Passive Mechanismen in der Solarenergie - Thermische Solarenergie: Grundlagen, Technologie, Anwendungen - page 129

Abb. 4.2 Skizzen zum Wärmetransport durch Konduktion (Wärmeleitung) a , b , durch Konvektion
c , mit deren Sonderform des Siedens d , und durch Radiation (Strahlung) e , sowie deren Sonderform,
dass ein Körper transparent ist f

• Die Wärmestrahlung ist elektromagnetischer Natur wie das Licht. Sie ermöglicht die
Abgabe von Wärme in das Vakuum. Alle Körper senden Wärmestrahlung entsprechend
ihrer Temperatur und ihren Strahlungseigenschaften aus. Für eine Energiebilanz ist die
Gegenstrahlung und reflektierte Rückstrahlung der Umgebung wichtig. Der Wärme-
transport durch Strahlung zwischen verschiedenen Körpern beschreibt einen Netto-
wärmeaustausch.
• Der konvektive Wärmeübergang setzt eine makroskopische Bewegung eines Fluids
voraus. Mit dem Fluid wird sensitive oder latente Wärme transportiert. Im Kontakt
mit einer Wand kann Wärme an das Fluid oder von diesem an die Wand übertragen
werden. Liegt die Wandtemperatur deutlich über oder unter der Siedetemperatur des
Fluids, kommt es zu Verdampfungs- oder Kondensationsprozessen an der Wand.

Im Gegensatz zur Thermodynamik, die vorzugsweise mit ausgedehnten homogenen Sys-
temen, den Phasen, operiert, ist die Wärmeübertragung eine Kontinuumstheorie, in der
räumlich ausgedehnte Felder auftreten, die darüber hinaus von der Zeit abhängen können.
Meist spielen bei den Wärmeübergängen die treibenden Temperaturdifferenzen die domi-
nante Rolle. Man verwendet daher Temperaturen ∆ T , die gegenüber der thermodynami-
schen Temperatur T um eine Bezugstemperatur T 0 verschoben sind:

(4.1)
Mit der Bezugstemperatur T 0 = 273.15 K stimmt ∆ T mit der Celsiustemperatur überein.
Temperaturdifferenzen sind von der Bezugstemperatur unabhängig, so dass deren Spezi-
fikation in der Regel entfallen kann.

T T T 0 .

= −