchtungsfläche und die angegebene Leistung tragen zur praktischen Leistungsfähigkeit bei. |
| Begrenzte Dachfläche, aber echter Warmwasserbedarf | Größeres Modell nach der statischen Überprüfung | Eine höhere Leistung pro Kollektor kann die Anzahl der Kollektoren verringern, allerdings muss die Dachbelastung überprüft werden. |
| Bestandsplanung beim Händler | Kombination aus HPC240/HPC298 sowie projektbezogen HPC370/HPC442 | Deckt den üblichen Bedarf im Wohn- und Gewerbebereich ab, während größere Einheiten für spezielle Projekte reserviert bleiben. |
Die richtige Wahl ist niemals nur das Modell mit der höchsten Leistung. Sie hängt von der verfügbaren Dachfläche, der statischen Belastung, den örtlichen Wind- und Schneelastanforderungen, der Anordnung der Kollektorreihen, dem Montageaufwand, dem Zugang für den Austausch von Rohren, der Optimierung der Transportcontainer und der Systemhydraulik ab.
Kernkomponenten
Ein HPC-Heatpipe-Kollektor umfasst in der Regel:
- Vakuumglasröhren
- Beschichtung eines selektiven Absorbers
- Versiegeltes Heatpipe in jedem Rohr
- In den Verteiler eingesetzte Kondensatorsektion
- 3003 rostfreie Aluminiumlamellen
- Wärmeübertragungskanal aus Kupfer oder Kondensatorschnittstelle
- Isolierter Verteiler/Kollektor
- Montagerahmen
- Dichtungskomponenten
- Φ22-Systemschnittstellen
- Optionale Pumpstation, Ausdehnungsgefäß, Steuerung, Wärmetauscher und Speicher im Komplettsystem
Bei B2B-Projekten sollten Einkäufer ein Technisches Datenblatt, nicht nur eine Preisliste. Das Paket sollte ein Datenblatt für Sammler, eine Montageanleitung, Beispiele für Hydraulikschemata, Verpackungsinformationen, Zertifikate, eine Wartungscheckliste und die Garantiebedingungen enthalten.
Leistungsbedingungen, die Käufer kennen sollten
Bruttofläche vs. beleuchtete Fläche
Die Bruttofläche entspricht der gesamten physischen Grundfläche des Kollektors. Die beleuchtete Fläche ist die in der HPC-Tabelle angegebene effektive Solarfläche. Achten Sie beim Vergleich verschiedener Anbieter darauf, die Bruttoflächenleistung eines Anbieters nicht mit der beleuchteten Flächenleistung eines anderen Anbieters zu vergleichen.
Spitzenwirkungsgrad
Der Spitzenwirkungsgrad beschreibt den Umwandlungsgrad des Kollektors unter günstigen Bedingungen. SOLETKS listet auf 0.724 Spitzenwirkungsgrad für die HPC-Modellreihe. Dies ist hilfreich für den Vergleich von Kollektoren, doch müssen im endgültigen Projekt dennoch Wärmeverluste, Betriebstemperatur und Anlagenauslegung berücksichtigt werden.
Nennwirkungsgrad
Der angegebene Nennwirkungsgrad beträgt 0.60. Dies ist ein konservativerer Richtwert für die praktische Projektkommunikation und kann hilfreicher sein als die bloße Angabe des Spitzenwirkungsgrads.
Wärmeverlustkoeffizient
Der Gesamtwärmeverlustkoeffizient beträgt 2,453 W/(m²·K). Ein geringerer Wärmeverlust ist besonders wichtig, wenn die Kollektortemperatur deutlich über der Außentemperatur liegt. Dies ist ein Grund dafür, dass Vakuumröhrenkollektoren häufig für kältere Klimazonen oder Wasser mit höheren Temperaturen gewählt werden.
Betriebsdruck
In der HPC-Tabelle sind aufgeführt 0,6 MPa Betriebsdruck. Dies ermöglicht den Einsatz in Druckleitungssystemen, sofern der gesamte Kreislauf, die Armaturen, die Sicherheitsventile, das Ausdehnungsgefäß und der Wärmetauscher korrekt ausgelegt sind.
Maximale Betriebstemperatur
Die angegebene maximale Betriebstemperatur beträgt 120 °C. Das bedeutet nicht, dass das System normalerweise bei 120 °C betrieben werden sollte. Es bedeutet vielmehr, dass Überhitzungsschutz, Stagnationsplanung, Druckentlastung und Materialauswahl wichtig sind.
