Advertisement

Einfluss der Konzentration auf solarthermische Systeme

  • Robert StieglitzEmail author
  • Volker Heinzel
Chapter
  • 10k Downloads

Zusammenfassung

Die solare Einstrahlung gleicht der eines schwarzen Strahlers mit 5576 K und besitzt eine hohe Exergie. Die Leistungsdichte dagegen entspricht einem Strahler mit 121 °C. Für viele Anwendungen ist dies zu wenig, um eine ausreichende Betriebstemperatur (oder Exergie) sowie eine wirtschaftliche Flächennutzung zu erreichen. Mittels konzentrierender Spiegel wird die Leistungsdichte am Empfänger erhöht. Das Konzentrationsverhältnis aus Spiegel- und Empfängerfläche ist jedoch begrenzt. Die theoretische Begrenzung wird im Folgenden mittels des 2. Hauptsatzes der Thermodynamik abgeleitet. Wichtiger sind jedoch Einschränkungen durch die technischen oder physikalischen Eigenschaften der Spiegel oder Konzentratoren und den Empfänger oder Absorber. Den Zusammenhang von deren Qualität und Anwendungsfällen werden aufgezeigt.

Literatur

  1. Aigner M (1980) Entwurf eines Solarkollektors zur Konservierung von Lebensmitteln. Diplomarbeit, (Institut für Reaktortechnik, Maschinenbau) Universität Karlsruhe, KarlsruheGoogle Scholar
  2. Black WZ, Schoenhals RJ (1968) A study of directional radiation properties of specially prepared V-groove cavities. J Heat Transfer 90:420–428CrossRefGoogle Scholar
  3. Boettcher A, Heybutzki H, Krug W (1982) Solare Hochvakuum-Kollektoren mit optimierten Spiegel-Boostern. 4. Internationales Sonnenforum. DGS-Sonnenenergie. S 355–361Google Scholar
  4. Fisch N, Murder J, Hahne E (1984) Untersuchungen über Maßnahmen zur Reduzierung des Wärmebedarfs eines Wohngebäudes. Bauphysik, Ausgabe 6(2): 55–62Google Scholar
  5. Frei U, Häuselmann T, Flückinger F, Frey R (1995) Leistungsdaten thermischer Sonnenkollektoren. Solarenergie Prüf- und Forschungsstelle, Technikum Rapperswil. Infoenergie Brugg, BruggGoogle Scholar
  6. Giovanelli R, Beck R (1987) Geheimnisvolle Sonne. VCH Verlagsgesellschaft, WeinheimGoogle Scholar
  7. Heinzel V, Holzinger J, Simon M (1994) Flow patterns in horizontal and tilted tubes of direct evaporating solar. In: Proc. of the ISES Solar World Congress, HE Soc 4:135–140Google Scholar
  8. Heinzel V, Schröder J (1986) Schaltungen zur Nachführung von Kollektoren und Solarzellenträgern. Sonnenenergie 2:23 ffGoogle Scholar
  9. Hottel HC, Whillier A (1955) Evaluation of Flat-Plate Solar Collector Performance. In: Arizona UP (Hrsg) Trans. of the Conference on the Use of Solar Energy—The Scientific Basis, S 74–104Google Scholar
  10. Kreider JF (1979) Medium and high temperature solar processes. Academic, New YorkGoogle Scholar
  11. Kreith F, Kreider JF (1978) Principles of solar engineering. Hemisphere Publishing. Corporation, WashingtonGoogle Scholar
  12. Niemann M, Schreitmüller KR (1993) Investigations on high efficiency collectors for industrial process heat generation up to 200 °C. Proc. of ISES World Congress Budapest, HungaryGoogle Scholar
  13. Prapas DE, Norton B, Probert SD (1987) Optics of parabolic-trough, solar-energy collectors, possessing small concentration ratios. Sol Energy 39(6):541–550CrossRefGoogle Scholar
  14. Rabl A (1976a) Comparison of solar concentrators. Sol Energy 18:93–111CrossRefGoogle Scholar
  15. Rabl A (1976b) Optical and thermal properties of compound parabolic concentrators. Sol Energy 18(6):497–511CrossRefGoogle Scholar
  16. Wadle M (1981) Entwurf eines Teststandes für einen Sonnenkollektor mit einem Konzentrationsfaktor von 2 und dessen Kühlkreislauf mit Naturkonvektion. Diplomarbeit, Institut für Reaktortechnik, Maschinenbau, KarlsruheGoogle Scholar
  17. Winston R (1974) Principles of solar concentrators of a novel design. Sol Energy 16(2):89–95CrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2012

Authors and Affiliations

  1. 1.Institut für Neutronenphysik und Reaktortechnik (INR) Karlsruher Institut für TechnologieEggenstein-LeopoldshafenDeutschland

Personalised recommendations