Stromanlagen auf Solarenergie. Schema, Beschreibung

Kostenlose technische Bibliothek

ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK
Kostenlose Bibliothek / Schemata von radioelektronischen und elektrischen Geräten

Solarenergieanlagen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Kostenlose technische Bibliothek

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen

Kommentare zum Artikel

Die Nutzung der Solarenergie beruht heute hauptsächlich auf der Erzeugung minderwertiger Solarwärme mithilfe einfacher Flachkollektoren. Beispielsweise waren in den USA im Jahr 1990 von den 3,6 Millionen GJ Energie, die durch Sonnenstrahlung erzeugt wurden, 3,5 Millionen GJ minderwertige Wärme, die für die Warmwasserbereitung, die Beheizung von Schwimmbädern und in geringerem Maße für die Heizung genutzt wurde. In Israel wurden aufgrund eines Gesetzes, das vorschreibt, dass jedes Haus mit einem solaren Warmwasserbereitungssystem ausgestattet sein muss, etwa 800 Solarkollektoren installiert, die etwa 000 Millionen GJ Energie produzieren und 15 % der Bevölkerung mit Warmwasser versorgen.

Bei modernen Flachkollektoren verfügt der Absorber meist über eine selektive Beschichtung mit einem Absorptionskoeffizienten für Sonnenstrahlung von 0,94 – 0,96 und einem Emissionsgrad bei der Absorbertemperatur von 0,09 – 0,12. Bei neu gebauten Häusern wird versucht, Kollektoren mit Elementen des Hausdachs zu kombinieren, was die Installation einfacher und kostengünstiger macht. Zu einer kompletten Warmwasserbereitungsanlage gehören neben Kollektoren auch ein wärmeisolierter Tank – ein Akkumulator, in den eine elektrische Reserveheizung eingebaut ist, die notwendigen Armaturen und die Automatisierung. Der Kollektor wird normalerweise bewegungslos in einem Winkel zum Horizont installiert, der ungefähr dem Breitengrad des Gebiets entspricht. Für ein einzelnes Haus mit einer Fläche von ca. 100 m2 werden in der Regel 1-2 Kollektoren mit einer Absorberfläche von jeweils 1-1,5 m2 und einem Pufferspeicher mit einem Fassungsvermögen von ca. 150 Litern installiert. Eine solche Installation kostet heute auf dem westlichen Markt etwa 500 $/m2 Kollektorfläche.

Die Heizleistung einer solchen Anlage hängt maßgeblich von der Sonneneinstrahlung, der Umgebungstemperatur und anderen klimatischen Parametern ab. Je nach Breitengrad des Gebiets und klimatischen Bedingungen schwankt der jährliche Einfall von Sonnenenergie pro 1 m2 Fläche stark. Für Breitengrade um 30° kann er 8-10 GJ/(m2 Jahr) betragen, während er für Breitengrade 50-60° auf 2-4 GJ/(m2 Jahr) sinkt.

Die Effizienz eines Solarkollektors wird durch seine optischen Eigenschaften, die Qualität der Wärmedämmung, die Sonneneinstrahlung sowie die Temperaturen des Kühlmittels und der Umgebungsluft bestimmt. In den meisten bestehenden Anlagen beträgt die durchschnittliche jährliche Betriebseffizienz des Kollektors 40–50 %. Das bedeutet, dass für Breitengrade um 30° 1 m2 Kollektor 3-5 GJ Wärme pro Jahr bei einer Temperatur von 60-70°C erzeugen kann. Die Kosten für diese Wärme liegen bei solchen Indikatoren und einer Lebensdauer der Anlage von 30 Jahren bei 3-4 Dollar/GJ, was diese Anlagen für Verbraucher attraktiv macht. Für höhere Breiten sind Solarwarmwasserbereiter den saisonalen Warmwasserbereitern vorzuziehen.

Neben Kollektoren werden auch passive Methoden zur Nutzung von Solarwärme zur Beheizung von Häusern eingesetzt, die auf der Optimierung architektonischer und planungstechnischer Lösungen basieren. Darüber hinaus ist die Entwicklung sogenannter transparenter Dämmstoffe für Hauswände, selektiver Folien für Fenster etc. von Interesse.

Strom durch die Nutzung von Sonnenenergie kann entweder in Wärmekraftwerken gewonnen werden, in denen die Wärme aus der Brennstoffverbrennung durch einen Strom konzentrierter Sonnenstrahlung ersetzt wird, oder in Anlagen zur direkten Energieumwandlung, die auf dem Einsatz von Halbleiter-Photovoltaik-Wandlern (PVCs) basieren. .

