Installation solarthermischer

Solarkraftwerk
Thermo

Komponenten einer solarthermischen Anlage

Komponenten einer solarthermischen Anlage

Die Aufgabe einer solarthermischen Anlage ist es, Solarenergie zur Wärmeerzeugung zu nutzen. Die Sonnenkollektoren dieser Anlagen fangen die Wärme der Sonnenstrahlung ein, die auf sie fällt, um eine Flüssigkeit zu erhitzen. Die verschiedenen Möglichkeiten, diese heiße Flüssigkeit zu nutzen, ermöglichen uns, diese Art von erneuerbarer Energie in verschiedenen Anwendungen zu nutzen.

Eine solarthermische Anlage besteht aus:

  • Solarkollektoren
  • Primär- und Sekundärkreise
  • Wärmetauscher
  • Akkumulator, Pumpen
  • Ausdehnungsgefäß
  • Rohre
  • Hauptbedienfeld

Sonnenkollektor

Der Solarkollektor ist eine Art Solarmodul, das für die Nutzung von Solarthermie ausgelegt ist. Der Sonnenkollektor wird auch Sonnenkollektor genannt.

Solarkollektoren sind die Elemente, die Sonnenstrahlung einfangen und in Wärmeenergie in Wärme umwandeln. Sonnenkollektoren sind für Flachkollektoren, Vakuumröhren und Absorberkollektoren ohne Schutz oder Isolierung bekannt. Die flachen (oder flachen) Sammelsysteme mit Glasabdeckung sind die gebräuchlichsten in der Produktion von sanitärem Warmwasser. Das Glas lässt die Sonnenstrahlen durch, sie erhitzen Metallrohre, die Wärme an die Flüssigkeit im Inneren übertragen. Die Röhren sind von dunkler Farbe, da dunkle Oberflächen sich mehr erhitzen.

Das Glas, das den Kollektor bedeckt, schützt nicht nur die Installation, sondern ermöglicht auch, die Wärme zu speichern und einen Treibhauseffekt zu erzeugen, der die Leistung des Kollektors verbessert.

Sie bestehen aus einer geschlossenen Aluminiumhülle, die resistent gegen Meeresumgebungen ist, einem Eloxat-Aluminiumrahmen, einer silikonfreien Perimeterdichtung, einer Wärmeisolierung, die die Steinwolleumgebung respektiert, einer hochtransparenten Solarglasabdeckung und schließlich durch ultraschallgeschweißte Rohre.

Die Sonnenkollektoren bestehen aus folgenden Elementen:

  • Cover: Es ist transparent, es kann vorhanden sein oder nicht. Es ist in der Regel aus Glas, obwohl sie auch in Kunststoff verwendet werden, da es weniger teuer und überschaubar ist, aber es muss ein spezieller Kunststoff sein. Seine Funktion besteht darin, die Verluste durch Konvektion und Strahlung zu minimieren und daher eine möglichst hohe solare Transmission zu erreichen.
  • Luftkanal: Es ist ein Raum (leer oder nicht), der die Abdeckung der absorbierenden Platte trennt. Ihre Dicke wird unter Berücksichtigung des Zweckes berechnet, die Verluste durch Konvektion auszugleichen und die hohen Temperaturen, die auftreten können, wenn sie zu eng sind.
  • Absorberplatte: Die Absorberplatte ist das Element, das die Sonnenenergie absorbiert und sie an die Flüssigkeit weitergibt, die in den Rohren zirkuliert. Die Haupteigenschaft der Platte ist, dass sie eine große Sonnenabsorption und eine reduzierte thermische Emission haben muss. Da gängige Materialien diese Anforderung nicht erfüllen, werden kombinierte Materialien verwendet, um das beste Verhältnis von Absorption und Emission zu erhalten.
  • Rohre oder Leitungen: Die Rohre berühren (manchmal geschweißt) die Absorberplatte, so dass der Energieaustausch so groß wie möglich ist. Für die Rohre zirkuliert die Flüssigkeit, die sich aufheizt und in den Sammelbehälter fließt.
  • Isolierschicht: Der Zweck der Isolierschicht besteht darin, das System abzudecken, um Verluste zu vermeiden und zu minimieren. Warum die Isolierung die bestmögliche ist, sollte das Isoliermaterial eine geringe Wärmeleitfähigkeit haben.

Arten von Solarkollektoren

Die drei wichtigsten Arten von Sonnenkollektoren sind:

  • Thermische Sonnenkollektoren mit flacher Platte
  • Thermoelement-Solar-Vakuumröhrenkollektoren
  • Parabolische Sonnenkollektoren

Bei Flachkollektoren ist der Kern des Systems ein senkrechter Schieber aus Metallrohren, um das kalte Wasser parallel zu leiten, das durch ein horizontales Rohr mit dem Kaltwassereinlass verbunden ist und oben durch ein anderes ähnlich wie die Rückkehr.

In dem System der solarthermischen Vakuumröhre werden die Metallrohre des bisherigen Systems durch Glasrohre ersetzt, verkapselten, eines nach der anderen, in einem anderen Glasrohr zwischen dem Vakuum als Isolierung wird.

