Menu

Installation solarthermischer

Solarkraftwerk
Thermo

Solarspeicher

Solarspeicher

Ein Sonnenspeicher ist ein Tank, in dem die tagsüber aufgenommene Wärmeenergie gespeichert wird. Im Bereich der Photovoltaik wäre das Äquivalent eines Akkumulators eine Batterie.

Das Erhitzen eines Liters Wasser dauert einige Zeit. Daher ist es erforderlich, einen Akku zu haben, um die größte Menge an heißem Wasser zu speichern,  wenn es benötigt wird . Zum Beispiel kann nachts heißes Sanitärwasser erforderlich sein, aber es steht keine Sonnenstrahlung zur Verfügung, um es zu erwärmen.

Wenn das System beispielsweise Warmwasser benötigt, liefert der Tank dieses Warmwasser und ersetzt es durch kaltes Wasser. Kaltes Wasser fließt durch den Kreislauf von Sonnenkollektoren, die der Sonnenstrahlung ausgesetzt sind, und erhöht dessen Wärmeenergie. Das heiße Wasser kehrt zum Speicher zurück, wenn es benötigt wird.

Wie entsteht ein Sonnenspeicher?

Ein Solartank besteht aus einem Metalltank aus synthetischem und isoliertem Material.

Der Akku enthält wiederum einen oder zwei Wärmetauscher oder Wärmetauscher in Ihrer Installation. Mit diesen Wärmetauschern können Sie Ihre Sicherheit maximieren, um das Risiko von Undichtigkeiten und thermodynamischen Energieverlusten zu vermeiden.

Wie funktioniert ein Akku?

Das System arbeitet über zwei Wasserkreisläufe. Der Primärkreislauf ist ein geschlossener Kreislauf, in dem immer dieselbe Flüssigkeit zirkuliert und durch die Solarkollektoren (c) und durch einen Wärmetauscher (FG) fließt.

SolarspeicherDer Sekundärkreis ist offen. Es hat einen Kaltwassereinlass (A) und einen Warmwasserauslass (E), der in unserem Heizungs- oder Warmwassersystem verwendet wird.

Kaltes Wasser tritt in den Solartank (B) ein, wenn es sich beim Verbrauch leert. Kaltes Wasser ist etwas dichter als heißes Wasser, daher befindet es sich meist am Boden des Tanks. Wenn heißes Wasser benötigt wird, wird es daher von oben entnommen.

Die Flüssigkeit im Primärkreislauf passiert die Sonnenkollektoren, die sie dank Sonneneinstrahlung erwärmen (D). Auf diese Weise steigt die Wärmeenergie der Flüssigkeit. Dann wird die heiße Flüssigkeit mit der Flüssigkeit aus dem Speicher zu einem Wärmetauscher geleitet.

Im Wärmetauscher stehen die beiden Flüssigkeiten in thermischem Kontakt, vermischen sich aber nicht. Nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik und der Aussage von Clausius kann Wärme nur von einem heißen Körper auf einen kalten Körper übertragen werden. Daher wird die Wärme immer von der Flüssigkeit im Primärkreislauf (heißer, weil sie der Sonne ausgesetzt war) an die Speicherflüssigkeit weitergegeben.

Warum ist der Wärmetauscher wichtig?

Ein System, das keinen Wärmetauscher verwendete und das Wasser, das in die Kollektoren gelangte, war das gleiche wie das im Tank gespeicherte.

Bei der Wärmeübertragung in einem thermodynamischen System ist der Wirkungsgrad jedoch proportional zur Temperaturdifferenz. Mit anderen Worten, je kälter die Flüssigkeit ist, die durch den Sonnenkollektor fließt, desto schneller erwärmt sie sich.

Was ist die beste Ausrichtung eines Akkus?

Befindet sich der Druckspeicher in vertikaler Position, wird die Temperaturschichtung einfacher und effektiver durchgeführt, so dass es nicht erforderlich ist, dass sich der gesamte Tank auf der angegebenen Temperatur befindet.

Zusätzlich wird in vertikaler Position des Akkumulators eine höhere Wärmeleistung von den Solarkollektoren erhalten und Wärmeverluste werden wiederum vermieden.

Arten von Solarakkumulatoren

Die Größe der Solaranlage ist das wichtigste Element bei der Auswahl des einen oder anderen Akkumulatortyps.

Abhängig von der Größe der Installation

Bei kleinen oder mittleren Bauwerken ist es üblich, dass  der Tank selbst auch Trinkwasser enthält .

Andererseits ist es in großen und komplexen thermischen Solaranlagen wichtig, dass  schrittweise andere Puffertanks eingerichtet werden.  In den Trägheitstanks kann die Wärmeenergie gespeichert werden, die später an den Sonnenspeicher übertragen wird.

Interne oder externe Wärmetauscher

Je nachdem, ob sich die Wärmetauscher außerhalb oder innerhalb des Kondensators befinden, können wir darüber hinaus andere Varianten erhalten.

Wenn der Tank keinen eingebauten Wärmetauscher hat, wird das Wasser draußen erwärmt. Wenn es andererseits im Inneren enthalten ist, treten sowohl die Ansammlung von Wasser als auch der anschließende Temperaturanstieg im selben Tank auf.

Abhängig vom Standort des Akkus

Der Akku kann sein:

  • Über Sonnenkollektoren
  • An anderer Stelle in der Einrichtung.

Wenn sie oben sind, handelt es sich um ein  Solarthermosiphonsystem. Die Flüssigkeit, die zwischen den Sonnenkollektoren und dem Akkumulator zirkuliert, muss nicht gepumpt werden.

Befindet sich der Akkumulator anderweitig, ist ein Beitrag elektrischer Energie erforderlich  , um das Fluid zu pumpen . In diesen Fällen kann die zugeführte Energie aus einer anderen erneuerbaren Energiequelle oder direkt aus dem Stromnetz stammen.

Autor:

Erscheinungsdatum: 25. April 2019
Geändert am: 12. April 2020