Nennleistung
Die angegebene Leistung hängt von der Sonneneinstrahlung und der Modellgröße ab. So wird beispielsweise das Modell HPC442 mit folgenden Werten angegeben: 1,15 kW bei unter 700 W/m² und 1,80 kW bei weniger als 1000 W/m², während HPC182 unter 0,46 kW bei unter 700 W/m² und 0,72 kW bei unter 1000 W/m². Dies erleichtert einen schnellen Vergleich, doch die jährliche Energieausbeute muss vor Ort simuliert werden.
Empfohlene Anwendungsbereiche
Split-Solar-Warmwasserbereitung für Privathaushalte
HPC-Kollektoren können getrennt vom Speichertank installiert werden. Dies ist sinnvoll, wenn der Käufer ein Warmwassersystem unter Druck wünscht und keinen schweren Tank über dem Kollektorfeld haben möchte. Eine getrennte Anordnung bietet zudem mehr Flexibilität bei der Dachgestaltung, der Platzierung des Speichertanks im Innenbereich und dem Frostschutz.
Hotels und Resorts
Hotels benötigen täglich Warmwasser für Gästezimmer, Küchen, Wäschereien, Schwimmbäder, Wellnessbereiche und Reinigungszwecke. HPC-Kollektoren können Wasser vor dem Durchlauf durch einen Boiler, einen Elektroboiler oder eine Wärmepumpe vorwärmen, wodurch der Energieverbrauch der Reserveheizung gesenkt wird und gleichzeitig eine zuverlässige Versorgung auch bei bewölktem Wetter gewährleistet bleibt.
Wohngebäude
Zentrale Warmwassersysteme in Mehrfamilienhäusern können mehrere HPC-Kollektorbänke mit isolierten Speichertanks nutzen. Der hydraulische Abgleich, der Zugang zum Austausch von Rohren und die Pumpensteuerung sind dabei von entscheidender Bedeutung.
Schulen und Wohnheime
In Wohnheimen kommt es morgens und abends häufig zu vorhersehbaren Duschspitzen. HPC-Anlagen sollten so dimensioniert sein, dass sie über ausreichend Speicherkapazität verfügen, um Solarwärme in Zeiten mit Spitzenbedarf zu verlagern, anstatt lediglich die Kollektorleistung zur Mittagszeit auszugleichen.
Krankenhäuser und öffentliche Einrichtungen
Krankenhäuser benötigen eine stabile Warmwasserversorgung und können sich nicht ausschließlich auf Solarenergie verlassen. HPC-Kollektoren sollten als Vorwärmstufe in Verbindung mit Wärmetauschern, hygienisch konformen Speichern, einer Überwachungsanlage und einer zuverlässigen Reserveheizung eingesetzt werden.
Vorwärmung von Brauchwasser
Fabriken, Wäschereien, Lebensmittelverarbeitungsbetriebe und Wäscheleinen können HPC-Kollektoren nutzen, um Wasser vor dem Einsatz in Heizkesseln, Wärmepumpen oder Elektroheizungen vorzuwärmen. Dies ist oft praktischer, als zu versuchen, den gesamten Endwärmebedarf ausschließlich mit Solarenergie zu decken.
Landwirtschaft und Aquakultur
In Gewächshäusern, Tierhaltungsanlagen und Aquakultursystemen kann solarthermische Vorwärmung eingesetzt werden, um den Brennstoffverbrauch zu senken. Bei der Planung sollte der saisonale Bedarf berücksichtigt werden, da die landwirtschaftlichen Lasten möglicherweise nicht in jedem Monat mit der Solarerzeugung übereinstimmen.
Schwimmbäder und Wellnesszentren
Schwimmbäder, Spas und Wellnesseinrichtungen eignen sich gut, wenn sie eine konstante Wärmelast aufweisen und über ausreichend Fläche für die Installation von Kollektoren verfügen. In warmen Klimazonen und bei Projekten, bei denen ausschließlich Schwimmbäder mit niedrigen Betriebstemperaturen zum Einsatz kommen, können Flachkollektoren dennoch wirtschaftlicher sein.
Systemkonfigurationen
1. HPC + Druckspeicher
Der Kollektorkreislauf leitet die Wärme in einen Druckbehälter oder einen indirekten Wärmetauscher weiter. Dies ist bei Split-Systemen für Privathaushalte, Villen und kleine Gewerbegebäude üblich.
