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Solarthermie, Nutzung und Arten von Einrichtungen

Solarthermie, Nutzung und Arten von Einrichtungen

Solarthermie besteht aus der Umwandlung von Sonnenenergie in Wärmeenergie. Es ist eine Form erneuerbarer, nachhaltiger und umweltfreundlicher Energie.

Diese Art der Energieerzeugung kann in Haushalten und kleinen Anlagen sowie in großen Kraftwerken angewendet werden.

Es gibt drei Arten von Solarthermie:

  • Hochtemperaturanlagen werden zur Stromerzeugung eingesetzt. Sie arbeiten mit Temperaturen über 500 ºC (773 Kelvin).

  • Mitteltemperaturanlagen arbeiten mit Temperaturen zwischen 100 und 300 Grad Celsius.

  • Niedertemperaturinstallationen werden üblicherweise in Privathaushalten verwendet. Sie arbeiten mit Temperaturen unter 65 Grad Celsius.

Wie ist eine solarthermische Anlage für ein Haus?

Diese Arten von Anlagen sind Niedertemperatur-Solarthermie-Systeme.

Das Grundschema einer solarthermischen Energieanlage lautet wie folgt:

Solarthermie, Nutzung und Arten von Einrichtungen

Dies sind zwei geschlossene Kreisläufe mit einem Wärmetauscher. Im Primärkreislauf passiert die kalte Wärmeübertragungsflüssigkeit die Sonnenkollektoren. Sonnenstrahlung erwärmt es und gelangt zu einem Wärmetauscher, wo es Wärmeenergie an den Sekundärkreis überträgt. Wiederholen Sie dann den Zyklus erneut.

Im Sekundärkreislauf wird das Wärmeübertragungsfluid nach dem Empfangen der Wärme im Wärmetauscher zum Speicher geleitet. Im Druckspeicher gibt die Wärmeübertragungsflüssigkeit die Wärme an das darin gespeicherte Wasser ab. Sobald es kalt ist, geht es zurück zum Wärmetauscher, um den Zyklus zu wiederholen.

Was ist ein Wärmespeichersystem?

Dieses System besteht aus der Speicherung von Wärmeenergie in einem Wassertank. Es wirkt wie eine Batterie, speichert jedoch keine chemische Energie, sondern Wärmeenergie.

Solarthermie, Nutzung und Arten von EinrichtungenGespeichertes Warmwasser kann direkt verwendet werden, z. B. zur Warmwasserbereitung von Pools, in Warmwasser- oder Heizungsanwendungen.

Vertriebssystem

Sobald das Wärmeträgermedium erwärmt ist, können wir die Wärmeenergie auf andere Kühlquellen übertragen.

Dieses System umfasst alle Elemente, die für die Verteilung der Wärmeübertragungsflüssigkeit und die Konditionierung für den Verbrauch vorgesehen sind (Steuerungssysteme, Rohre, Pumpen usw.).

Herkömmliche Energieunterstützungssysteme

Solarthermische Anlagen benötigen herkömmliche Energieunterstützungssysteme, um den Mangel an Sonnenstrahlung zu erkennen oder um einen Verbrauch zu erzielen, der größer als der dimensionierte ist.

Diese Energieunterstützungssysteme können aus verschiedenen Quellen stammen:

In den Monaten mit der geringsten Sonneneinstrahlung werden 60% des Bedarfs nicht gedeckt. Im Sommer sind es im Gegenteil praktisch 100%.

Um mehr als 60% oder 70% pro Jahr abzudecken, müsste ein sehr großes Solarfeld platziert werden, das sich nur schwer amortisieren lässt. Andererseits würde im Sommer ein Produktionsüberschuss erzeugt und Überhitzungsprobleme verursachen.

Was ist ein Solarthermiekraftwerk und wofür?

Ein Solarthermiekraftwerk ist ein Wärmekraftwerk, dessen Ziel die Erzeugung elektrischer Energie ist. Diese Art von Solaranlage wird als eine Art von Hochtemperatur-Solarthermie klassifiziert.

In solarthermischen Kraftwerken wird die Sonnenstrahlung an einem Punkt konzentriert, um Dampf zu erzeugen. Der Dampf treibt eine Dampfturbine an, die an einen elektrischen Generator angeschlossen ist.

Im Gegensatz zu Photovoltaik-Solarkraftwerken wird nur Solarenergie als Wärmequelle genutzt. 

Die thermodynamische Leistung ist gering, aber der Kraftstoffpreis ist Null.

Wie wird solarthermische Energie gewonnen? Arten von Sonnenkollektoren

Ein Solarkollektor (oder Solarkollektor) ist eine Art Solarmodul für solarthermische Energie.

Die Kollektoren erhalten Wärmeenergie, indem sie die Sonnenenergie nutzen. Je nach Verwendungszweck gibt es drei Arten von Sammlern:

  • Der flache Sonnenkollektor ist am weitesten verbreitet. Temperaturerhöhungen von 60 Grad Celsius können mit geringen Kosten erzielt werden.

  • Unglasierte Solarthermiekollektoren werden üblicherweise zur Erzeugung von heißem Wasser in Schwimmbädern verwendet. Der Temperaturanstieg ist gering und liegt bei 30 Grad Celsius. Sie sind billiger als flache Solarkollektoren.

  • Solare Vakuumkollektoren. Sie bestehen aus Metallrohren, die das Metallrohr abdecken, das die Wärmeübertragungsflüssigkeit enthält, und zwischen ihnen eine Kammer lassen, die als Isolator fungiert. Sie haben eine höhere Leistung und Kosten.

  • Solarkollektoren mit Strahlungskonzentrationssystemen erzielen höhere Temperaturen.

  • Die Kollektoren mit Verfolgungssystemen der Sonne variieren ihre Position und Neigung, um eine senkrechte Position zur Sonnenstrahlung aufrechtzuerhalten.

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Erscheinungsdatum: 13. Juli 2011
Geändert am: 30. Oktober 2020