Niedertemperatur-Solarthermieanlagen sind solche Solarthermieanlagen, die durch Sonnenenergie Nutzwärme bei Temperaturen unter 65 Grad Celsius bereitstellen.
Eine Niedertemperatur-Solarthermieanlage besteht aus:
Sonnenkollektoren.
Zwei Wasserkreisläufe (Primärkreislauf und Sekundärkreislauf).
Wärmeträgerflüssigkeit.
Wärmetauscher.
Akkumulator.
Glas der Expansion.
Rohrleitungen.
Die Umwälzung des Wassers in den Kreisläufen kann mit Hilfe eines Thermosiphons erfolgen, der den Dichteunterschied des Wassers bei verschiedenen Temperaturen ausnutzt, oder mittels einer Umwälzpumpe. Bei einer Umwälzpumpe wird jedoch eine externe Versorgung mit elektrischer Energie benötigt.
Wofür wird Solarthermie verwendet?
Die Nutzung von Niedertemperatur-Solarthermie wird in vielen Anwendungen verwendet, von denen wir die folgenden hervorheben:
Produktion von Sanitärwarmwasser (DHW)
Die Hauptanwendung der Solarthermie ist die Warmwasserbereitung (Warmwasser) für den Haus- und Dienstleistungssektor. Warmwasser wird mit einer Temperatur von 45 Grad Celsius verwendet. Diese Temperatur lässt sich leicht mit flachen Sonnenkollektoren erreichen, die eine Durchschnittstemperatur von 80 Grad Celsius erreichen können.
Niedertemperaturheizung
Solarheizungssysteme sind eine Ergänzung zum herkömmlichen Heizsystem, insbesondere für Systeme, die Nachspeisewasser unter 60 ° C verwenden.
Für das Heizen mit Solarenergie ist das System, das am besten funktioniert, das Fußbodenheizungssystem (Kreislauf gebildet durch ein Netzwerk von Rohren durch den Boden), da die Temperatur der Flüssigkeit, die durch diesen Kreislauf zirkuliert, etwa 45 ° C beträgt, leicht erreichbar durch Solar Sammler.
Poolwassererwärmung
Der Einsatz von Sonnenkollektoren ermöglicht eine Energieunterstützung in Freibädern und verlängert die Badezeit.
Zu beachten ist, dass die Gesetzgebung einiger Länder die Beheizung von Freibädern mit konventionellen Energiequellen, die in der Regel nicht erneuerbare Energiequellen sind, nicht erlaubt.
Bei dieser Art von Installationen können Sonnenkollektoren ohne Glas verwendet werden. Diese Sonnenkollektoren bestehen einfach aus einer Vielzahl winziger Metall- oder Kunststoffröhrchen, die in einer Spule angeordnet sind, durch die das Wasser zirkuliert.
Wie erfolgt die Erfassung der Sonnenstrahlung?
Das Sonnenkollektorsystem besteht aus Sonnenkollektoren, die miteinander verbunden sind. Seine Aufgabe besteht darin, Sonnenenergie einzufangen, um sie in Wärmeenergie umzuwandeln und die Temperatur der durch die Anlage zirkulierenden Flüssigkeit zu erhöhen.
Die am weitesten verbreitete Art von thermischen Kollektoren ist der flache Sonnenkollektor, der mit geringen Kosten Temperaturerhöhungen von 60 °C erreicht.
Der flächige Sonnenkollektor wird durch eine Metallplatte gebildet, die durch die Sonneneinstrahlung durch die Sonneneinstrahlung erwärmt wird (Absorber). Diese Platte ist schwarz gefärbt, damit sie die einfallende Sonnenstrahlung nicht reflektiert. Normalerweise wird das Solarpanel in einer Box mit einer Glasabdeckung platziert. Das Wasser wird innerhalb der Box durch eine Rohrschlange oder einen Rohrkreislauf zirkuliert, so dass die Wärme durch einen thermodynamischen Prozess auf die Flüssigkeit übertragen wird.
Es entsteht ein ähnlicher Effekt wie bei einem Gewächshaus, Sonnenlicht dringt durch die Glasplatte und erwärmt die geschwärzte Platte. Glas ist eine "Sonnenfalle", da es die Strahlung der Sonne durchlässt (kurzwellig), aber die von der geschwärzten Platte emittierte Wärmestrahlung (langwellig) nicht ablässt und sich diese Platte dadurch erwärmt und die Wärme an die Flüssigkeit, die durch die Rohre zirkuliert.
Es gibt auch Solar-Vakuum-Kollektoren auf dem Markt. Sie bestehen aus Metallrohren, die das Metallrohr, das das Arbeitsfluid enthält, abdecken und zwischen sich eine Kammer lassen, die als Isolator wirkt. Sie haben eine sehr hohe Ausbeute, aber ihre Kosten sind auch hoch.
Solarthermische Kollektoren bestehen aus folgenden Elementen:
Abdeckung: Die Abdeckung muss aus transparentem Material bestehen. Die Funktion der Abdeckung besteht darin, thermodynamische Wärmeverluste zu minimieren.
Luftkanal: Der Luftkanal ist ein Raum, der die Abdeckung von der absorbierenden Platte trennt und leer sein kann oder nicht.
Absorptionsplatte: Die Absorptionsplatte ist das Element, das Sonnenenergie absorbiert und Wärme an die Flüssigkeit überträgt, die durch die Rohre zirkuliert. Die Haupteigenschaft der absorbierenden Platte besteht darin, dass sie eine hohe Absorption der Sonnenstrahlung und eine geringe Wärmeemission aufweisen muss.
Rohre oder Kanäle: Die Rohre berühren die absorbierende Platte, um den Wärmeenergieaustausch durch Wärmeleitung zu maximieren. Die Flüssigkeit zirkuliert durch die zu erwärmenden Rohre und transportiert die Wärme zum Sammelbehälter.
Dämmschicht: Der Zweck der Dämmschicht besteht darin, das System abzudecken, um Wärmeverluste zu vermeiden und zu vermeiden. Für eine bestmögliche Dämmung sollte der Dämmstoff eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweisen.