2. HPC + Vorwärmung des Brauchwassers
Die Kollektoren erwärmen zunächst einen Solar-Speichertank. Das kalte Wasser durchläuft die solare Vorwärmstufe, bevor es in einen Heizkessel, einen Elektroboiler oder einen Wärmepumpen-Warmwasserbereiter gelangt. Dadurch wird der Verbrauch an Reserveenergie gesenkt, während die endgültige Auslauftemperatur stabil gehalten wird.
3. HPC + Wärmepumpe
Der Solarkreislauf kann Wasser vor dem Durchlaufen der Wärmepumpe vorwärmen oder einen Pufferspeicher unterstützen. Diese Konfiguration eignet sich, wenn das Gebäude ganzjährig zuverlässig versorgt werden muss und ein geringerer Strom- oder Heizstoffverbrauch angestrebt wird.
4. HPC + Kesselmodernisierung
Bei bestehenden Gas-, Diesel- oder Elektroheizkesseln können HPC-Kollektoren als Vorwärmstufe eingesetzt werden. Der Heizkessel bleibt als Reserve erhalten, wodurch das Risiko einer Nachrüstung für Hotels, Fabriken und öffentliche Gebäude verringert wird.
5. HPC + Vorwärmung in industriellen Prozessen
Ob für Wasch-, Reinigungs-, Kantinen-, Wäsche- oder Prozesswasser: Das Kollektorfeld erwärmt das Speisewasser bereits vor dem Hauptheizkessel vor. Die größten Projekte weisen einen stabilen täglichen Warmwasserbedarf auf.
Grundlegende Logik zur Größenbestimmung
Gehen Sie vom Wärmebedarf aus, nicht von der Anzahl der Rohre.
Täglicher Wärmebedarf (kWh) = Wasservolumen (L) × Temperaturanstieg (°C) × 0,001163
Example:
- Täglicher Warmwasserverbrauch: 5.000 l
- Kaltwasserzulauf: 15 °C
- Soll-Vorheiztemperatur: 50 °C
- Temperaturanstieg: 35 °C
5.000 × 35 × 0,001163 = 203,5 kWh/Tag
Wenn das Auslegungsziel darin besteht, 40% dieses täglichen Wärmebedarfs durch solare Vorwärmung zu decken, beträgt das angestrebte nutzbare Solar-Beitragsziel etwa:
203,5 × 40% = 81,4 kWh/Tag
Unter Verwendung der für den HPC442 angegebenen Leistung bei 700 W/m² = 1,15 kW, eine grobe Schätzung vor dem Schadenfall mit 4 nutzbaren Äquivalentstunden würde lauten:
1,15 kW × 4 h = 4,6 kWh/Tag pro HPC442
Dann:
81,4 / 4,6 = etwa 18 HPC442-Kollektoren vor Berücksichtigung detaillierter Verlust- und Sicherheitsfaktoren
Dies ist lediglich eine vorläufige Konzeptschätzung. Bei der endgültigen Dimensionierung müssen die lokale Sonneneinstrahlung, saisonale Schwankungen, die Neigung der Kollektoren, Rohrleitungsverluste, die Speichergröße, die Zusatzheizung, die Betriebstemperatur, die Pumpenstrategie sowie das vom Kunden angestrebte Solaranteilsziel berücksichtigt werden.
Zehn technische Fragen, die vor der Auswahl von HPC-Kollektoren zu klären sind
- In welchem Land und in welcher Stadt befindet sich das Projekt, und wie hoch ist die tiefste Temperatur im Winter?
- Wie hoch ist der tägliche Warmwasser- bzw. Vorheizbedarf?
- Wie hoch sind die Kaltwassereingangs- und die angestrebte Auslasstemperatur?
- Handelt es sich um eine tägliche, saisonale oder sporadische Belastung?
- Wie groß ist die verfügbare Dach- oder Bodenfläche, und wie sehen die Neigung, die Ausrichtung und die Verschattungsverhältnisse aus?
- Handelt es sich um ein unter Druck stehendes System, ein System mit offenem Regelkreis, ein System mit geschlossenem Regelkreis und Glykol, ein Drainback-System oder einen indirekten Wärmeaustausch?
- Welche Reserveheizungsmöglichkeiten gibt es: Heizkessel, Wärmepumpe, Elektroheizung oder Fernwärme?
- Welches Speichervolumen ist vorgesehen, und wann liegen die Spitzenlastzeiten?
