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Thermodynamische Sonnenenergie

Thermodynamische Sonnenenergie

Thermodynamische Sonnenenergie ist eine Kombination aus aerothermischer und solarthermischer Energie.

Aerothermische Energie nutzt eine Wärmepumpe, um die Temperatur eines Kühlmittels zu senken und es in thermischem Kontakt mit der Außenseite zu zirkulieren. Da der Temperaturunterschied zur Umgebung sehr groß ist, wird nach den Gesetzen der Thermodynamik ein Wärmeübergang vom heißen (Umgebungs-) zum kalten (Kühlmittel-) Medium erreicht. Ein sehr wichtiges thermodynamisches Merkmal in diesem Aspekt ist, dass die Geschwindigkeit, mit der Wärme übertragen wird, umso größer ist, je größer die Temperaturdifferenz ist.

Solarthermie basiert auf der Erwärmung der Kühlflüssigkeit durch Sonneneinstrahlung. Diese Flüssigkeit zirkuliert durch die Sonnenkollektoren, die die Sonneneinstrahlung durch Erhöhen der Temperatur der Flüssigkeit einfangen.

Thermodynamische Sonnenenergie ist ein System, das die Differenz zwischen der Temperatur der Flüssigkeit, die in den thermodynamischen Paneelen zirkuliert, und der Umgebungstemperatur ausnutzt. Die Flüssigkeit, die in den Platten zirkuliert, ist ein Kühlmittel mit einer sehr niedrigen Temperatur. Gemäß den Gesetzen der Thermodynamik erzeugt der Temperaturunterschied zwischen der Umgebung und dem Kühlmittel eine Energieübertragung in Form von Wärme von der Umgebung auf die thermodynamische Plattenflüssigkeit.

Nutzung der thermodynamischen Sonnenenergie.

Die Hauptanwendung dieses Systems ist die Erzeugung von Brauchwarmwasser (DHW). Im Allgemeinen in Einfamilienhäusern, aber auch in anderen industriellen Anwendungen, bei denen die Verwendung von heißem Wasser erforderlich ist.

Vorteile thermodynamischer Sonnenkollektoren.

Der Hauptvorteil der Installation eines thermodynamischen Solarmoduls besteht darin, dass Energie unter nahezu allen Bedingungen erzeugt werden kann. Notwendige Voraussetzung ist, dass die Außentemperatur nicht unter der Kühlmitteltemperatur liegt. Im Gegensatz zu thermischer Sonnenenergie gewinnen die Paneele weiterhin Wärmeenergie aus der Umgebung.

Der Hauptnachteil von thermodynamischen Paneelen besteht darin, dass der Stromverbrauch aufgrund der Notwendigkeit, mit einer Wärmepumpe zu arbeiten, konstant ist. Bei optimalen Wetterbedingungen kann die erzeugte elektrische Leistung 4 Watt pro Watt verbrauchter elektrischer Energie erreichen. Wenn die Wetterbedingungen jedoch nicht optimal sind, können wir bei ein oder zwei Watt Wärmeenergie bleiben, die pro WattElektrizität gewonnen wird.

Wie thermodynamische Sonnenenergie funktioniert.

Eine thermodynamische Solarenergieanlage besteht aus einem thermodynamischen Paneel, das versucht, die größte Wärmemenge aus der Umgebung zu absorbieren, in der es von einem Kühlgas mit einer sehr niedrigen Temperatur (um -4 ° C) umgeben ist, das durch das Paneel zirkuliert drinnen.

Die Wärmepumpe hat einen Kompressor, der das Kältemittelgas von der thermodynamischen Platte zu einem Expansionssystem befördert. Die Wärmepumpe ist das einzige Element, das Strom verbraucht.

Der Speicher ist das dritte Element unserer thermodynamischen Solaranlage. Im Inneren befindet sich eine Spule, durch die das Kältemittelgas bei erhöhter Temperatur einen Wärmeaustausch erzeugt und das Wasser für die spätere Verwendung erwärmt.

Vergleich der thermodynamischen Sonnenenergie mit der Solarthermie

Thermodynamische Solarenergie ist ein System zur Erzeugung von Wärmeenergie, das komplizierter, aber vollständiger ist als Solarthermie Solarthermie fängt nur Wärme durch Sonnenenergie ein, während ein thermodynamisches System auch die Wärme in der Umwelt nutzt und daher mehr Elemente enthält.

Andererseits hat die thermodynamische Sonnenenergie den Vorteil, dass sie nicht nur der Sonne, sondern auch der Umgebungsluft, dem Wind oder sogar dem Regenwasser Energie entziehen kann und daher nicht so abhängig ist von einer sich ändernden Ressource wie die sonne Dank dessen wird es weiterhin einige Leistungen in einem breiteren Zeitplan und bei einer größeren Vielfalt von Wetterbedingungen bieten.

Wir müssen auch bedenken, dass ein thermodynamisches Paneel viel leichter und kleiner ist als ein thermisches Paneel, was uns bei der Installation mehr Flexibilität bietet.

Autor:

Erscheinungsdatum: 20. Dezember 2019
Geändert am: 20. Dezember 2019