Geconcentreerde zonthermie voor warmtenetten
Om stadsverwarming te decarbonising, heeft zonthermie een groot potentieel. Tot nu toe zijn goed presterende vlakke plaatcollectoren en vacuümbuiscollectoren veel toegepast voor de integratie van zonnewarmte in stadsverwarmingsnetwerken en zijn ze goed ontwikkeld en beschreven. Andere collectortechnologieën, zoals parabolische troggen en lineaire Fresnel-collectoren, kunnen echter warmte leveren in een breder temperatuurbereik en bieden mogelijk een hogere efficiëntie, aldus een rapport van het IEA over stadsverwarming en solar.
Bestaande stadsverwarmingsnetwerken in Europa leveren vaak warmte in een temperatuurbereik van 80 °C tot 120 °C. Omdat de meeste vlakke plaatcollectoren en heatpipe-collectoren in dat gebied drastisch aan efficiency inboetten, zijn nu de concentrerende systemen in opmars. Met name diegene met een vacuümbuis als collector hebben over een groot temperatuurbereik een hoge efficiency. Ze kunnen daardoor ook ingezet worden voor tapwater en industriële warmte. Zie afbeelding 2 rechts: de stippellijn.
Collectorrendementscurven
Deze rendementscurven zijn van belang voor het beoordelen van de prestaties. Optische en thermische verliezen bepalen het rendement. Optische verliezen hangen niet af van de temperatuur
Afbeelding 2: Links: Rendementscurven van vlakke plaat- en PVT-collectoren (Solar Keymark) (figuur: Solites) Rechts: Efficiency curves of parabolic trough collectors (solid lines: Solar Keymark, dotted lines: manufacturer information) (figuuu: Solites)
Thermische verliezen zijn groter naarmate het verschil tussen de collectortemperatuur en de omgevingstemperatuur groter is, hetgeen leidt tot hogere warmteverliezen en dus lagere rendementen. Daarom nemen alle bovenstaande rendementscurven af naarmate het temperatuurverschil toeneemt. Vanwege de geringe diameter van de absorbeerbuis bij parabolische systemen, is het warmte-afgevende oppervlak ervan kleiner dan dat van een vlakke plaatcollector aldus het rapport. Dit is mede de oorzaak van de lagere thermische verliezen.
Op een andere manier weergegeven
Afbeelding 3.: Bij hogere temperaturen dalen de rendementen. Bron: Solar Keymark (ScenoCalc)
Lees het rapport Solar Collector Technologies for District Heating van het IEA task 68.
Of het artikel “Efficiency comparison collectors district heating In Solar Thermal” World van Bärbel Epp.