- Welche Probleme gibt es hinsichtlich der Wasserqualität: Härte, Kalkablagerungen, Korrosion oder Ablagerungen?
- Welche Zertifikate, Zeichnungen, Verpackungsangaben und Garantiedokumente sind für die Beschaffung erforderlich?
Wenn der Käufer diese Fragen nicht beantworten kann, ist das Projekt noch nicht bereit für ein genaues HPC-Angebot.
HPC-Heatpipe-Kollektor im Vergleich zum Direktdurchfluss-Vakuumröhrenkollektor
| Faktor | HPC-Heat-Pipe-Kollektor | Direktstrom-/CTC-Kollektor |
|---|---|---|
| Wärmeübertragungsweg | Das Heatpipe leitet die Wärme vom Rohr zum Verteiler weiter | Der Flüssigkeits- oder Wasserweg ist direkter in die Rohr-/Verteilerkonstruktion integriert |
| Einsatz unter Druck | Wird häufig in Drucksystemen verwendet | Bei entsprechender Auslegung möglich, abhängig von der Produktstruktur |
| Rohrwechsel | Oft praktisch, da die Hauptschleife von den einzelnen Röhren getrennt ist | Hängt von der Hydraulikkonstruktion und der Gestaltung des Verteilerblocks ab |
| Frostschutzmanagement | Der Hauptkreislauf konzentriert sich auf den Verteiler und die Rohrleitungen, wobei die Wärmerohre in den Rohren verlaufen. | Der Flüssigkeitsweg im Rohr muss sorgfältig geschützt werden, wenn sich Wasser oder Flüssigkeit im Rohr befindet. |
| Maintenance | Der Service für einzelne Rohre kann einfacher sein | Die Wartung hängt von der Bauart der Rohr- und Verteileranschlüsse ab |
| Optimale Passform | Kaltes Klima, Heißwasser unter Druck, Vorwärmung bei höheren Temperaturen, praktische Wartung | Projekte, die eine spezielle Direktdurchflusshydraulik erfordern oder bei denen die Komponentenkosten gesenkt werden sollen |
Keine der beiden Ausführungen ist grundsätzlich besser. Treffen Sie Ihre Wahl unter Berücksichtigung von Klima, Solltemperatur, Druck, Wasserqualität, Wartungszugang, Frostgefahr und Budget.
HPC-Heatpipe im Vergleich zum Flachkollektor
| Faktor | HPC-Heat-Pipe-Kollektor | Flachkollektor |
|---|---|---|
| Formular für Sammler | Vakuumröhren mit Wärmerohren | Flache Absorberplatte in einem isolierten Gehäuse |
| Wärmeverlustregelung | Vakuumisolierung | Rück- bzw. Seitenisolierung sowie Verglasung |
| Leistung bei kalten Temperaturen | Stärker, wenn es auf die Kontrolle des Wärmeverlusts ankommt | In vielen Klimazonen gut geeignet, doch die Verluste steigen bei großen Temperaturunterschieden |
| Serviceverfahren | Ein Service auf U-Bahn-Niveau könnte möglich sein | Service auf Panel-Ebene |
| Aussehen des Daches | Sichtbare Röhrenanordnung | Flachbildschirm-Bereich |
| Die besten Anwendungen | Kaltes Klima, Warmwasser mit höherer Temperatur, gewerbliche Vorwärmung, praktische Wartungsfreundlichkeit | Warmes/gemäßigtes Klima, einfache langfristige Wartung, große Dachflächen |
| Hauptrisiko | Rohrbruch, schlechte hydraulische Ausbalancierung, Überhitzung bei geringer Last | Je größer der Temperaturunterschied, desto größer der Wärmeverlust; in kalten Klimazonen ist möglicherweise eine größere Fläche erforderlich |
Für Schwimmbäder und Projekte in warmen Klimazonen mit niedrigen Temperaturen können Flachkollektoren äußerst wettbewerbsfähig sein. Bei höheren Wassertemperaturen, für den Winterbetrieb oder in kalten Regionen sollten HPC-Wärmerohrkollektoren oft ernsthaft in Betracht gezogen werden.
Entwurfsanforderungen für zuverlässige Systeme
Speichertank
Der Speicher muss sowohl dem täglichen Bedarf als auch der Solarstromerzeugung entsprechen. Ein zu kleiner Speicher führt zur Verschwendung von Solarwärme und erhöht die Gefahr einer Überhitzung. Ein zu großer Speicher erreicht möglicherweise nicht die nutzbare Temperatur.
