Thermische Solaranlagen

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1 Nikolai V. Khartchenko 2008 AGI-Information Management Consultants May be used for personal purporses only or by libraries associated to dandelon.com network. Thermische Solaranlagen Grundlagen, Planung und Auslegung Mit 169 Abbildungen und 80 Tabellen Springer

2 Inhalt Symbolverzeichnis XI 1 Sonnenstrahlung Extraterrestrische Sonnenstrahlung und Solarkonstante Sonnenenergieangebot auf der Erdoberfläche Direktstrahlung auf geneigte Flächen Lage der Sonne bezüglich eines Ortes auf der Erde Einfallswinkel der Direktstrahlung auf geneigte, horizontale und vertikale Flächen Stündliche und tägliche Gesamtstrahlung auf geneigte Flächen Berechnung der stündlichen Global- und Diffusstrahlung von Tageswerten 22 2 Physikalische Grundlagen der Solartechnik Thermodynamik in Anwendung an thermischen Solaranlagen Erster und zweiter Hauptsätze der Thermodynamik Kreisprozesse der Energieumwandlung Wärmeübertragung in Anwendung an thermischen Solaranlagen Wärmeleitung Differenzenverfahren für die numerische Lösung der Wärmeleitungsgleichung Wärmeübertragung durch Konvektion Wärmedurchgang und Wärmetauscher Wärmeübertragung durch Strahlung 44 3 Niedertemperatur-Solarkollektoren Einteilung von Solarkollektoren Aufbau von Flachkollektoren Optische Eigenschaften von Solarkollektoren Reflexions-, Transmissions- und Absorptionsgrad der transparenten Kollektorabdeckung Optischer Wirkungsgrad eines Kollektors Selektive Absorberbeschichtungen Thermische Prozesse in Niedertemperatur-Kollektoren Wärmeverluste eines Flachkollektors.; Gesamtwärmedurchgangskoeffizient. Kollektorfiuid-Austrittstemperatur Leistungsfähigkeit von Solarkollektoren Nutzwärmeleistung und Wirkungsgrad eines Flachkollektors 82

3 VIII Inhalt Energieertrag eines Kollektorfeldes Evakuierte Solarkollektoren Prüfung von Solarkollektoren 98 4 Konzentrierende Solarkollektoren. r~ Konzentrationsverhältnis, Absorbertemperatur und optischer Wirkungsgrad eines konzentrierenden Kollektors Nutzwärmeleistung und Wirkungsgrad von konzentrierenden Kollektoren Kollektoren mit niedrigem Konzentrationsverhältnis Langzeit-Leistungsfähigkeit von Solarkollektoren Nutzbarkeitsgrad eines Solarkollektors Verallgemeinerter Nutzbarkeitsgrad eines Solarkollektors Energieertrag eines Solarkollektors Energiespeicher Arten von Energiespeichern und ihre Bewertungsgrößen Wärmespeicher für Niedertemperatur-Solaranlagen Wasserwärmespeicher - physikalische Grundlagen und mathematische Modellierung Feststoff-Wärmespeicher - physikalische Grundlagen und mathematische Modellierung Latentwärmespeicher - Kenngrößen, Speichermedien, Wärmeübertragung Mittel- und Hochtemperatur-Wärmespeicher Thermochemische Energiespeicher Wirtschaftlichkeitsanalyse von Solaranlagen Jährliche Kosten für die Solarenergie Wirtschaftliche Bewertungskriterien für Solaranlagen Optimierung der Kollektorfläche einer Solaranlage Solaranlagen zur Brauchwasser- und Schwimmbaderwärmung Solare Schwerkraftanlagen zur Wassererwärmung Solaranlagen mit integrierten Speicher-Kollektoren Zwangsumlauf-Solaranlagen zur Warmwasserbereitung Energieertrag einer Solaranlage zur Wassererwärmung und Zusatzenergiebedarf Langzeit-Leistungsfähigkeit offener Solaranlagen Nutzung der Sonnenenergie zur Schwimmbaderwärmung Aufbau der Solaranlagen zur Schwimmbaderwärmung Energiebilanz, Wärmeverluste und Heizwärmebedarf für Schwimmbäder Auslegung der Kollektorfläche für die Schwimmbaderwärmung.. 215

4 Inhalt IX 9 Solarheizungssysteme Aktive Splarsysteme zur Unterstützung der Raumheizung Systeme zur passiven Sonnenenergienutzung Arten von passiven Solarheizsystemen Energiegewinn eines passiven Solarheizsystems Heizungsanlagen auf Basis von Solarkollektoren und Wärmepumpen Solare Kühlung Solare Kompressions-Kälteanlagen Solare Absorptions-Kälteanlagen Solare Adsorptionskühlung, passive und thermoelektrische Kühlung Thermodynamische Berechnung einer solaren Absorptions-Kälteanlage Berechnung der Kühllast für solare Klimaanlägen Solare Nahwärmeversorgungssysteme Aufbau und Komponenten von solaren Nahwärmesystemen mit saisonalen Wärmespeichern Technische Daten der solarunterstützten Nahwärmesysteme Energetische Kenngrößen und langfristige Leistungsfähigkeit von ZSHASW Berechnung der Wärmeverluste saisonaler Wärmespeicher Planung und Auslegung der ZSHASW Berechnung und Auslegung von Solaranlagen zur Heizung und Warmwasserbereitung Das f-chart-verfahren zur Berechnung von solaren Heizungs- und Warmwasserbereitungsanlagen Grundlagen des f-chart-verfahrens Methodische Vorgehensweise bei der Berechnung von Solaranlagen nach dem.f-chart-verfahren Rechnerunterstützte Auslegung und Optimierung der Solaranlagen Das <j)-f-chart-verfahren für die Berechnung von Solaranlagen Auslegung der Niedertemperatur-Wärmespeicher Auslegung der Wärmetauscher für Solaranlagen Strömungstechnische Berechnungen von Solaranlagen Druckverluste durch Reibung und Einzelstißmungswiderstände Auslegung der Pumpe des Kollektorkreislaufs einer Solaranlage Auslegung eines Ausdehnungsgefässes Zusatzheizung, Regel- und Steuerungseinrichtungen 339 i 13 Berechnung und Auslegung von passiven Solarheizsystemen Empirische Berechnungsverfahren für passive Solarheizsysteme Berechnung des monatlichen Zusatzenergiebedarfs eines Gebäudes mit passivem Solarheizsystem 351

5 X Inhalt 13.3 Auslegung von passiven Solarheizsystemen aufgrund der Erfahrungsdaten Solarthermische Kraftanlagen zur Stromerzeugung Solarfarm-Kraftanlagen Solarturm-Kraftanlagen Andere Arten von solarthermischen Kraftanlagen Direkt-Umwandlung der Sonnenstrahlung in elektrische Energie Solaranlagen für südliche Regionen Solare Trocknungsanlagen Meer- und Brackwasserentsalzung mit Sonnenenergie Kochen mit Sonnenenergie Wasserpumpen mit solarthermischem Antrieb Tabellenanhang 396 Literaturverzeichnis 431 Stichwortverzeichnis 439