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Installation solarthermischer

Sonnenofen: Anwendungen und Art des verwendeten Spiegels

Sonnenofen: Anwendungen und Art des verwendeten Spiegels

Ein Sonnenofen ist ein optisches System zur Bereitstellung konzentrierter Sonnenstrahlung. Die Solarofentechnik basiert darauf, Sonnenstrahlung von einer Oberfläche zu reflektieren und alles in einem einzigen Punkt zu konzentrieren.

Zisterzienser Stift Rein in der Ste...
Zisterzienser Stift Rein in der Steiermark, Österreich

Einige solarthermische Kraftwerke verwenden diese Technik, um ein Arbeitsmedium zu erhitzen. Anschließend verwenden sie diese erhitzte Flüssigkeit zur Stromerzeugung. Es ist eine Möglichkeit, Strom mit einer erneuerbaren Energiequelle zu erzeugen.

Der größte Sonnenofen ist der Megawatt-Solarofen (MWSF) in Frankreich. Sein Vorläufer ist der Mont-Louis Solar Furnace, eine weltweit erste Versuchsanlage.

Wie funktioniert ein Solarofen?

Ein Sonnenofen arbeitet mit verschiedenen Formen von konkaven Reflektoren. Je nach Anwendung gibt es Lösungen mit sphärischen Spiegeln, Parabolspiegeln oder Paraboloidspiegeln.

Die reflektierende Oberfläche dieses Konzentrators kann ein bis hundert Quadratmeter betragen. Wenn die Oberfläche zu groß ist, kann es notwendig sein, ein Heliostatenfeld anzulegen. Wir können diesen Effekt auch simulieren, indem wir Planspiegel verwenden, die so ausgerichtet sind, dass sie das Licht einem einzigen Brennpunkt zuordnen.

Welcher Spiegel wird in einem Sonnenofen verwendet?

Das richtige Design des Spiegels des Sonnenofens ist der konkave Spiegel . Es ist die beste Option, da diese Form die parallelen Sonnenstrahlen an einem Punkt konvergiert.

Sonnenofen: Anwendungen und Art des verwendeten Spiegels

Hohlspiegel absorbieren die gesamte einfallende Sonnenstrahlung und reflektieren sie zu einem einzigen Brennpunkt.

Dieses reflektierte Licht konzentriert die gesamte empfangene Wärmeenergie in einem großen Bereich auf einen Brennpunkt. Die verschiedenen Arten von Hohlspiegeln reflektieren das Sonnenlicht zu einem einzigen Brennpunkt.

Im Gegenteil, konvexe Spiegel würden Sonnenlicht in alle Richtungen verteilen.

Ein flacher Spiegel kann die Richtung des Strahls nicht konzentrieren. Einige Einrichtungen verwenden jedoch mehrere Einheiten dieses Spiegeltyps, die sich individuell am Brennpunkt orientieren.

Verwendungen und Anwendungen eines Sonnenofens

Sonnenöfen konzentrieren die Sonnenstrahlung auf einen Brennpunkt, um sehr hohe Temperaturen zu erreichen. In einigen Ausführungen können sie Temperaturen von etwa 4.000 °C erreichen. Hier sind einige Beispiele für den Einsatz verschiedener Arten von Sonnenöfen:

  • Stromerzeugung: Sie kann Wärmeenergie liefern, die Wärmekraftwerke in Strom umwandeln können. Diese Kraftwerke arbeiten mit Temperaturen zwischen 300 und 1000 Grad Celsius. Der Betrieb dieser Anlagen basiert auf der Umwandlung von Wärmeenergie in Strom.

  • Verursacht endotherme chemische Reaktionen.

  • Materialerwärmung: Sie werden verwendet, um die Beständigkeit einiger Materialien zu testen, die in extremen Wärmequellen verwendet werden.

  • Wärmequelle Stirlingmotor: Es ist eine Möglichkeit, Sonnenenergie direkt in mechanische Energie umzuwandeln.

  • Kochen von Speisen: In kleinerem Maßstab können Solaröfen verwendet werden, um herkömmliche Öfen zu ersetzen.

  • Alterungstests für Kunststoffe oder Lacke.

  • Es ist möglich, Wasserstoffbrennstoff aus Wasser herzustellen.

Mehrere Einrichtungen werden nur für Forschungsaufgaben entwickelt, wie z. B. High-Flux Solar Furnace in den Vereinigten Staaten.

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Erscheinungsdatum: 17. Mai 2018
Geändert am: 18. März 2022