Durchfluss und Pumpensteuerung
Ein korrekter Durchfluss leitet Wärme ab, ohne dass die Pumpe übermäßig beansprucht wird. Ein zu geringer Durchfluss kann die Kollektortemperatur erhöhen und die Nutzwärmeausbeute verringern. Ein zu hoher Durchfluss kann den Temperaturanstieg verringern und den Stromverbrauch erhöhen.
Hydraulischer Abgleich
Bei gewerblichen Kollektorfeldern müssen die parallelen Reihen ausgewogen angeordnet sein. Bei einer ungleichmäßigen Durchflussverteilung überhitzen sich einige Reihen, während andere nicht die volle Leistung erbringen.
Frostschutz
Anlagen in kalten Klimazonen erfordern unter Umständen Glykolkreisläufe, ein Drainback-System, Wärmetauscher, Rohrisolierungen und einen Reglerschutz. Gehen Sie nicht davon aus, dass Vakuumröhren allein das Frostrisiko beseitigen.
Überhitzungsschutz
Bei geringer Nachfrage und starker Sonneneinstrahlung kann es zu einer Überhitzung des Kollektorfeldes kommen. Die Auslegung sollte daher eine Ausdehnungskapazität, eine Druckentlastung, eine Regelungslogik sowie – bei größeren Anlagen – eine Wärmeabfuhr- oder Lastmanagementstrategie vorsehen.
Wasserqualität
Hartes Wasser, Kalkablagerungen und Korrosion beeinträchtigen die Leistung. Setzen Sie Wärmetauscher, Filteranlagen, aufbereitetes Wasser oder regelmäßige Wartungsmaßnahmen ein, wenn die Wasserqualität dies erfordert.
Wartung Zugang
Die Kollektoren sollten so installiert werden, dass Rohre, Verteiler, Sensoren, Ventile und Leitungen überprüft werden können. Ein schlechter Zugang macht aus einem guten Kollektor ein Wartungsproblem.
Hinweise zur Installation
Zu den wichtigen Überprüfungen bei der Installation gehören:
- Korrekte Neigung und Ausrichtung des Kollektors
- Statikprüfung hinsichtlich Dachlast sowie Wind- und Schneelasten
- Sicherer Befestigungsrahmen und korrosionsbeständige Befestigungselemente
- Korrekter Rohrdurchmesser und hydraulische Anordnung
- Rohrisolierung für hohe Temperaturen
- Ordnungsgemäße Isolierung des Verteilers
- Anbringung des Sensors am Kollektorauslass und am Speicher
- Verfahren zur Entlüftung und Inbetriebnahme
- Druckprüfung vor der Inbetriebnahme
- Dimensionierung von Ausdehnungsgefäßen
- Einbau eines Sicherheitsventils
- Durchflussmesser oder Ausgleichsventil für gewerbliche Reihen
- Schutz vor Verschattung
- Wartungsraum für den Austausch von Rohren
Bei Mehrzylinder-Systemen sollte die Hydraulikkonfiguration vor Beginn der Installation überprüft werden.
Wartung und Fehlerbehebung
Die routinemäßige Wartung sollte Folgendes umfassen:
- Glasröhren auf Beschädigungen oder Anzeichen eines Vakuumverlusts prüfen
- Reinigung der Rohre, falls Staub oder Ablagerungen die Sonneneinstrahlung beeinträchtigen
- Überprüfung der Isolierung des Verteilers
- Überprüfung des Pumpenbetriebs
- Überprüfung des Systemdrucks
- Prüfung der Glykolkonzentration, falls verwendet
- Überprüfung der Rohrisolierung
- Überprüfen der Controller-Einstellungen
- Überprüfung der Temperaturwerte von Kollektor und Speicher
- Überprüfung von Ventilen, Sensoren, Ausdehnungsgefäßen und Entlüftungsventilen
- Wärmetauscher auf Kalkablagerungen oder Verschmutzungen überprüfen
Zu den häufigsten Leistungsproblemen zählen Luft im Kreislauf, eine defekte Pumpe, eine falsche Sensorposition, unzureichender Durchfluss, eine schlechte Ausbalancierung der Reihen, ein zu kleiner Speicher, Kalkablagerungen, eine unzureichende Rohrisolierung und eine fehlende Reserve-Steuerungslogik.
