Der Sonnenkollektor ist bei weitem das am weitesten verbreitete Gerät zur Umwandlung von Sonnenenergie und wird weltweit millionenfach verwendet.Solarkollektoren können je nach Design in zwei Haupttypen eingeteilt werden, dh Flachkollektoren und Vakuumröhrenkollektoren, wobei letztere weiter in Glas-Glas-Typen und Glas-Metall-Typen unterteilt werden.
(a) Flachkollektoren
Ein Flachkollektor enthält eine metallische Absorberplatte (aus Kupfer oder Aluminium), die in einem isolierten rechteckigen Gehäuse mit einer Glas- oder Kunststoffabdeckung eingeschlossen ist.Der Absorber ist normalerweise schwarz lackiert, um die Wärmeabsorption zu maximieren.Die meist aus Kupfer bestehenden Rohre für den Wärmeträger (zB Wasser) sind leitend mit dem Absorber verbunden.Trifft die Sonnenstrahlung auf den Absorber, wird der größte Teil davon absorbiert und ein kleiner Teil reflektiert.Die aufgenommene Wärme wird zu den Rohren oder Kanälen für das Wärmeträgermedium geleitet.
(b) Vakuumröhren-Sonnenkollektoren
ich.Glas-Glas-Typ
Der Kollektor enthält parallele Reihen transparenter Röhren.Jedes Rohr besteht aus einem äußeren Glasrohr und einem inneren Glasrohr.Das Innenrohr ist mit einer Absorberbeschichtung beschichtet, die die Sonnenenergie gut absorbiert, aber den Strahlungswärmeverlust minimiert.In das innere Glasrohr wird eine Wärmeleitplatte mit U-Rohr eingesetzt.Im U-Rohr strömt das zu erhitzende Wasser.Luft wird aus dem Raum zwischen dem äußeren Glasrohr und dem inneren Glasrohr entfernt, um ein Vakuum zu bilden, um den Wärmeleitungsverlust zu reduzieren.
ii.Glas-Metall-Typ
Glas-Metall-Rohre werden weiter in Direktdurchfluss-Typ und Wärmerohr-Typ unterteilt.
Bei direkt durchströmten Vakuumröhrenkollektoren wird der Absorber in Form von metallischen Lamellen oder metallischen Zylindern in das Glasrohr eingebaut.Luft wird aus dem Glasrohr entfernt, um ein Vakuum zu erzeugen.Wasser fließt in einem U-Rohr, das am Absorber im Glasrohr befestigt ist.
Bei Heatpipe-Vakuumröhrenkollektoren ist innerhalb der Vakuumglasröhre eine Heatpipe am Absorber angebracht.Das Wärmerohr ist mit einer Arbeitsflüssigkeit mit niedrigem Siedepunkt (z. B. Alkohol) gefüllt.Am oberen Ende des Wärmerohrs befindet sich eine Kondensatorkugel, in der der Wärmeaustausch stattfindet.Die Rohre werden mit den Kondensatorbirnen nach oben in einen Verteiler (oder Speichertank im Falle eines kompakten Solarwarmwasserbereiters) montiert.Die von den Absorberlamellen gesammelte Wärmeenergie verdampft das Arbeitsmedium, das in Form von Dampf in den Kondensatorkolben aufsteigt.Wasser aus dem Umwälzkreislauf fließt durch den Verteiler und nimmt die Wärme von den Kondensatorbirnen auf.Das Kondensat des Arbeitsmediums kehrt dann durch die Schwerkraft in die Kollektorheizzone zurück.
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Postzeit: 18. Dezember 2021