Sonnenkollektoren. Integrierter Kollektor. Schema, Beschreibung

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Sonnenkollektoren. Integrierter Kollektor. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen

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Der einfachste Solarkollektortyp ist ein „kapazitiver“ oder „Thermosiphonkollektor“, der diesen Namen erhielt, weil der Kollektor gleichzeitig ein Wärmespeicher ist, in dem eine „einmalige“ Wassermenge erhitzt und gespeichert wird. Mit solchen Kollektoren wird Wasser vorgewärmt, das dann in herkömmlichen Anlagen, beispielsweise Gasdurchlauferhitzern, auf die gewünschte Temperatur erhitzt wird.

Sonnenkollektoren. Integrierter Verteiler

Unter Haushaltsbedingungen gelangt vorgewärmtes Wasser in den Speichertank. Dadurch wird der Energieverbrauch für die anschließende Erwärmung reduziert. Ein solcher Kollektor ist eine kostengünstige Alternative zu einem aktiven solaren Warmwasserbereitungssystem, das keine beweglichen Teile (Pumpen) verwendet, nur minimale Wartung erfordert und keine Betriebskosten verursacht. Zu dieser Art von Kollektoren zählen auch „Integrated Collector and Storage“ – integrierte Speicherkollektoren. Sie bestehen aus einem oder mehreren schwarzen Tanks, die mit Wasser gefüllt und in einer wärmeisolierten Box untergebracht sind, die mit einem Glasdeckel abgedeckt ist.

Manchmal wird auch ein Reflektor in die Box eingesetzt, um die Sonneneinstrahlung zu verstärken. Das Licht dringt durch das Glas und erhitzt das Wasser. Diese Geräte sind recht kostengünstig, aber vor dem Einsetzen der Kälte muss das Wasser abgelassen oder vor dem Einfrieren geschützt werden.

Flachkollektoren sind die am häufigsten in Trinkwassererwärmungs- und Heizsystemen eingesetzten Solarkollektorentypen. Typischerweise handelt es sich bei diesem Kollektor um einen wärmeisolierten Metallkasten mit Glas- oder Kunststoffdeckel, in den eine schwarz gefärbte Absorberplatte (Absorberplatte) eingelegt ist. Die Verglasung kann transparent oder matt sein. Flachkollektoren verwenden typischerweise mattiertes, lichtdurchlässiges Glas mit niedrigem Eisengehalt (das einen Großteil des Sonnenlichts durchlässt, das in den Kollektor gelangt). Sonnenlicht trifft auf die Wärmeempfangsplatte und dank der Verglasung wird der Wärmeverlust reduziert. Der Boden und die Seitenwände des Kollektors sind mit einem wärmeisolierenden Material bedeckt, was die Wärmeverluste weiter reduziert.

Sonnenkollektoren. Integrierter Verteiler

Die Absorberplatte ist meist schwarz lackiert, da dunkle Oberflächen mehr Sonnenenergie absorbieren als helle. Sonnenlicht dringt durch die Verglasung und trifft auf die absorbierende Platte, die sich erwärmt und die Sonnenstrahlung in Wärmeenergie umwandelt. Diese Wärme wird auf das Kühlmittel übertragen – Luft oder Flüssigkeit, die durch die Rohre zirkuliert. Da die meisten schwarzen Oberflächen immer noch etwa 10 % der einfallenden Strahlung reflektieren, werden einige Absorberplatten mit einer speziellen selektiven Beschichtung behandelt, die absorbiertes Sonnenlicht besser zurückhält und länger hält als normale schwarze Farbe. Die in Kollektoren verwendete selektive Beschichtung besteht aus einer sehr starken dünnen Schicht aus amorphem Halbleiter, die auf einem Metallsubstrat abgeschieden wird. Selektive Beschichtungen zeichnen sich durch eine hohe Absorption im sichtbaren Bereich des Spektrums und einen geringen Emissionsgrad im fernen Infrarotbereich aus.

Absorbierende Platten bestehen normalerweise aus einem Metall, das die Wärme gut leitet (meistens Kupfer oder Aluminium). Kupfer ist teurer, leitet die Wärme aber besser und ist weniger anfällig für Korrosion als Aluminium. Die Absorberplatte muss eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen, um die gespeicherte Energie mit minimalem Wärmeverlust an das Wasser zu übertragen. Flachkollektoren werden in Flüssigkeit und Luft unterteilt. Beide Arten von Kollektoren sind glasiert oder unglasiert.

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Rekordhalter in dieser Hinsicht war Xiaomi, das insgesamt bereits mehrere Milliarden Dollar in die Entwicklung neuer Ladegeräte investiert hat, die Smartphones mit höchstmöglicher Geschwindigkeit aufladen können. Bis 2030 plant die Marke, ihren Telefonen beizubringen, in 1 Minute auf 100 % aufzuladen, sodass das Aufladen des Telefons nicht mehr mindestens einige Zeit dauert.

Lassen Sie diesen Moment und viele weitere Jahre verstreichen, aber bereits in diesem Jahr 2022 können Käufer ein Ladegerät kaufen, das 210 Watt Leistung unterstützt. Der News ist in der Lage, 20 Watt bei einem Strom von 10,5 A zu liefern, wodurch ein kompatibles Smartphone in nur 100 Minuten auf 8 % aufgeladen wird. Es versteht sich von selbst, dass eine so fantastische Schnellladetechnologie nur von den Xiaomi-Flaggschiffen unterstützt wird, die voraussichtlich in den kommenden Monaten erscheinen werden.

Ein solches Schnellladegerät wird gleichzeitig mit neuen Produkten in den Handel kommen, und Sie müssen es separat kaufen, da es zu teuer ist, es einfach in das Telefonpaket aufzunehmen. Darüber hinaus wird auch ein spezielles USB-Typ-C-Kabel in den Verkauf gehen, das eine solche Leistung übertragen kann. Standardkabel können nur 100 - 120 Watt übertragen.

Jetzt wird das schnellste Laden für Smartphones von iQOO produziert, und Sie können es im Flaggschiff-Telefon iQOO 10 Pro verwenden. Bei diesem Mobilgerät dauert das Aufladen nur 10 Minuten, da in dieser Zeit der Akku von 0 auf 100 % aufgeladen ist. Dieses Ladegerät hat eine Leistung von 200 W und die gleiche Menge kann das mit dem Ladegerät gelieferte Marken-Stromkabel versorgen.

Doch bald wird dieser Rekord gebrochen, da das Xiaomi-Ladegerät die Zertifizierung erfolgreich bestanden hat und bald in den Verkauf gehen wird. Es hat Schutz gegen Überhitzung, gegen Belastung und viele andere Arten von Schutz, so dass seine Verwendung sicher ist.

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