Einführung
Solaröfen sind Teil der Solarkonzentratoren zur Stromerzeugung und werden als erneuerbare (grüne) Energiequelle eingestuft.
Funktionsweise von Solaröfen
Das folgende Video ist ein Auszug aus unserem Online-Videokurs für Mechanik und Elektrotechnik.
Ein Solarofen nutzt Heliostaten, um Sonnenstrahlen auf eine Anordnung von parabolischen Spiegeln zu lenken. Diese Spiegel bündeln die Strahlen auf einen Ofen an der Spitze eines Turms. Die Temperatur im Ofen ist sehr hoch, typischerweise über 800 Grad Celsius. Geschmolzenes Salz wird in den Ofen gepumpt, wobei seine Temperatur von etwa 300 Grad Celsius auf über 600 Grad Celsius steigt. Das erhitzte geschmolzene Salz wird dann in einen Speichertank geleitet.
Das heiße geschmolzene Salz verlässt den Speichertank und durchläuft einen Dampfgenerator. Wasser wird durch das geschmolzene Salz erhitzt, bis es zu Dampf wird. Der Dampf wird dann zu einer Dampfturbine geleitet, und das abgekühlte geschmolzene Salz wird in einen Speichertank zurückgeführt.
Der Dampf tritt in eine Dampfturbine ein und bringt sie zum Rotieren, während er durch die Schaufeln strömt. Die Dampfturbine ist über ein Getriebe mit einem Generator verbunden, der Strom erzeugt. Der Dampf wird dann durch einen Kondensator kondensiert und zurück zum Dampfgenerator gepumpt, wo er erneut in Dampf umgewandelt wird.
Der vom Generator erzeugte Strom wird an einen elektrischen Transformator weitergeleitet, wo die Spannung erhöht wird. Der elektrische Strom wird dann über ein Freiluft-Schaltfeld in das nationale Netz eingespeist. Die Erhöhung der Spannung reduziert Verluste bei der Verteilung des Stroms im nationalen Netz.
Modulare Kühltürme werden verwendet, um den Dampf wieder zu Kondensat abzukühlen. Kaltes Kühlwasser wird vom Kühlturm zum Kondensator geleitet, wo es durch den Dampf erhitzt wird. Der Dampf ändert seinen Zustand und wird zu Kondensat. Das erhitzte Kühlwasser wird dann zum Kühlturm zurückgeführt, wo die Wärme an die Umgebungsluft abgegeben wird.
3D-Modell Details
Dieses 3D-Modell zeigt alle Hauptkomponenten einer typischen Solarofen-Stromerzeugungsanlage. Hauptkomponenten sind:
- Heliostaten
- Parabolische Spiegel
- Ofen
- Turm
- Heiße und kalte geschmolzene Salzspeichertanks
- Dampfturbine
- Kühlturm
- Elektrischer Transformator
- Freiluft-Schaltfeld
- Dampfgenerator
- Pumpen
- Elektrischer Mast
Zusätzliche Ressourcen
https://www.solarpowerworldonline.com/2013/04/how-does-a-solar-tracker-work/
https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_tracker
http://www.solartracker.guide/working-principle-of-a-solar-tracker/