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Funktionsweise von CPC-OEM-Vakuumröhren
Aufbau und Betrieb von Kollektoren
Historische Wurzeln - die Erfindung der Thermoskanne
Der schottische Physiker James Dewar erfand 1893 einen doppelwandigen Behälter mit einem
im Zwischenraum erzeugtes Vakuum - die Thermoskanne. Basierend auf dem Thermosprinzip entwickelte Emmet 1909 Vakuumröhren, um Sonnenenergie nutzbar zu machen. Seine Patente aus dieser Zeit bilden noch heute die Grundlage für modernste Vakuumröhrentechnologie. Die Wirksamkeit dieser uralten Technologie der Thermoskanne konnte dank moderner Beschichtungstechnologien und hochselektiver Schichten auf höchstes Niveau gebracht werden.
Technologie heute
Der Ritter Solar Vakuumröhrenkollektor besteht aus 3 komplett vormontierten Hauptkomponenten:
A) Vakuumröhren,
B) CPC-Reflektoren und
C) Kollektorkasten mit Wärmeübertrager
Vakuum-Röhrenkollektor CPC 6 INOX
Ritter Solar
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Vakuum-Röhrenkollektor CPC 12 INOX
Vakuumröhre
Die Vakuumröhre ist ein hervorragendes Produkt in Bezug auf Leistung und Geometrie. Die Röhren sind in zwei konzentrische Glasröhren gegliedert, die auf der einen Seite halbkugelförmig geschlossen sind und auf der anderen Seite ineinander übergehen. Der Zwischenraum zwischen den Rohren wird evakuiert und abschließend abgedichtet (Vakuumisolierung).
Um die Sonnenenergie nutzen zu können, ist die äußere Oberfläche der inneren Glasröhre mit einer hochselektiven und umweltfreundlichen Schicht überzogen, also als Absorber konzipiert. Diese Beschichtung ist somit im Zwischenhohlraum geschützt. Es handelt sich um eine Spritzschicht aus Aluminiumnitrit, die sich durch ihre sehr geringe Emission und ihr hervorragendes Absorptionsvermögen auszeichnet.
Der CPC-Reflektor
Um die Effektivität der Vakuumröhren zu erhöhen, befindet sich dahinter ein wetterfester und hochreflektierender CPC-Reflektor (Compound Parabolic Concentrator). Seine spezielle Reflektorgeometrie sorgt dafür, dass direktes und diffuses Sonnenlicht auch bei ungünstigen Abstrahlwinkeln auf den Absorber trifft. Dadurch wird die Energieeffizienz eines Solarkollektors deutlich verbessert.
Ungünstige Einstrahlungswinkel entstehen bei schrägem Lichteinfall (Azimutwinkel) (ohne Ausrichtung der Aufstellfläche nach Süden, Sonnenverlauf von Ost nach West und diffuse Einstrahlung).
Kollektorkasten und Wärmeübertrager
Die Sammel- und Verteiler-Vakuumröhren befinden sich im Sammelkasten.
Der Vor- oder Rücklaufanschluss kann sowohl links als auch rechts erfolgen.
In jedem Vakuumrohr befindet sich ein direkt durchströmtes U-Rohr, das so am Sammel- oder Verteilerrohr befestigt ist, dass jedes Vakuumrohr den gleichen hydraulischen Widerstand hat. Dieses U-Rohr wird mit dem Wärmeleitblech an die Innenseite der Vakuumröhren gepresst.
Wie Vakuumröhren funktionieren
Vakuum-Röhrenkollektor CPC 6 INOX
Der CPC Compound Parabolic Concentrator Reflector
Kollektorkasten und Wärmeübertrager
Quito, Ecuador, Sudamérica
