SOLARENERGIE REFERAT

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Thermische Nutzung der Solarenergie

Von Stipo und Miroslav

Es gibt zwei Arten der Nutzung von Solarenergie:1. Solarthermie 2. Photovoltaik

Solarthermie Solarthermie ist die Umwandlung vonStrahlungsenergie in Wrmeenergie. Dabei wird eine Flssigkeit in einer Absorberplatte, die kurzwellige Strahlung mit hohem Wirkungsgrad absorbiert, erwrmt. Der Wirkungsgrad hngt vom Temperaturunterschied zwischen der Flssigkeit und der Umgebung ab. Durch Spiegel, Linsen oder Reflektoren kann er erhht werden. Solarthermie dient zum Beispiel zur Warmwasserversorgung in Haushalten oder Schwimmbdern usw. .

Photovoltaik Die Photovoltaik ist eine direkte Nutzung derSonnenenergie. Die Sonnenstrahlung wird mit Hilfe von Solarzellen in elektrische Energie umgewandelt. Die Solarenergie kann noch nicht effizient genug ausgenutzt werden, da durch Wolken und Staub ein groer Teil der Sonnenstrahlen reflektiert wird und somit ist der Strom aus anderen Energietrgern billiger.

Photovoltaikanlage

Prinzip der Photovoltaik Solarzellen bestehen aus einemHalbleitermaterial. Die Lichteinstrahlung schiet quasi Elektronen aus ihren angestammten Bahnen in dem Silizium-Molekl (photoelektrischer Effekt), so dass Lcher und freie Elektronen entstehen. Die freigesetzten Elektronen wandern zum Pluspol, die Lcher zum Minuspol so kommt ein Gleichstrom zustande. Der photoelektrische Effekt lsst sich bei einer Vielzahl von Materialien beobachten, in der technischen Anwendung kommt aber fast ausschlielich Silizium zur Anwendung.

Vorteile und NachteileVorteile der Photovoltaik Kein Brennstoffverbrauch Unendlich Basismaterial Lange Lebensdauer Viele Anwendungsmglichkeiten Keine CO2 Emission Nachteile der Photovoltaik Keine Abgase Schwankungen im Energieangebot Hohe Stromerzeugungskosten Geringe Leistungsdichte Groer Flchenbedarf Kapitalintensiv

Solarthermie Eine weiter direkte Nutzung derSonnenenergie ist die der solarthermischen Kraftwerke. Bei diesen Anlagen werden mit Hilfe von Spiegeln Sonnenstrahlen gebndelt mit denen Dampf erzeugt wird, der ber eine Dampfturbine einen Generator zur Stromerzeugung antreibt.

Funktionsweise einer Solarthermieanlage Bei den Kollektoren gibt es verschiedene Typen. Hierwird ein Flachkollektor erlutert: Kernstck eines jeden Sonnenkollektors ist der Absorber, der meistens aus mehreren schmalen speziell beschichteten Metallstreifen besteht. Diese Metallstreifen erhitzen sich durch die einfallende kurzwellige Sonnenstrahlung und geben die Wrme an das Wrmetrgermedium ( meist Wasser mit Frostschutzmittelzusatz) weiter. Die transparente Abdeckung schtzt einerseits den Kollektor, andererseits hlt sie die Wrme im Innern, lst sie hnlich wie beim Treibhauseffekt nicht mehr nach auen abstrahlen.

Thermische Solarkraftwerke Hierbei gibt es verschiedeneMglichkeiten, wobei ich nur die drei wichtigsten nennen werde. 1) Farmkraftwerk 2) Turmkraftwerk 3) Aufwindkraftwerk

Farmkraftwerk 1) Bei Farmkraftwerken werden Spiegel soeingestellt, dass dessen Brennpunkt auf ein durchsichtiges Rohr gerichtet ist. In diesen Rohren fliet l. l wird wegen seiner guten Wrmeleitfhigkeit genommen. Das l fliet durch einen Verdampfer und bringt dadurch das Wasser zum verdampfen. Dieser treibt wiederum einen Generator an, der Strom erzeugt.

Turmkraftwerk 2) Das Turmkraftwerk arbeitet fastgenauso wie das Farmkraftwerk. Auch hierbei wird l erhitzt. Eine Vielzahl von Spiegeln auf die Spitze eines Turms gerichtet, der durch die Sonnenenergie sehr stark erhitzt wird. Das innere des Turmes wird mit verschiedenen Flssigkeiten durchflossen, die erhitzt werden.

Aufwindkraftwerk 3) Nach einem ganz anderem Prinzipfunktioniert das Aufwindkraftwerk. Unter einer groen Glasflche wird Luft erwrmt. Die warme Luft steigt in einem Turm auf und treibt eine Turbine an. Auch die Wirtschaftlichkeit einer solchen Anlage ist sehr gro.

KURZ UND KNAPPThermische Solarkraftwerke nutzen die Energie der Sonne, um Wrmeenergie zu erzeugen, die spter in elektrische Energie umgewandelt wird.

Ende

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