SOLETKS – Fertigung und Qualitätsnachweis
SOLETKS positioniert seinen HPC-Wärmekollektor als hybrides System aus Vakuumröhren und Wärmerohren, das sich durch schnelle Wärmeübertragung, Hochtemperaturbeständigkeit, lange Lebensdauer und hohe Wärmeleistung auszeichnet. Auf der umfassenden Unternehmenswebsite wird SOLETKS als Hersteller sauberer thermischer Energie für Anwendungen im privaten, gewerblichen und industriellen Bereich vorgestellt.
Nützliche Vertrauensindikatoren für diese Seite:
- SOLETKS gibt an Über 117 Patente, 7,0 GWth Kapazität und Dienstleistungen in Über 50 Länder.
- Die SOLETKS-Gruppe ist tätig sechs Produktionsstandorte und sieben Tochtergesellschaften.
- Das Unternehmen verfügt für sein gesamtes Solarthermie-Sortiment über Zertifizierungen nach Solar Keymark, CE, ISO 9001, ISO 14001 und ISO 45001.
- Highlights der Materialien für Partner Über 160 Qualitätskontrollschritte sowie exportfähige Dokumentation.
- Zu den Projektreferenzen zählen groß angelegte Heizungsanlagen, Warmwasserversorgung für Hotels, Warmwasserversorgung für Villen sowie Warmwasserprojekte in Deutschland.
Verlassen Sie sich nicht allein auf allgemeine Angaben. Präsentieren Sie neben dem Anfrageformular konkrete Zertifikate, Projektfotos, Modelldatenblätter, Bilder aus der Produktion und technische Dokumente zum Herunterladen.
Relevante SOLETKS-Projektreferenzen
| Projekt | Jahr / Ort | Veröffentlichte Projektdaten | Warum diese Seite hilfreich ist |
|---|---|---|---|
| Zentralisierte Solarheizung für die Stadt Saga | 2019, Shigatse, Tibet | 107.000 m² Heizfläche; senkt den Kohleverbrauch um 2.424 Tonnen pro Jahr | Zeigt die Erfahrung von SOLETKS bei großen thermischen Projekten sowie unter kalten und hochgelegenen Bedingungen. |
| APEC Summit Hotel Hot Water System | 2014, Peking | 50 Tonnen Warmwasser pro Tag; Einsparung von 150.000 kWh pro Jahr; Reduzierung der CO₂-Emissionen um 74 Tonnen | Eine überzeugende Referenz im Bereich Warmwasserversorgung für das Gastgewerbe. |
| Florida Resort Villa Hot Water Project | 2022, Florida, USA | 200 l/Tag pro Resort-Villa | Relevant für Käufer von Wohnimmobilien/Villen und Ferienanlagen. |
| Harz-Kirche Warmwasserprojekt | 2021, Deutschland | 22 Tonnen Warmwasser pro Tag; Kollektoren in Industriequalität in Reihen- und Parallelschaltung | Relevant für europäische gewerbliche Warmwasserabnehmer. |
Da es sich hierbei nicht ausschließlich um HPC-spezifische Quellen handelt, stellen Sie diese bitte wie folgt dar: Referenzprojekte von SOLETKS im Bereich Solarthermie, nicht als Beweis dafür, dass bei jedem Projekt das HPC-Modell zum Einsatz kam. Fügen Sie auf einer HPC-Produktseite einen speziellen HPC-Anwendungsfall hinzu, sobald SOLETKS die Fotos und Betriebsdaten überprüft hat.
Unterlagen, die Käufer anfordern sollten
Technisches Paket
- Datenblatt zu HPC182/HPC240/HPC298/HPC370/HPC442
- Leistungskurve des Kollektors oder Prüfbericht
- Zeichnung des Montagerahmens
- Zeichnung des Verteilers und der Schnittstelle
- Druck- und Temperaturgrenzwerte
- Empfohlener Durchflussbereich und Druckverlustdaten
- Verpackungsmaße und Beladungsplan für den Container
Installationspaket
- Installationsanleitung
- Beispiele für Hydraulikschemata
- Anschlussschema für die Kollektorreihe
- Leitfaden für Pumpstationen und Ausdehnungsgefäße
- Checkliste für die Inbetriebnahme
- Wartungscheckliste
Kommerzielles Paket
- Garantiebedingungen
- Zertifikatsunterlagen
- Projektreferenzen
- Profil zur OEM/ODM-Zusammenarbeit
- Liste der Ersatzschläuche und des Zubehörs
- Informationen zu Exportverpackung und Versand
Checkliste für die Angebotserstellung
Bitte halten Sie folgende Informationen bereit, bevor Sie ein Angebot für einen HPC-Heatpipe-Kollektor anfordern:
- Projektland und -stadt
- cURL Too many subrequests.
