Wärmetauscher

Der Wärmetauscher muss grundsätzlich das gebündelte Sonnenlicht in nutzbare Energie umwandeln.
Die einfachste Art dieser Umwandlung ist es, über ein Wärmetauscher eine Flüssigkeit zu erwärmen.
Die so gewonnene Wärme kann anschliessend über einen zweiten Wärmetauscher z.B. an ein Boiler abgegeben werden.

Die Forschung baut zur Zeit Systeme, welche die Sonnenenergie über ein Stirlingmotor und einen Stromgenerator direkt am "Kraftwerk"
in Strom umwandeln. Da ein Stirlingmotor teuer ist und der Nachbau schwierig sein dürfte, verfolge ich die einfachere Lösung
Warmwasser zu gewinnen. Dabei wird nicht weniger Energie gewonnen (anstelle von Strom wird es Wärmeenergie sein).

Damit hier möglichst wenig Energie verloren geht, muss der Wärmetauscher/ Absorber eine möglichst grosse Oberfläche und einen guten Absorbationswert haben.
Um möglichst viel Wärme aufzunehmen und so wenig wie möglich zu Reflektieren, kann der Absorber mit schwarzem Lack angemalt werden.
Schwarzer Lack hat einen relativ guten Absorbationswert. Bessere Werte liessen sich mit speziell aufgedampften Chromstahl erreichen, diese Lösung wäre aber um einiges teurer.

Der Absorber muss dem gebündelten Sonnenlicht für den schnellen Wärmetausch eine möglichst grosse Oberfläche bieten.
Die Oberfläche muss aber so kontruiert sein, dass diese nicht zu stark durch die Umgebungsluft abgekühlt wird.
Somit muss die Bauweise des Absorber sehr kompakt sein. Der Absorber muss zudem zur Umgebungsluft hin (soweit möglich) wärmeisoliert werden.

Über eine Online-Auktion konnte ich zwei passende Teile ersteigern.
Zur Zeit ist mir noch nicht klar mit welchem der beiden "Kühlkörper" die bessere Energieausbeute zu realisieren sein wird.
Einer ist ein Mofa-Kühler, der andere hat als Kühllüfter gedient (siehe Bilder unten).

Ein Test hat gezeigt, dass mit einer 12V Wasserpumpe durch beide Kühler ein genügend grosser Durchfluss gepumpt werden kann.

Hinweis: Mit einer ausreichenden Druchflussrate muss sichergestellt sein, dass an einem sonnigen Tag auch wirklich genügend Energie aus dem Absorber abgeleitet werden kann und dieser nicht durch Überhitzung zerstört wird. Die Durchflussmenge an kühlem Wasser muss mindestens den gleichen Anteil an Energie aufnehmen können, wie sie im Brennpunkt des Spiegels entstehtt. Kann dies nicht sichergestellt werden, wird sich (ohne weitere Sicherheitsmassnahme) die Temperatur des Absorbers unter Umständen bis zu Schmelzpunkt der Material erhöhen und diesen, sowie auch Teile der übrigen Anlage durch Überhitzung zerstören.

Kühler mit Wasseranschluss	Vorderansicht	Kühlkreis als Zick-Zack verlegt	Die Alulamellen bieten dem gebündelten Sonnenlicht eine grosse Absorberoberfläche