Luftkollektoren haben den selben Aufbau wie der von
Flachkollektoren einer thermischen Solaranlage. Sie bestehen aus einem Kollektorgehäuse, einer transparenten Abdeckung, einem Absorber und einer rückseitigen
Wärmedämmung. Bei der Auswahl der Materialien der Komponenten und die Witterungsbeständigkeit sind dieselben Grundregeln wie bei einem
Flachkollektor zu beachten.
Solar-Luft-Kollektoren können zur Beheizung und/oder Belüftung von Gebäuden eingesetzt werden. Die vom Prinzip her einfachen Solar-Lüftungssysteme arbeiten nach dem „
Wärmefallen-Prinzip“ oder auch „Wintergarten-Prinzip“. Komplette Gebäude oder Teilfassaden können mit einem Glasvorbau und integrierten
Luftkollektoen versehen werden.
Diese Kollektoren gibt es aber auch als Kollektoren für die
Aufdachmontage und als Kleinpaneele für die
Hauswand.
Im
Sommer wird die vertikale
Luftbewegung im verglasten Bereich für den
Luftaustausch genutzt. Die im
Winter eingefangene Strahlungswärme unterstützt die Gebäudeheizung über die kontrollierte Wohnungslüftung. Die Einstrahlintensität wird durch automatische Jalousiensysteme geregelt.
Die
solare Energie aus der
Luft kann auch
zur Kühlung über eine
Adsorptionswärmepumpe genutzt werden. Die Effektivität der solaren Lüftung ist von der Strahlungsintensität, den Gebäudekonstruktion und der verwendeten Haustechnik abhängig.
Den
Solar-Luft-Kollektor gibt es in verschiedenen Aufführungen, ja sogar viele Eigenbauten. Besonders hat sich speziell perforiertes schwarzes Aluminiumblech bewährt, das auch die diffuse Einstrahlung (bei bedecktem Himmel) in
Wärme umgewandelt. Die Perforation lässt eine gute Zirkulation zu. Dadurch wird der
Luftkollektor relativ gleichmäßig erhitzt.
Die seit 1992 in Deutschland entwickelten und gefertigten Absorberbleche erhöhen die
Zulufttemperatur, abhängig von der
Luftwechselrate, um bis zu 30 °C. und sind weltweit in verschiedensten Ausführungen (auch
ohne Glasabdeckung) im Einsatz. Die Effizienz wurde bei vielen Mess-Studien nachgewiesen. Im Solarluftkollektor wurde, ohne Vorerwärmung, bereits im März 2006 eine
Temperatur von über 70° C. gemessen. Bei 1maligem
Luftwechsel in der Minute, sank die
Temperatur erst nach über 90 Minuten Ventilatorlaufzeit auf 55° C. quelle: DRYTEC
Auch bei der
Trocknung von
Holzhackschnitzel werden Solarsysteme (
Luftkollektoren), die auf dem Gewächshausprinzip basieren, angewendet. Hier wird die von einem
Luftkollektor erwärmte
Luft durch das Holzschnitzellager geleitet. Dadurch ist eine kostengünstige Hackschnitzelaufbereitung möglich.
Ein
solarer Luftkollektor kann auch in die
Dämmung einer
Fassade (
WDVS) integriert werden und ist
optisch einem
Fenster gleichzusetzen oder
farblich auf die
Fassade abgestimmt. Da die Haushüllen durch die
Wärmedämmsysteme sehr dicht sind und in den meisten Fällen sogar ein Dichtheitstest (
Blower-Door-Messverfahren) durchgeführt wird, muss grundsätzlich ein
Lüftungskonzept nach
DIN 1946-6 erstellt werden. Hieraus ergibt sich in der Regel ein Lüftungssystem, das dem Haus bzw. der Wohnung einen
Mindestluftwechsel zuführt.
So kann z. B. das
solare Fassadensystem AirSun als Teil (
Außenluftdurchlass) einer lüftungstechnischen Anlage (
Abluftanlage) eingesetzt werden. Hier liegt der Vorteil darin, dass
keine kalte Außenluft in die Räume gelangt.
Das Prinzip des solaren Fassadensystems beruht darauf, dass
Außenluft angesaugt wird, die sich im Inneren des Kollektors erwärmt. Die erwärmte und trockene
Luft wird dann hinter dem Kollektor oder auch an jeder anderen beliebigen Stelle der Fassade dem Gebäudeinneren mittels eines herkömmlichen Ventilators zugeführt. Über die
Einzelraumregelung wird diese
Wärme erfasst und mindert die
Heizleistung durch statische
Heizflächen. Zusätzlich erwärmt die vorbeiströmende
Luft die Gebäudewand durch eine patentierte
Wärmeübertragungstechnologie, da die warme und trockene
Luft hinter der Gebäudewand vorbei streichen muss. So kann die
Wärme bis 24 Stunden gespeichert werden und auch bei schlechtem Wetter der Wohnung zugeführt werden.
Im solaren Fassadensystem selbst ist eine Dämmung integriert. Wenn das System nicht in Betrieb ist, z.B. in den Sommermonaten oder nach mehreren Tagen mit bewölktem Himmel, sorgt eine Sperrklappe dafür, dass das System getrennt von der Wand bleibt. Dann sorgt die integrierte Dämmung des Systems dafür, dass die Gebäudewand in den Sommermonaten nicht überhitzt wird. Im Winter sorgt die integrierte Dämmung dafür, dass die
Wärme nicht aus dem Gebäude heraustritt.
Bei
abgeschaltetem Solarkollektor muss die
Außenluft am Kollektor vorbei durch einen
Außenluftdurchlass den Räumen zugeführt werden, damit die
Abluftanlage weiterhin funktioniert.