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Tim Bretschneider 2009 Erstsemsterprojekt Solarthermie
Erstsemesterprojekt
Solarthermie
- Warum das Projekt
- Was ist Solarthermie
- Wichtige Energie Eckdaten
- Technische Umsetzung/Anlagen
- Was ist Geothermie
- Geothermie im vergleich zur Solarthermie
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Tim Bretschneider 2009 Erstsemsterprojekt Solarthermie
Warum das ProjektAnstoß für das Projekt war ein Testbericht der Stiftung Warentest
In Test schnitten Flachkollektoren besser ab
als Röhrenkollektoren
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Tim Bretschneider 2009 Erstsemsterprojekt Solarthermie
Im Projekt Ertragsanalyse von Solarthermischen Anlagen ging es um vergleichen von Ertragsdaten
Fragestellung: Lohnt sich Solarthermie in Düsseldorf?
Zwischen 400 & 600 kWh pro Monat, je nach Kollektorgröße, im
Raum Düsseldorf!
Ertragsdaten zweier thermischer Solaranlagen
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Tim Bretschneider 2009 Erstsemsterprojekt Solarthermie
Was ist
Solarthermie ?
Unter Solarthermie versteht man die Umwandlung der jeweils nutzbaren Sonneneinstrahlung, auch Globalstrahlung genannt, in brauchbare
Wärmeenergie.
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Tim Bretschneider 2009 Erstsemsterprojekt Solarthermie
Solarthermie bildet zusammen mit der Photovoltaik, Solarchemie und Thermik den Bereich Solarenergie der Erneuerbaren Energien.
Solarthermie
Umwandlung in
Wärmeenergie
Photovoltaik
Direkte Umwandlung in
elektrische Energie
Solarchemie
Energie für chemische Reaktionen
Thermik
Aufwind- und Fallwind-
Kraftwerke
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Tim Bretschneider 2009 Erstsemsterprojekt Solarthermie
Wichtige Energie Eckdaten
Die Sonne liefert je nach Erdabstand 1325-1420 W/m^2
(Solarkonstante 1367 W/m^2 ).
Die mögliche Energieausbeute hängt von der Globalstrahlung ab. Die auf
der Erdoberfläche auftreffende Direkt- und Diffusstrahlung.
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Tim Bretschneider 2009 Erstsemsterprojekt Solarthermie
Das ergibt für Deutschland einen Energieertrag von ca. 1050 K*W*h/(m^2*Jahr) (Globalstrahlung).Das sind gemittelt rund 115 W/m^2(Bestrahlungsstärke).
In Spanien liegt der Energieertrag bei ca.1900 KWh/m^2a ( 215 W/m^2 ) in der Sahara bei ca. 2500 KWh/m^2a( 285 W/m^2 ).
Für Düsseldorf nimmt man eine Globalstrahlung von ca.980 KWh/(m^2*a) an.( 112 W/m^2 )
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Tim Bretschneider 2009 Erstsemsterprojekt Solarthermie
Wussten Sie, dass eine Solarthermische Anlage das 3 fache an Ertrag einer Photovoltaikanlage liefert?
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Photovoltaik
Solarthermie
0,8% Leistungsabfall pro Jahr
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Durch Auswerten von Ertragsdaten die dem Projekt von Privatleuten zur Verfügung gestellt wurden, konnte gezeigt werden das der Energieertrag einer
Solarthermischen Anlage, bei gleicher Fläche, ca. das dreifache einer Photovoltaikanlage beträgt.
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Tim Bretschneider 2009 Erstsemsterprojekt Solarthermie
Technische
Umsetzung
„Umwandlung der Sonnenenergie in Wärmeenergie“
Praktisch bedeutet das, die Erwärmung eines Trägermediums z.B. Wasser, Öl oder Luft durch Sonneneinstrahlung.
Die im Trägermedium gespeicherte Wärmeenergie wird durch Kreislaufprozesse abgeführt und wird weiter genutzt.
Die Energie wird z.B. in Strom umgewandelt, durch Erzeugung von Wasserdampf oder direkt z.B. zum Heizen/Warmwasserbereitung
genutzt.
Durch speichern in Wärmespeichern, kann auch in Zeiten ohne Energieeintrag, Wärmeenergie zur Verfügung gestellt werden.
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Tim Bretschneider 2009 Erstsemsterprojekt Solarthermie
Solarthermie
Flüssigkeit
Mit Konzentration Ohne Konzentration
Flachkollektoren
Vakuumröhren-Kollektoren
Vakuumröhren-Kollektoren
Parabolrinnen-Kollektoren
Parabolspiegel-Kollektoren Solarteich
Sonstige
Solarschmelzofen(mit Konzentration)
Adsorption(Solarklimaanlage)
Solartürme
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Was ist Geothermie
Unter Geothermie versteht man die Umwandlung der Erdwärme in brauchbare Wärmeenergie.
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Tim Bretschneider 2009 Erstsemsterprojekt Solarthermie
Sonde
GeschlossenesSystem
Hierbei wird Sole oder Wasser in den Boden geleitet. Dort erwärmt es sich und es wird wieder nach oben gepumpt.
Durch Wärmetauscher wird die Wärme entzogen.
Bodenkollektor
Oberflächennah
Brunnensystem
Eingriff ins Grundwasser
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In 5-10 m Tiefe liegt die Bodentemperatur bei ca. 8 bis 10 °C in Deutschland und schwanken Jahreszeitlich bedingt nur geringfügig
(~Jahresmitteltemperatur).
Mit Geothermie wird die eingesetzte Energie ungefähr in das 3 fache an Wärmeenergie umgewandelt.
Die Tiefen der Bohrungen und ihre Abstände zueinander müssen sorgfältig an die entnommene Energie angepasst sein, da der Boden eine geringe
Wärmeleitfähigkeit besitzt.(~2-5 W/m*K; Temperaturgradienten ~3°K/100m)
Geothermie ist auch dauerhaft verfügbar.
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Geothermie im vergleich zur Solarthermie
Geothermie ist durch höhere Kosten bei der Erschließung erst sinnvoll wenn eine Komplete Eigenversorgung angestrebt wird.
-> Unabhängigkeit und hoher Ertrag
In unseren Breiten ist eine kleine Solarthermische Anlagen nur mit Heizungsunterstützung sinnvoll.
-> Geringere Kosten und Aufwand
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Tim Bretschneider 2009 Erstsemsterprojekt Solarthermie
Im Projekt ist ein Flyer erstellt und gedruckt worden,da wir immer noch Daten brauchen.
Danke
Quellen:- Wikipedia / Google / und Co.- www.geoenergie-konzept.de
- www.swm.de- www.freewebs.com- www.newport.com
- terms-cz.com- www.solarstrom-jansen.de
- www.solar-tower.org.uk- photochemistry.files.wordpress.com
- Stiftung Warentest