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Arbeitsweise des EKS-Solarkollektors mit Heatpipe
Kernstück des Solarkollektors ist die Absorberfläche, die das einfallende Sonnenlicht in Wärme umwandelt und diese an einen Wärmekreislauf abgibt. Der Absorber ist für diese Aufgabe mit einer langzeitstabilen Aluminiumnitrid-Schicht selektiv beschichtet, das heißt er nimmt die einfallende Strahlung fast vollständig auf (*92 %), strahlt aber im Spektralbereich der Wärmestrahlung wenig Energie ab (*8 %).
Die Übertragung der Wärme vom Absorber zum Wärmekreis besorgt eine Heatpipe auf der der Absorber wärmeleitend montiert ist. Die Heatpipe - eine Entwicklung zur Thermalkontrolle in Satelliten - leitet die Wärme nahezu widerstandsfrei zu ihrem oberen Ende und gibt sie dort über eine metallische Wärmebrücke an den Wärmekreislauf ab. Wärmeträgermedium in der Heatpipe ist Wasser.
Die Kollektoren selbst werden also nicht vom Wärmeträgermedium durchflossen. Dies erlaubt eine sehr einfache Montage und gewährleistet einen besonders störungsunempfindlichen Betrieb. Sollte eine Kollektorröhre beschädigt werden, wird dadurch der Betrieb der Anlage nicht unterbrochen.
Um Wärmeverluste durch Wärmeleitung zu vermeiden, ist der Absorber in einem evakuierten Glasrohr montiert. Dadurch wird ein hoher Wirkungsgrad auch bei tiefen Außentemperaturen erreicht.Das stabile Vakuum von 10-5 mbar schützt den Absorber außerdem vor jeglicher Degradation und sichert damit die lange Lebensdauer des Kollektors. |
