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Solarthermie Arten

SolarthermieSolarthermie
Was bedeuted Solarthermie? -> Lexikoneintrag
bedeutet die thermische Nutzung der Sonnenenergie. Man verwendet technische Systeme zur Umwandlung der Sonnenstrahlung in nutzbare Wärmeenergie. Den eigentlichen Effekt kennt jeder von dunklen Gegenständen. Dunkle Gegenstände erwärmen sich bei Sonnenbestrahlung intensiver als helle. Genauso kennt man im Allgemeinen den Lupeneffekt. Hier wird Licht gebündelt, man erreicht somit ein höheres Temperaturniveau. Genau diese Effekte werden bei nichtkonzentrierter und konzentrierter SolarthermieSolarthermie
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genutzt.

Bei Flachkollektoren ist es ein spezielles Glykolgemisch.

Bei Vakuumröhren mit durchlaufendem Wärmeträgerrohr ist dies ähnlich.

Bei Vakuumröhren mit Verdampfungstechnik wird die Wärme im ersten Arbeitgang durch ein Temperaturempfindliches verdampfbares Medium wie z.B. Methanol aufgenommen. Der erzeugte Dampf steigt zum Kondensator der sich jeweils am oberen Ende einer Röhre befindet. Der Kondensator gibt die Wärmeenergie über einen Wärmetauscher an das  zirkulierende Wärmemedium ab, welches in der Regel ebenfalls ein spezielles Glykolgemisch ist. Erst danach wird über einen Wärmetauscher die Wärme an den Brauchwasserkreislauf bzw. dem Heizungswasserkreislauf abgegeben.

Solarthermie Zweikreissysteme

Im Portalbereich SolarthermieSolarthermie
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werden nur solarthermische Zweikreissysteme vorgestellt. Bei Zweikreissystem nimmt ein Wärmemedium in einem geschlossenen Kreislauf direkt die solare Wärme auf und gibt sie anschließend über einen Wärmetauscher an den Brauchwasserkreislauf bzw. dem Heizungswasserkreislauf ab.

Solarthermie Einkreissysteme

Bei Einkreissystemen läuft das Brauchwasser bzw. das Heizungswasser unmittelbar durch die Kollektoren und nimmt die Wärme direkt auf. Diese Technik hat in kalten Regionen den Nachteil, dass das Wärmemedium eingefrieren kann. Zudem kommen beim durchführen von Brauchwasser gesundheitliche Risiken in betracht.

Nichtkonzentrierte Solarthermie

Solarthermie direkte Sonnenbestrahlung
Direkte Sonnenbestrahlung

Bei der nichtkonzentrierten SolarthermieSolarthermie
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wird die Sonnenstrahlung direkt in nutzbare Wärmeenergie umgewandelt. Mit den heutigen Techniken können Temperaturen von 200 C° erreicht werden.

Beispiele hierfür sind:

  1. Flachkollektoren
  2. Vakuum-Flachkollektoren
  3. Vakuumröhrenkollektoren
  4. Speicherkollektoren
  5. Einfache Solarabsorber

Anwendungsgebiet:

  1. Solare Schwimmbaderwärmung
  2. Solare Brauchwassererwärmung
  3. Solare Heizungsunterstützung
  4. Solare Kühlung
  5. Solare Trocknung

Einstrahlung und Wärmeverluste am Beispiel des Flachkollektors

Verluste Solarthermie Flachkollektor Solarwärme
Verluste SolarthermieSolarthermie
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Flachkollektor

Es gibt keinen Kollektor mit einem Wirkungsgrad von 100%. Anhand des Flachkollektors sollen die anfallenden Wärmeverluste deutlich gemacht werden.

Reflektionsgrad gibt den Anteil den der Kollektor reflektiert wieder.

Transmissiongrad gibt den Anteil der durch den Kollektor gelangt wieder.

Absorbtionsgrad gibt den Anteil den der Kollektor absorbiert wieder.

Alle drei Grade ergeben in der Summe immer den Wert 1.

Konzentrierte Solarthermie

Solarthermie indirekte Sonnenbestrahlung Solarwärme
Indirekte Sonnenbestrahlung

Bei der konzentrierten SolarthermieSolarthermie
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wird die Sonnenstrahlung über eine optische Einrichtung, dem so genannten Konzentrator aufgenommen und dann erst auf den Receiver (Empfänger) konzentriert. Mit den heutigen Techniken können Temperaturen von 1200 C° erreicht werden.

Beispiele hierfür sind:

  1. Solarturmkraftwerk
  2. Parabolrinnenkraftwerk
  3. Paraboloidkraftwerk

Anwendungsgebiet:

  1. Solare Prozesswärme
  2. Solarthermische Stromerzeugung

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