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Thermische Sonnenkollektoren

Thermische Sonnenkollektoren

Ein Solarthermiekollektor ist eine Komponente einer solarthermischen Anlage. Ein Solarkollektor ist eine Art von Solarpanel, der dafür verantwortlich ist, Solarenergie einzufangen und in Wärme umzuwandeln. Es wird auch der Sonnenkollektor genannt.

Der Sonnenkollektor ist das Grundelement dieser erneuerbaren Energiequelle.

Von Solarkollektoren gibt es viele Arten. Der verwendete Sonnenkollektor hängt von der Verwendung ab, die gegeben wird. Wenn wir beispielsweise einen Pool auf eine Temperatur von 25-28ºC erhitzen wollen, benötigen wir im Frühjahr einen einfachen Sensor, da die Umgebungstemperatur leicht in dieser Größenordnung oder sogar höher liegen wird. Auf der anderen Seite, wenn wir eine Flüssigkeit auf Temperaturen von 200 ° C erhitzen wollen, benötigen wir konzentrierende Solarkollektoren, um die Sonnenstrahlung zu konzentrieren und auf eine kleine Menge Flüssigkeit zu übertragen.

Arten von Solarthermiekollektoren

Derzeit können wir im Solarmarkt folgende Arten von solarthermischen Kollektoren unterscheiden:

  • Flache Sonnenkollektoren oder Flachkollektoren. Diese Art von Sonnenkollektor fängt die Sonnenstrahlung ein, die auf einer Oberfläche empfangen wird, um eine Flüssigkeit zu erhitzen. Der Treibhauseffekt wird oft verwendet, um die Wärme zu erfassen.
  • Solarthermische Kollektoren der Konzentration der Sonnenstrahlung. Dieser Kollektortyp fängt die empfangene Strahlung auf einer relativ großen Oberfläche ein und konzentriert sie mittels Spiegeln auf einer kleineren Oberfläche.
  • Vakuumröhre thermische Sonnenkollektoren. Dieser Solarthermiekollektor besteht aus einem Satz zylindrischer Rohre, die durch einen selektiven Absorber gebildet werden, der sich auf einer Reflektorsiedlung befindet und von einem transparenten Glaszylinder umgeben ist.

In Solaranwendungen bei niedriger Temperatur, dh bei Temperaturen unter 80 ° C, wie etwa Schwimmbadheizung, Warmwassererzeugung oder sogar Wärme zuzuführen, ist meist solarthermische Flachplatte verwendet wird, mit oder ohne Glasabdeckung, je nach Anwendung.

Anschluss von thermischen Sonnenkollektoren

Bei der Definition und Montage einer solarthermischen Anlage ist zu beachten, dass Solarkollektoren in Gruppen aufgeteilt werden sollten.

Diese Gruppen solarthermischer Kollektoren sollten immer aus Einheiten desselben Modells und mit einer möglichst einheitlichen Verteilung bestehen.

Es gibt zwei grundlegende Optionen oder Typen zum Gruppieren von zwei oder mehr Sensoren: serieller oder paralleler Typ. Außerdem können Sie ein Capture-Feld konfigurieren, indem Sie die beiden Gruppen kombinieren, was wir Gruppierungen oder gemischte Schaltungen nennen.

Anschluss von Solarkollektoren in Serie

In der Reihenschaltung verbindet sich der Ausgang des ersten Sonnenkollektors direkt mit dem Eingang des nächsten, und so weiter. Die Temperatur der Einlassflüssigkeit zu jedem Kollektor ist höher als die des vorherigen Kollektors, so dass wir am Ausgang einer Gruppe von Kollektoren höhere Temperaturen erhalten können, als wenn wir mit dem thermischen Sprung eines einzelnen Kollektors arbeiten würden.

Diese Art der Verbindung hat den Nachteil, dass die Leistung der Kollektoren proportional zum Anstieg der Arbeitstemperatur abnimmt; Daher wird diese Art der Verbindung nur in sehr spezifischen Anwendungen und mit maximal 6 bis 10 m2 thermischer Solarkollektoren verwendet, die entsprechend der Klimazone in Reihe geschaltet sind.

Wie für das hydraulische Verhalten dieser Konfiguration wird der Gesamtstrom von der Gruppe von Sensoren, um die Strömungsrate eines einzelnen Sensors, und, im Gegenteil gleich sein, der Verlust durch die Gruppe verursacht wird auf die Summe des Verlustes gleich Gebühr aller Solarkollektoren.

Parallelschaltung von Sonnenkollektoren

Bei der Parallelschaltung von Solarkollektoren sind sowohl der Ausgang als auch der Eingang der Kollektoren mit den für die übrigen Kollektoren gemeinsamen Eintritts- und Austrittspunkten verbunden.

Bei dieser Konfiguration ist die Temperatur der Einlassfluid das gleiche in allen Sensoren und so mit Austrittstemperaturen, so dass der Ausgang der Batterie oder eine Gruppe von Sensoren, um die Temperatur zu erhalten, als ob wir mit gearbeitet thermischer Sprung eines einzelnen Sensors.

Daher arbeiten alle Kollektoren am selben Punkt der Zinskurve. Diese Verbindung ist am häufigsten bei Niedertemperatur-Solarthermie-Anlagen.

Hydraulisch liefert diese Konfiguration einen Gesamtfluss der Gruppe, der die Summe der Teilströme jedes Kollektors darstellt, während der Ladungsverlust der Gruppe dem eines einzelnen solarthermischen Kollektors entspricht.

Gemischte Kollektorverbindung

Manchmal führt das Volumen der Kollektoren und / oder der Bedarf an höheren Temperaturen zu Installationen, die die Anordnung in Reihe und parallel kombinieren. Wir nennen diese Art der Verbindung von Solarmodulen gemischt.

Ausgleich des Einzugsgebiets

Grundsätzlich gibt es zwei Methoden, um den Fluss von Wärmetransportfluid in einem Bereich von Solarthermie-Kollektoren auszugleichen:

  • Anpassung der Länge der Schaltungen. Dies wird erreicht mit dem, was invertierte Rückkehr genannt wird. Das heißt, die Länge der Verbindungsleitungen aller Solarkollektoren muss ausgeglichen werden, damit das Fluid den gleichen Druckverlust hat.
  • Einbringen von Lastverlusten durch Anordnung von Strangregulierventilen am Eingang der Kollektorbatterien. Je kürzer die Schaltungslänge ist, desto mehr Lastverlust wird mit dem entsprechenden Ventil ausgeübt.
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    Geändert am: 29. Mai 2018