In parabolischen Sonnenkollektoren haben die Kollektoren eine parabolische Form, um die gesamte Sonnenstrahlung zu konzentrieren, die auf einer Oberfläche an einem Punkt empfangen wird, durch den die Wärmeflüssigkeit strömt. Diese Systeme werden im Allgemeinen verwendet, um Dampf und mit dem Dampf zu erzeugen, um Turbinen anzutreiben, mit denen Elektrizität erhalten wird. Es ist eine Möglichkeit, elektrische Energie durch Sonnenenergie zu erhalten, wenn Sie Photovoltaik-Module verwenden.

Primärschaltung

Der Primärkreislauf einer solarthermischen Anlage, ein geschlossener Kreislauf, transportiert die Wärme vom Kollektor zum Speicher (System, das Wärme speichert). Die erwärmte Flüssigkeit (Wasser oder eine Mischung von Substanzen, die die Wärme transportieren können) trägt die Wärme zum Akkumulator. Sobald es abgekühlt ist, kehrt es zum Aufwärmen zum Kollektor zurück und so weiter.

Wärmetauscher

Der Wärmetauscher erwärmt das Trinkwasser durch die von der Sonnenstrahlung aufgenommene Wärme. Es befindet sich im Primärkreis, an seinem Ende. Es hat eine Serpentinenform, da auf diese Weise die Kontaktfläche und damit die Effizienz erhöht werden kann.

Das Wasser den Akkumulator eintritt, vorausgesetzt, dass sie kühler ist als die Spule ist, aufgeheizt wird. Dieses Wasser, das während der Sonnenstunden erhitzt wird, steht für den späteren Verbrauch zur Verfügung.

Akkumulator

Der Akkumulator ist ein Tank, in dem sich das für den Verbrauch nützliche erwärmte Wasser ansammelt. Es hat einen Eingang für kaltes Wasser und einen Auslass für heißes Wasser. Die Kälte tritt unterhalb des Akkumulators ein, wo sie mit dem Tauscher ist, während sie sich erwärmt, bewegt sie sich nach oben, wo das heiße Wasser zum Verzehr kommt.

Intern hat es ein System, um die korrosive Wirkung des auf den Materialien gespeicherten heißen Wassers zu vermeiden. Auf der Außenseite befindet sich eine Isolierschicht, die Wärmeverluste verhindert und mit einem Material bedeckt ist, das die Isolierung vor Feuchtigkeit und Stößen schützt.

Sekundärkreis

Der Sekundär- oder Verbrauchskreis, (offener Stromkreis), tritt in kaltes Versorgungswasser ein und am anderen Ende wird das erhitzte Wasser verbraucht (Dusche, Wanne, ...). Das kalte Wasser strömt zuerst durch den Speicher, wo es das heiße Wasser erhitzt, bis es eine bestimmte Temperatur erreicht. Die Warmwasserleitungen von außen müssen mit Isolatoren bedeckt sein.

Hydraulikpumpen

Die Hydraulikpumpen, wenn die Installation Zwangszirkulation ist, sind Rezirkulationstyp (es gibt normalerweise zwei pro Schaltung), arbeiten eine halbe Tag und das Paar, die Hälfte der verbleibenden Zeit. Die Installation besteht aus den Uhren, die das System betreiben, sie tauschen die Pumpen aus, so dass die ersten 12 Stunden und die restlichen 12 Stunden arbeiten. Wenn zwei Pumpen in Betrieb sind, gibt es den Vorteil, dass für den Fall, dass einer nicht mehr arbeitet, ein Ersatz vorhanden ist, so dass der Prozess nicht gestoppt werden kann, wenn einer von ihnen ausfällt. Der andere Grund ist, dass dank dieses Austauschs die Pumpe nicht so viel leidet, sondern dass sie sich ausruht, abkühlt und wenn sie wieder in gutem Zustand ist (nach 12 Stunden), wird sie wieder in die Spur gebracht. Dadurch können die Pumpen die Betriebszeit ohne vorherige Wartung verlängern.

Insgesamt und wie oben definiert, gibt es normalerweise 4 Pumpen, zwei in jedem Kreislauf. Zwei im Primärkreis, die das Wasser von den Kollektoren und die anderen beiden im Sekundärkreis pumpen, die Wasser von den Akkumulatoren pumpen, im Falle einer Zwangsumlaufanlage.

Nichts mit Hydraulikpumpen zu tun, die in einem Hybridsystem aus Sonnenenergie und Wasserkraft verwendet werden.

Ausdehnungsgefäß

Das Ausdehnungsgefäß absorbiert Volumenänderungen des Wärmeübertragungsfluids, das durch die Sammelkanäle zirkuliert, wobei der angemessene Druck aufrechterhalten wird und Verluste der Masse des Fluids vermieden werden. Es ist ein Behälter mit einer von Flüssigkeiten getrennten Gaskammer mit einem Anfangsdruck, der von der Höhe der Anlage abhängt.

Am häufigsten verwendet wird ein geschlossenes Ausdehnungsgefäß mit Membran, ohne Massenübertragung auf der Außenseite des Kreislaufs.

Pfeifen

Die Rohre der Anlage sind mit einer Wärmedämmung versehen, um den thermodynamischen Verlust mit der Umgebung zu minimieren.

Bedienfeld

In der solarthermischen Anlage gibt es auch ein Hauptbedienfeld, in dem jederzeit die Temperatur angezeigt wird (ein Temperaturregler), so dass der Betrieb des Systems jederzeit kontrolliert werden kann. Die für den Bombenaustausch verantwortlichen Uhren erscheinen ebenfalls.

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Geändert am: 31. Mai 2018