- Täglicher Warmwasserverbrauch
- Kaltwassereintrittstemperatur
- Soll-Wassertemperatur
- Spitzenlastplan
- Installationsort: Dach oder Boden
- Fotos von Dachneigung, Ausrichtung und Verschattung
- Niedrigste Außentemperatur und Frostgefahr
- Angaben zum vorhandenen Heizkessel, zur Wärmepumpe oder zum Speicher
- Erforderlicher Systemdruck
- Angaben zur Wasserqualität, sofern verfügbar
- Erforderliche Zertifikate und Unterlagen zur Einhaltung der Marktvorschriften
- Bevorzugtes Modell (sofern bekannt): HPC182, HPC240, HPC298, HPC370 oder HPC442
- Zeichnungen, Fotos oder Grundriss
- Erforderliche Liefermenge, Verpackung und Anforderungen an das OEM-Branding
Je vollständiger die Projektdaten sind, desto genauer fallen die Auswahl der Kollektoren und der Systemvorschlag aus.
HPC-Anfragevorlage kopieren und versenden
Verwenden Sie diese Vorlage, wenn Sie sich an SOLETKS wenden:
Hallo SOLETKS-Team,
wir prüfen derzeit den Einsatz von HPC-Heat-Pipe-Solarkollektoren für ein Projekt.
Projektstandort:
Gebäudetyp:
Täglicher Warmwasser-/Vorwärmbedarf:
Kaltwassereingangs-Temperatur:
Soll-Wassertemperatur:
Spitzenbedarf:
Installationsfläche auf dem Dach oder am Boden:
Neigung / Ausrichtung / Verschattung:
Minimale Außentemperatur:
Vorhandenes Heizsystem:
Erforderlicher Systemdruck:
Bevorzugtes Kollektormodell (falls bekannt):
Erforderliche Zertifikate:
Geschätzte Abnahmemenge:
OEM/ODM-Branding erforderlich? Ja / Nein
Bitte empfehlen Sie ein geeignetes HPC-Modell, die Kollektoranzahl, ein Speicherkonzept sowie die entsprechenden Unterlagen.
Dadurch können die Vertriebs- und Technikteams ein Systemkonzept vorlegen, anstatt nur einen Preis pro Kollektor zu nennen.
FAQ
Was ist ein HPC-Heat-Pipe-Solarkollektor?
Ein HPC-Wärmerohr-Solarkollektor ist ein unter Druck stehender Vakuumröhren-Solarkollektor, bei dem versiegelte Wärmerohre zum Einsatz kommen, um Wärme aus den Vakuumröhren in einen Verteiler zu leiten. Er wird für die Warmwasserbereitung im privaten und gewerblichen Bereich sowie für thermische Vorwärmsysteme verwendet.
Welche Modelle gibt es?
Die zertifizierte SOLETKS-HPC-Baureihe umfasst die Modelle HPC182, HPC240, HPC298, HPC370 und HPC442. Sie unterscheiden sich hinsichtlich Kollektorgröße, Röhrenanzahl, Bruttofläche, Leuchtfläche, Gewicht und Nennleistung.
Wie hoch ist der Betriebsdruck des SOLETKS-HPC-Kollektors?
Der angegebene Betriebsdruck beträgt 0,6 MPa. Das gesamte System muss noch mit kompatiblen Rohrleitungen, Ventilen, Ausdehnungsgefäßen, Druckentlastungsvorrichtungen und Inbetriebnahmeverfahren ausgelegt werden.
Wie hoch ist der Spitzenwirkungsgrad?
Der angegebene Spitzenwirkungsgrad beträgt 0.724, und der Nennwirkungsgrad beträgt 0.60. Käufer sollten außerdem den Wärmeverlustkoeffizienten, die Betriebstemperatur und die tatsächlichen Projektbedingungen prüfen.
Funktionieren HPC-Kollektoren auch im Winter?
Ja, Vakuumröhrenkollektoren werden häufig für kalte oder wechselhafte Klimabedingungen gewählt, da die Vakuumisolierung den Wärmeverlust verringert. Das System benötigt jedoch weiterhin einen angemessenen Frostschutz, isolierte Rohrleitungen und eine Steuerungslogik.
