Wenn wir über Solarenergie sprechen, denken wir am häufigsten direkt an Photovoltaik-Solarmodule, die Strom erzeugen. Es gibt jedoch noch eine andere Art von Solarenergie, die weniger bekannt, aber ebenso wichtig ist: Solarthermie, eine effiziente und saubere Option, die hauptsächlich zum Erhitzen von Wasser und zur Wärmeerzeugung verwendet wird.
Solarthermie spielt sowohl im Wohn- als auch im Industriesektor eine grundlegende Rolle und ermöglicht eine höhere Energieeffizienz und einen geringeren Einsatz fossiler Brennstoffe. In diesem Artikel erklären wir es alles über diese Art von Energie: seine Funktionsweise, Eigenschaften, Komponenten und Vorteile.
Was ist Solarthermie?
Solarthermie ist eine Erneuerbare Energien welches die Sonnenstrahlung zur Wärmeerzeugung nutzt. Im Gegensatz zur Photovoltaik, die Sonnenlicht in Strom umwandelt, handelt es sich um Solarthermie erhitzt eine Flüssigkeit durch die Erfassung der Sonnenstrahlung. Diese Flüssigkeit kann Wasser erhitzen und in bestimmten Systemen Wärme oder sogar Kälte erzeugen.
Diese Art von Energie ist besonders in Gebieten mit hoher Sonneneinstrahlung nützlich, wo sie für den häuslichen Gebrauch und für industrielle Anwendungen genutzt werden kann. Beispielsweise wird geschätzt, dass mehr als 20 % des Energieverbrauchs in Hotels, Krankenhäusern und Privathäusern hängt mit der Nutzung von Warmwasser zusammen, was seine Bedeutung unterstreicht.
Komponenten einer thermischen Anlage
Damit die Solarthermie richtig funktioniert, ist eine Anlage zur Erfassung, Speicherung und Verteilung der Wärme erforderlich. Im Folgenden stellen wir die Hauptkomponenten einer Solarthermieanlage vor.
Fänger
Verantwortlich dafür ist der thermische Solarkollektor bzw. das Panel absorbieren Sonnenstrahlung und übertragen Wärme auf die Flüssigkeit, die im Inneren zirkuliert. Je nach Effizienz und Technologie gibt es verschiedene Arten von Kollektoren:
- Flachkollektoren: Sie kommen am häufigsten vor und werden für Warmwasser- und Heizungsanwendungen in Haushalten verwendet.
- Vakuumröhrenkollektoren: Durch die verbesserte Isolierung sind sie vor allem in kalten Gegenden effizienter.
Hydraulikkreis
Der Hydraulikkreislauf besteht aus Rohren, die die heiße Flüssigkeit vom Kollektor zum Akkumulator und nach dem Abkühlen zurück zum Panel transportieren. Es funktioniert als geschlossener Kreislauf und stellt so sicher, dass es zu keinem Wärmeverlust kommt.
Wärmetauscher
Dieses Gerät ermöglicht die Übertragung der Wärme der Wärmeträgerflüssigkeit auf das im Haus oder in der Anlage verwendete Wasser. Die Wärmetauscher können intern (Spulen) oder extern sein, beispielsweise Plattenwärmetauscher.
Akkumulator
Da die Menge der Sonnenenergie im Laufe des Tages variiert, a Akkumulator um heißes Wasser zu speichern, bis es benötigt wird. Dieser Tank ist so konzipiert, dass er Wärmeverluste minimiert und das Wasser mehrere Stunden lang heiß hält.
Umwälzpumpen
Um sicherzustellen, dass die Flüssigkeit ordnungsgemäß durch das System zirkuliert, Umwälzpumpen. Diese überwinden die Widerstände des Kreislaufs und ermöglichen den konstanten Fluss der Wärmeträgerflüssigkeit.
Hilfsstrom
An Tagen mit geringer Sonneneinstrahlung verfügen solarthermische Anlagen in der Regel über ein Hilfsenergiesystem, beispielsweise einen Heizkessel, der in Situationen, in denen die Sonneneinstrahlung nicht ausreicht, Wärme erzeugen kann.
Für die Sicherheit benötigte Gegenstände
Solarthermische Anlagen müssen über eine Reihe von Sicherheitselementen verfügen, um Probleme im Zusammenhang mit Überhitzung oder Systemdruck zu vermeiden.
Expansionsgefäße
Das Volumen der Flüssigkeit nimmt beim Erhitzen zu, daher ist eine solche erforderlich Ausdehnungsgefäß das diesen Anstieg auffängt und Schäden an den Rohren verhindert. Ausdehnungsgefäße können offen oder geschlossen sein, wobei letzteres in modernen Anlagen am häufigsten vorkommt.
Sicherheitsventile
Für die Steuerung sind Sicherheitsventile zuständig Systemdruck und Flüssigkeit abgeben, wenn sie die festgelegten Sicherheitsgrenzwerte überschreitet.
Glykol
Die in den meisten Solarthermieanlagen verwendete Flüssigkeit ist eine Mischung aus Wasser und Glykol. Dieser Zusatz sorgt dafür, dass die Flüssigkeit Minustemperaturen standhält, ohne zu gefrieren, was in kalten Klimazonen unerlässlich ist.
Temperatur fällt
Wenn sich die Flüssigkeit übermäßig erwärmt, wird die Temperatur fällt Sie sind dafür verantwortlich, einen Teil der Temperatur abzugeben und so zu verhindern, dass die Installation gefährliche Hitzeniveaus erreicht.
Fallen
Die Abflüsse erlauben Luft entfernen das sich im System ansammelt und eine optimale Funktion des Hydraulikkreislaufs gewährleistet.
Automatische steuerung
Die fortschrittlichsten solarthermischen Energiesysteme verfügen über eine automatische Kontrolle das die verschiedenen Elemente des Systems überwacht, wie zum Beispiel die Temperaturen des Kollektors, des Akkumulators oder der Umwälzpumpen. Darüber hinaus können bei Bedarf Hilfs- oder Verluststromsysteme aktiviert werden.
Dank Solarthermie können wir Warmwasser und Heizung nachhaltiger erzeugen. Diese Technologie schreitet immer weiter voran und ermöglicht es uns, unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen immer weiter zu verringern und die Auswirkungen auf die Umwelt zu minimieren.