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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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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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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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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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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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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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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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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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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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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