Wie erzeugen Solarwaermemodule thermische Energie ?

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Wie erzeugt ein Solarwärmemodul nutzbare Thermalenergie ?

Solarenergieanlagen folgen den Gesetzen der Energiekonservierung. Energie kann weder geschaffen noch zerstört werden. Sie kann nur von einem Zustand in einem anderen umgewandelt werden. Dies bildet die Grundlage für alle Systeme, die hergestellt wurden um Sonnenenergie einzufangen und in nützliche Anwendungsformen zu transformieren.

Ein Solarwärmemodul ist ein Gerät, das Solarenergie zum nützlichen Gebrauch in Elektrizität oder Hitze verwandelt. Es ist eines der Hauptbestandteile einer Solarenergieanlage, die zur Erzeugung thermischer Energie verwendet wird. Bei diesen werden grundsätzlich 2 Kategorien unterschieden.

Thermische Energieanlagen liefern Heizwäme und Warmwasser

Photovoltaik Modul:

Dies ist ein besonderer Sonnen-Kollektor, der Sonnenenergie nutzt um daraus Strom zu erzeugen. PV-Anlagen sind sowohl als kleine Solarbatterien in Taschenrechnern oder Gartenbeleuchtungen anzutreffen, wie auch in äußerst komplexen Solarenergiesystemen für Satelliten und Space Shuttles, ferngesteuerten Radiotelefonen oder Pumpwasseranlagen.

Solarer Wärmekollektor:

Diese Art Sonnenmodul ist so gestaltet, dass es die Solarkraft absorbiert um Heizwärme zu erzeugen. Diese Anlagen beginnen bei einfachen, solaren Heißwasseranlagen und reichen bis zu sehr umfangreichen Systemen die in Kraftwerken Dampf für Turbinen erzeugen. In Privathaushalten wird Solarenergie fuer Warmwasseraufbereitung und zum Beheizen eingesetzt.

Die eigene Erzeugung von Warmwasser und Heizungswärme durch Solarenergie bzw. Solarwaerme und thermische Speichersysteme kann sich wirtschaftlich sehr positiv auszahlen. Die Wirtschaftlichkeit und Effizienz von Solarwärmeanlagen basiert größtenteils auf den Kollektor-Modulen, die so konzipiert sind, dass Heizenergie absorbiert wird, was der Ausgangspunkt für einen Wärmekreislauf innerhalb der Heizungsanlage ist.

Solar-Kollektoren werden in zwei größere Kategorien unterteilt, je nach Art der Flüssigkeit oder des Wärmemediums, welches zum Herauslösen der Heizwärme verwendet wird. Generell ist dies entweder eine "Flüssigkeit" oder "Luft". Weiterhin werden thermische Solarenergieanlagen nach der Temperaturspanne unterschieden, innerhalb derer sie am wirkungsvollsten einsetzbar sind. Die Unterscheidungen sind: "Niedertemperatur", "Mittel-Temperatur" und "Hochtemperatur".

Grundlegende Funktionsweise von solaren Wärmemodulen

Das grundlegende Prinzip aller Solarwärmeanlangen umfasst 4 Arbeitsgänge. Der erste und wichtigste Punkt ist die Solarenergie auf die wirkungsvollste Art einzusammeln. Der nächste Schritt betrifft den Weitertransport der eingefangenen Wärme, mit Hilfe einer Substanz wie Wasser oder Luft. Dieses wärmetransportierende Medium passiert einen Wärmetauscher, der mit einer großen Oberfläche möglichst viel Hitze für den nutzbaren Gebrauch weiterverteilt. Das selbe wärmeleitende Medium wird anschließend wieder in den Kreislauf und zu den Solarwärmemodulen mittels eines Ventitators oder einem Pumpen ähnlichen Gerät zurück geleitet, wo der ganze Wärmekreislauf von Neuem beginnt.

Je nach Komplexität und Anwendungsart finden Sie ein breites Angebot an Solarmodulen, die für thermale Energiesysteme einsetzbar sind. Flache Plattenkollektoren werden meist für einfache Anlagen wie Wohnhausbeheizung, Heißwasserzubereitung oder zur Poolbeheizung verwendet. Eine einfache Ausführung umfasst ein wetterfestes Gehäuse, das mit einer metallenen Oberfläche, welche hohe wärmeabsorbierende Eigenschaften aufweist, und mit integrierten Röhren versehen ist. Dieses Gehäuse wird auf dem Hausdach montiert und fängt die Sonnenwärme direkt ein. Die Sonnenenergie erhitzt das Wasser in den Röhren und veranlasst es durch einen natürlichen Rundlauf durch die Anlage zu zirkulieren. Dies ist eine der meist verbreiteten Arten von thermalen Solarmodulen, die dazu eingesetzt werden um Heißwasser auf solare Weise zu bereiten. Meistens kommt dieses Modell einer Solarwärmeanlage in Privathäusern und Hotels in sonnigen Regionen als thermische Solartechnologie für Warmwasser & Heizung zum Einsatz.

Ausgelagerte Röhren, Parabolspiegelplatten oder Kollektoren und Solartürme werden in komplexen Solarwärmeenergieanlagen, die sehr hohe Temperaturen erzeugen, eingesetzt. Diese Hochtemperatur-Kollektoren nutzen Mechanismen, die der Sonne für eine optimale Sonnenenergieausbeute folgen. Kollektoren oder Solarmodule, die der Sonne folgen, werden sehr selten für die häusliche Warmwasserzubereitung und Wohnraumbeheizung eingesetzt, da sie sehr umfangreiche und teure Anlagen sind.

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Solarwaermemodule erzeugen Thermalenergien fuer Warmwasser und Heizung durch Solarenergie?