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Installation solarthermischer

Was ist ein Heliostat?

Heliostaten sind Spiegel, die sich auf zwei Achsen bewegen und dazu dienen, die auf sie fallenden Sonnenstrahlen in eine bestimmte Richtung zu lenken. Das Hauptziel von Heliostatenfeldern ist es, Sonnenenergie auf einen Brennpunkt zu konzentrieren.

Was ist ein Heliostat?

Die reflektierenden Oberflächen enthalten ein Nachführsystem, um den Winkel des reflektierten Strahls entsprechend der täglichen Bewegung der Sonne zu variieren, damit die Strahlung unabhängig vom Sonnenstand immer auf denselben Punkt konzentriert wird. 

Die Heliostaten sind in zwei Achsen gekoppelt, meist in einer azimutalen Montierung, das heißt, einer bewegt sich vertikal und der andere horizontal.

Wozu dient ein Heliostat?

Der Heliostat wird in verschiedenen Anwendungen aus unterschiedlichen Gründen eingesetzt:

  1. Zur Stromerzeugung durch Sonnenenergie: In solarthermischen Kraftwerken dient der Heliostat dazu, die Sonnenstrahlen auf einen bestimmten Punkt oder Bereich zu konzentrieren, in dem sich die Sonnenkollektoren befinden.

  2. In der Astronomie wird dieser Mechanismus verwendet, um die Sonne zu beobachten, ohne die Ausrichtung des Beobachtungsgeräts ändern zu müssen.

  3. In der Geodäsie dient der Heliostat zur Übertragung von Lichtsignalen über große Distanzen.

Wie ist der Aufbau eines Heliostaten?

Es gibt viele Designs für den Bau von Heliostaten, die sich in Effizienz und Preis unterscheiden.

Eine einfache Konstruktion besteht darin, dass sich der Spiegel um eine polar ausgerichtete Hauptachse dreht. Ein mechanischer Mechanismus dreht die reflektierende Oberfläche um 15 Grad pro Stunde und kompensiert die Drehung der Erde in Bezug auf die Sonne.In diesem Fall ist der Spiegel so ausgerichtet, dass er die Sonnenstrahlung entlang derselben Polachse in Richtung einer der beiden reflektiert himmlische Pole.

Auf der anderen Seite gibt es eine sekundäre senkrechte Achse, die eine gelegentliche manuelle Einstellung des Spiegels ermöglicht, um die Änderung der Deklination der Sonne mit den Jahreszeiten auszugleichen.

Es gibt auch technologisch fortschrittlichere Heliostaten, die über ein Steuersystem verfügen, das die Spiegel zu einem bestimmten Zeitpunkt basierend auf dem Sonnenstand ausrichtet. Das heißt, beide Achsen sind automatisiert.

Vorteile von Heliostaten in Solarkraftwerken

Tatsächlich ist die wichtigste Anwendung von Heliostaten die Erzeugung elektrischer Energie in solarthermischen Kraftwerken. Andererseits werden Heliostaten auch in Photovoltaikanlagen eingesetzt. Hier sind die zwei Vorteile dieses Systems:

  • Bei Solarthermie kann die Temperatur erheblich erhöht werden. In einem solarthermischen Kraftwerk ist es notwendig, die Sonnenstrahlung auf einen Punkt zu konzentrieren, um die notwendige Temperatur zu erhalten, um Dampf mit optimalem Druck zu erzeugen, um eine Dampfturbine anzutreiben und Strom zu erzeugen.

  • Bei der photovoltaischen Solarenergie kann eine größere Menge an Sonnenstrahlung auf dasselbe Solarmodul konzentriert werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Leistung des Photovoltaikpanels zu steigern.

  • Bei Photovoltaikanlagen ist die Installation von Heliostaten günstiger als die Installation von Photovoltaikmodulen.

  • Es ist eine wirtschaftliche Möglichkeit, eine der wichtigsten erneuerbaren Energiequellen auf dem Planeten besser zu nutzen.

      Autor:

      Erscheinungsdatum: 22. Juni 2017
      Geändert am: 4. August 2022