Ein interessantes Projekt, das in Australien entwickelt wurde. Das Olympische Komitee beschloss, die Spiele „grün“ zu gestalten, wofür insbesondere im Olympiakomplex ein solarthermisches Kraftwerk mit thermodynamischem Umwandlungskreislauf errichtet wurde. Das Projekt basiert auf linearen Konzentratoren aus flachen oder leicht gebogenen Spiegeln, die die Sonnenstrahlung (Konzentrationsgrad 10-15) auf einen Receiver aus Vakuumrohren konzentrieren, in dessen Inneren sich ein dünnwandiges Absorberrohr mit Wärmeaufnahme befindet Rippe und beschichtet mit einer sehr fortschrittlichen selektiven Beschichtung. Vom Absorber wird die Wärme über Wärmerohre zum Dampferzeuger übertragen, wo Wasserdampf erzeugt wird. Durch die Verbrennung einer bestimmten Menge Erdgas wird Dampf auf eine Temperatur von 330 °C überhitzt. Die Wärme der Turbine wird zur Beheizung des Olympia-Schwimmbeckens und anderer Einrichtungen genutzt.

Eine andere Variante ist ein SES mit einem Paraboloidkonzentrator (PC), der die Sonne entlang zweier Achsen verfolgt. Der Paraboloidkonzentrator ist theoretisch das beste Konzentrationsgerät und ermöglicht eine Konzentration von mehreren tausend Sonnen und damit sehr hohe Heiztemperaturen. Allerdings erlauben PCs im Gegensatz zu Towern und SPPs mit zentraler Steuerschaltung aus konstruktiven Gründen keine großen Einheitenkapazitäten in einem Modul. Daher ist der Anwendungsbereich von SES mit PC relativ klein und überschreitet nicht mehrere zehn Kilowatt, meist autonome Installationen. In diesem Fall sollten solche Anlagen nicht mit großen Wärmekraftwerken konkurrieren, sondern mit Dieselkraftwerken niedriger und mittlerer Leistung, die Strom zu zwei- bis dreimal höheren Kosten produzieren.

Bei einem modularen Aufbau ist der Mittelpunkt des PCs meist der Motor selbst, der Wärme in mechanische und dann elektrische Energie umwandelt. Bis vor Kurzem kam hierfür nur der Stirlingmotor zum Einsatz, heute wird auch über eine Gasturbine nachgedacht.

In letzter Zeit besteht ein verstärktes Interesse an Anlagen, die Sonnenstrahlung mithilfe von Solarzellen direkt in Strom umwandeln. Die Stromkosten von Photovoltaikanlagen (PVS) sind heute um ein Vielfaches höher als bei Solarkraftwerken mit thermischem Kreislauf. Dennoch werden PMTs sowohl in Industrie- als auch in Entwicklungsländern aktiv umgesetzt. Dabei lassen sich zwei gegensätzliche Trends erkennen.

Siehe andere Artikel Abschnitt Alternative Energiequellen.

Lesen und Schreiben nützlich Kommentare zu diesem Artikel.

<< Zurück

Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Verkehrslärm verzögert das Wachstum der Küken 06.05.2024

Die Geräusche, die uns in modernen Städten umgeben, werden immer durchdringender. Allerdings denken nur wenige Menschen darüber nach, welche Auswirkungen dieser Lärm auf die Tierwelt hat, insbesondere auf so empfindliche Tiere wie Küken, die noch nicht aus ihren Eiern geschlüpft sind. Aktuelle Forschungsergebnisse bringen Licht in diese Frage und weisen auf schwerwiegende Folgen für ihre Entwicklung und ihr Überleben hin. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass der Verkehrslärm bei Zebraküken zu ernsthaften Entwicklungsstörungen führen kann. Experimente haben gezeigt, dass Lärmbelästigung das Schlüpfen der Küken erheblich verzögern kann und die schlüpfenden Küken mit einer Reihe gesundheitsfördernder Probleme konfrontiert sind. Die Forscher fanden außerdem heraus, dass die negativen Auswirkungen der Lärmbelästigung auch auf die erwachsenen Vögel übergreifen. Reduzierte Fortpflanzungschancen und verringerte Fruchtbarkeit weisen auf die langfristigen Auswirkungen von Verkehrslärm auf die Tierwelt hin. Die Studienergebnisse unterstreichen den Bedarf ... >>