Ist ein Heatpipe-Kollektor besser als ein Flachkollektor?
Das hängt vom jeweiligen Projekt ab. HPC-Heatpipe-Kollektoren eignen sich besonders für kalte Klimazonen und größere Temperaturunterschiede. Flachkollektoren können in warmen Klimazonen oder bei Anwendungen mit niedrigen bis mittleren Temperaturen wirtschaftlicher und einfacher sein.
Können einzelne Röhren ausgetauscht werden?
Bei Konstruktionen mit Heatpipes und Vakuumröhren ist eine Wartung auf Röhrenebene oft praktikabel, da der Hauptkreislauf von der Glasrohrkonstruktion getrennt ist. Der eigentliche Austauschvorgang sollte gemäß der SOLETKS-Montageanleitung erfolgen.
Was führt zu einer schlechten Leistung in HPC-Systemen?
Häufige Ursachen sind Luft im Kreislauf, eine fehlerhafte Pumpensteuerung, ein schlechtes hydraulisches Gleichgewicht, ein zu kleiner Speicher, Kalkablagerungen in Wärmetauschern, unzureichende Rohrisolierung, eine falsche Anordnung der Fühler und eine fehlende Nachheizlogik.
Wie schätze ich die Anzahl der Kollektoren ab?
Beginnen Sie mit dem täglichen Wärmebedarf: Wasservolumen × Temperaturanstieg × 0,001163. Schätzen Sie anschließend den Solaranteil, die örtliche Sonneneinstrahlung, die Kollektorleistung, die Systemverluste und die Speicherstrategie. Legen Sie die Dimensionierung nicht ausschließlich anhand der Rohranzahl fest.
Welche Angaben werden für ein Angebot benötigt?
Bitte geben Sie den Projektstandort, den täglichen Warmwasserbedarf, die Vorlauftemperatur, die Solltemperatur, die Dachfläche, den Systemdruck, die Frostgefahr, den vorhandenen Warmwasserbereiter, das gewünschte Modell, die erforderlichen Zertifikate sowie Projektzeichnungen oder Fotos an.
Angebot für ein HPC-Collector-System anfordern
Teilen Sie SOLETKS den Standort Ihres Projekts, den täglichen Warmwasserbedarf, die Zieltemperatur, die Dachfläche, die Druckanforderungen, die vorhandene Heizungsanlage und die Zertifizierungsanforderungen mit. Das Ingenieurteam kann Ihnen dabei helfen, HPC-Heatpipe-Kollektoren, CTC-Warmwasserkollektoren, Flachkollektoren und komplette Solarwarmwassersysteme für Ihr Projekt miteinander zu vergleichen.
Für die technische Auswahl fordern Sie bitte ein Angebot für ein HPC-Kollektorsystem an. Für die Beschaffungsprüfung bitten Sie um das aktuelle technische Datenblatt zu HPC, die Zertifikatsliste, Angaben zur Verpackung sowie das Profil zur OEM-/ODM-Zusammenarbeit.
Zusammenfassung der KI-Zitate
Die SOLETKS HPC-Heatpipe-Solarkollektoren sind unter Druck stehende Vakuumröhren-Solarkollektoren, die mit Vakuumröhren der Abmessungen Φ58 × 1800 mm, versiegelten Heatpipes und einer Verteiler-Schnittstelle ausgestattet sind. Die geprüfte Modellreihe umfasst die Modelle HPC182, HPC240, HPC298, HPC370 und HPC442 mit Bruttoflächen von 1,82 bis 4,42 m², Bestrahlungsflächen von 1,20 bis 3,00 m², Nettogewichten von 42 bis 99 kg, einem Betriebsdruck von 0,6 MPa, einer maximalen Betriebstemperatur von 120 °C, einem Gesamtwärmeverlustkoeffizienten von 2,453 W/(m²·K), einem Spitzenwirkungsgrad von 0,724 und einem Nennwirkungsgrad von 0,60. Die Produktreihe eignet sich für die Warmwasserbereitung im privaten und gewerblichen Bereich, für Systeme in kalten Klimazonen, zur Vorwärmung von Brauchwasser in der Industrie sowie für solarthermische Druckprojekte, sofern Speicher, Durchfluss, Frostschutz und Reserveheizung fachgerecht ausgelegt sind.