Comment est fabriqué un panneau solaire


Lors de l’impact du rayonnement solaire est absorbé presque tout le spectre de la lumière. La chaleur dégagée n’est pas perdu, de sorte que le collecteur est isolé de tous les côtés. Le transfert de chaleur par convection à l’avant est réduite par un ou deux panneaux de verre. Dans les capteurs sous vide, il est entièrement supprimé.

La chaleur, qui est due à la température intrinsèque de l’absorbeur peut également être largement retenu par le verre solaire, parce que celui ci n’est pas transparent pour la longueur d’onde supérieure (longueur d’onde sélective transparence). Il est ainsi piégé dans le collecteur – l’équilibre radiatif conduit à une température plus élevée que sans le disque. C’est l’effet qui est souvent décrit comme un piège à chaleur ou de l’effet de serre.

L’absorbeur peut, en particulier pour les capteurs sous vide ont une longueur d’onde d’absorption sélective, de sorte que d’une part il y a une forte absorption de la lumière du soleil et l’autre dans l’infrarouge basse émissivité proximité existe et veille à ce que moins de rayonnement de la chaleur est émise.

L’absorbeur chauffée transfère la chaleur pour être fluide dans l’absorbeur associé à du cuivre ou des tubes d’aluminium, fluide caloporteur. Il transporte la production de chaleur à un consommateur ou d’un stockage de chaleur. Il ya des systèmes solaires avec circuit de fluide ouvert, où l’absorbeur est traversé directement de l’eau (surtout en thermosiphon). Dans les régions avec une plus grande risque de gel, mais sont généralement utilisés circuits distincts liquide. Le cycle autonome solaire, appelé aussi le circuit primaire est ainsi mélangée avec une substance qui abaisse le point de congélation – de l’eau chaude sanitaire sont souvent un propylène glycol. La chaleur est ensuite transférée via un échangeur de chaleur à l’eau.

Technique d’absorption

L’absorbeur est direct et diffus champ de rayonnement solaire, aussi bien et de le convertir en chaleur (absorption). Dans le même temps, il devrait donner comme peu en arrière, sous la forme d’un rayonnement de chaleur (d’émission). Techniquement parlant: il devrait être comparé avec les longueurs d’onde caractéristiques respectives se comportent de manière sélective.

Dans les pays chauds souvent absorbeurs sont utilisés qui sont « couverts » seulement avec ce qu’on appelle la peinture solaire. Ce revêtement solaire est très résistant à la chaleur et généralement de couleur noire afin d’atteindre que des valeurs optimales pour l’absorption du rayonnement solaire. Dans le même temps, mais aussi dans les valeurs d’émission dans l’infrarouge moyen est très élevé – une partie de la chaleur captée est rayonnée à nouveau.

Afin de minimiser les pertes d’énergie, par conséquent, un soi-disant revêtement hautement sélectif des panneaux est utilisée.
Ainsi, les valeurs d’absorption d’environ 94% de la lumière du soleil (0,4 … 0,8 micron de longueur d’onde) et les niveaux d’émissions de moins de 6% pour la température intrinsèque de l’absorbeur en raison de la radiation ré-émise (infrarouge, longueur d’onde de 7,5 microns) été atteint.

Un des premiers revêtements absorbants sélectifs qui pourraient être produits en masse, a été le revêtement que l’on appelle en chrome noir. Elle a été placée dans un processus de galvanisation sur le cuivre existant ou absorbeur en aluminium. Très simplement, il se compose de chrome poils microscopiques qui captent la lumière du soleil entre eux en raison de leur petite taille, cependant, émettent à des longueurs d’onde légèrement.

Jusqu’en 1997 environ, le revêtement chromé noir a été dominante. En attendant, cependant, permettent nouveaux revêtements ne sont pas seulement élevés, mais l’efficacité ne sont – en raison principalement de l’abandon des procédés de galvanisation – également sous la production et le recyclage comme un des aspects écologiques. Pendant ce temps, une alternative moins communs à chrome noir était – aussi appliqué par galvanoplastie – Nickel (« Black Nickel »).

Aujourd’hui, la plus commune est une couche de base en titane pulvérisé avec de la peinture bleue, qui a plus de chrome noir a des valeurs d’absorption légèrement plus faible, mais elle les émissions significativement plus bas et ainsi atteindre une meilleure efficacité globale. Le premier prêt à la production de revêtements de ce type ont été développés sous la forme de titane-nitrure-oxyde revêtements en Allemagne et par l’entreprise Tinox [1] sur le marché. Théoriquement, cela est possible en fonction de la structure de la couche de revêtement, d’autres couleurs, mais ils obtiennent pas des performances similaires.

Un développement ultérieur de la fin des années 90, est le Sunselect revêtement du verre et Interpane fabricant de revêtement, une structure céramique-métal (probablement aussi à base de titane) qui, comme les revêtements de titane-nitrure-oxyde sous vide procédé de pulvérisation cathodique est appliquée et brille aussi noir bleuâtre.

Les deux revêtements sont jusqu’ici seulement sur ​​les plaques d’absorbeur en cuivre rassembler; les techniques appropriées pour les absorbeurs en aluminium sont venus sur le marché. Même cela, cependant, l’utilisation d’absorbeur en aluminium pour dissiper la chaleur à travers le «fluide solaire» (voir fonctionnement panneau solaire) une tuyauterie en cuivre, qui est relié par procédé de soudage laser avec l’absorbeur.

En plus du revêtement absorbeur varient de différents fabricants dans leur structure de base. Souvent, toute la surface des absorbeurs constitués d’un absorbeur unique doivent être trouvés. La tuyauterie est en eux. Serpentine ou méandres soudés ou en forme de harpe ou soudés sur l’arrière Il ya aussi des bandes d’absorption composé d’ailettes individuelles, d’environ 10-15 cm de large bande sur le dos de chacun d’eux est un tube mince est soudée. Les ailerons sont ensuite soudés aux deux extrémités dans un collecteur, créant une sorte de «harpe». Une troisième conception, les coussins d’absorption. Comme sur toute la surface des absorbeurs constitués d’un absorbeur de feuille continue unique, mais est appliquée à l’arrière au lieu d’un pipe-line, une tôle seconde formés à la presse. Le fluide caloporteur circulant entre ces deux plaques.

Fondamentalement, toute la surface d’absorbeur sur les meilleures performances. Depuis le début des fabricants ne pouvaient utiliser de nouvelles, hautement sélectif des plaques de cuivre de revêtement, jusqu’à une certaine largeur est dépassée, en particulier dans les anciens modèles encore utilisés majoritairement ailettes d’absorbeur collecteur. En attendant plaques absorbantes sont disponibles dans des largeurs jusqu’à 1200mm (voir www.alanod-sunselect.de ou www.tinox.de), qui permet une grande souplesse dans la géométrie absorbeur. En revanche pour n’autoriser que les ailettes d’absorbeur de tuyauterie sous forme de harpe, d’autre part, les Finlandais ont plus directement adapté à la forme du toit (panneaux personnalisés).

Verre solaire

Le verre utilisé pour le collecteur est possible de trouver beaucoup d’énergie de rayonnement dans le collecteur et que la lumière émise ou réfléchie par le rayonnement thermique amortisseur arrière à l’intérieur reflètent collecteur.

Pour les collectionneurs de haute performance sera donc utilise généralement un verre spécial solaire, qui répond à ces exigences mieux que le verre à vitre ordinaire. Chimiquement, il diffère de ce principalement par la faible teneur en fer. Visuellement, cette différence est visible quand on regarde le bord d’une vitre solaire: Bien vitre quand on regarde l’effet de bord vert, verre solaire est clair, même dans cette perspective.

Une autre exigence est la résistance à la rupture contre la grêle et la charge de neige (similaire aux fenêtres de toit), à atteindre à l’épaisseur de la tranche la plus basse possible.