Kabelloser Lautsprecher Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

In der Welt der modernen Audiotechnik streben Hersteller nicht nur nach einwandfreier Klangqualität, sondern auch nach der Kombination von Funktionalität und Ästhetik. Einer der neuesten innovativen Schritte in diese Richtung ist das neue kabellose Lautsprechersystem Samsung Music Frame HW-LS60D, das auf der World of Samsung-Veranstaltung 2024 vorgestellt wurde. Das Samsung HW-LS60D ist mehr als nur ein Lautsprechersystem, es ist die Kunst des Rahmenklangs. Die Kombination aus einem 6-Lautsprecher-System mit Dolby Atmos-Unterstützung und einem stilvollen Fotorahmen-Design macht dieses Produkt zur perfekten Ergänzung für jedes Interieur. Der neue Samsung Music Frame verfügt über fortschrittliche Technologien, darunter Adaptive Audio, das bei jeder Lautstärke klare Dialoge liefert, und automatische Raumoptimierung für eine satte Audiowiedergabe. Mit Unterstützung für Spotify-, Tidal Hi-Fi- und Bluetooth 5.2-Verbindungen sowie der Integration intelligenter Assistenten ist dieser Lautsprecher bereit, Ihre Wünsche zu erfüllen ... >>

Eine neue Möglichkeit, optische Signale zu steuern und zu manipulieren 05.05.2024

Die moderne Welt der Wissenschaft und Technik entwickelt sich rasant und jeden Tag tauchen neue Methoden und Technologien auf, die uns in verschiedenen Bereichen neue Perspektiven eröffnen. Eine dieser Innovationen ist die Entwicklung einer neuen Methode zur Steuerung optischer Signale durch deutsche Wissenschaftler, die zu erheblichen Fortschritten auf dem Gebiet der Photonik führen könnte. Neuere Forschungen haben es deutschen Wissenschaftlern ermöglicht, eine abstimmbare Wellenplatte in einem Wellenleiter aus Quarzglas zu schaffen. Dieses auf der Verwendung einer Flüssigkristallschicht basierende Verfahren ermöglicht es, die Polarisation des durch einen Wellenleiter fließenden Lichts effektiv zu ändern. Dieser technologische Durchbruch eröffnet neue Perspektiven für die Entwicklung kompakter und effizienter photonischer Geräte, die große Datenmengen verarbeiten können. Die durch die neue Methode bereitgestellte elektrooptische Steuerung der Polarisation könnte die Grundlage für eine neue Klasse integrierter photonischer Geräte bilden. Dies eröffnet große Chancen für ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Sonnenbrand bei Walen 08.06.2011

Forscher der Zoological Society of London verbrachten drei Jahre damit, verschiedene Arten von Walen im Golf von Kalifornien zu beobachten, detaillierte Fotos zu machen und Proben ihrer Haut zu nehmen.

Es stellte sich heraus, dass die Wale wie unvorsichtige Urlauber unter Sonnenbrand leiden. Diese Schäden machen sich besonders bei Blauwalen mit ihrer eher hellen Färbung bemerkbar. Am seltensten sind Verbrennungen bei Finnwalen, die sich durch eine dunkle Hautfarbe auszeichnen.

Während der Studie hat die Häufigkeit von Sonnenbränden bei Walen zugenommen, was auf eine Zunahme der ultravioletten Strahlung der Sonne hindeuten kann - entweder hat das Ozonloch zugenommen oder die Wolken sind kleiner geworden.

Weitere interessante Neuigkeiten:

▪ Die Weltmeere reichern Quecksilber an und geben es an die Atmosphäre ab

▪ Foxconn Banana Pi-Plattform für Mini-PCs und eingebettete Systeme

▪ Reparatur von beschädigtem Knorpel

▪ Plug-and-Play-Verstärker für mobile Chipsätze

▪ Large Hadron Collider wegen Renovierung geschlossen

News-Feed von Wissenschaft und Technologie, neue Elektronik

Interessante Materialien der Freien Technischen Bibliothek:

▪ Abschnitt der Website Audio- und Videoüberwachung. Artikelauswahl

▪ Artikel über eine Seifenoper. Populärer Ausdruck

▪ Artikel Wer erreichte als Erster den Südpol? Ausführliche Antwort

▪ Artikel Verkäufer der kulinarischen Abteilung. Standardanweisung zum Arbeitsschutz

▪ Artikel Färbung von Metallen. Einfache Rezepte und Tipps

▪ Artikel Ein Objekt durchläuft eine Tabelle. Fokusgeheimnis

Hinterlasse deinen Kommentar zu diesem Artikel:

Alle Sprachen dieser Seite

Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen