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Abb. 3.28
Quer-
schnittsgeometrie eines
Parabolrinnenkonzentrators
in Abb.
3.15
umschließt das Glashüllrohr zur Vakuumhaltung den Absorberstreifen, so
dass der CPC-Spiegel nicht bis zum Absorber reicht. Es entsteht ein Spalt, durch den Strah-
lung verloren geht. Kreider und Keith (
1978
) berücksichtigen dies in der Formel für den
Wirkungsgrad
η
für einen Röhrenkollektor mit CPC-Konzentrator mit Hilfe der Gl. (3.32):
n
−
2
k
ges
k
CPC
(
T
A
−
T
U
)
η
=
η
opt
·
δρ
.
(3.32)
i
A
Die Spaltverluste werden unter Definition eines Faktors
δ
ermittelt, der wie folgt definiert
ist:
1
i
dir
,
A
k
CPC
i
dif
,
A
i
A
+
1
−
d
Spalt
D
Abs
π
4
−
θ
max
2
(3.33)
δ
1
−
sin
.
=
In den Gleichungen (3.32) und (3.33) ist
ρ
der Reflexionskoeffizient,
¯
n
die mittlere Anzahl
der Reflexionen, 2
k
ges
der Wärmeübergangskoeffizient mit einem Faktor 2, da die Absorber-
platine nach zwei Seiten Wärme verliert,
k
CPC
das Konzentrationsverhältnis des CPC-Spiegels,
wenn kein Spalt vorhanden wäre,
i
dir/dif, A
die auf die Apertur auftreffende direkte oder diffuse
Strahlung,
D
A
die Absorberbreite und
d
Spalt
die Spaltweite. In Experimenten zeigten sich die
Wirkungsgrade infolge der hohen optischen Verluste als unbefriedigend. Dieses Konzept ist
auch hinsichtlich der Thermoschockprobleme bei Vakuumröhren problematisch.
3.5.6
Linear-abbildende Konzentratoren - Parabolrinnen
Die Abb.
3.28
zeigt schematisch den Querschnitt eines Parabolrinnen-Konzentrators (Pa-
rabolic-Trough-Collector, PTC).
Beim PTC werden alle parallel in Richtung der Parabelachse einfallenden Strahlen vom
Spiegel auf den Brennpunkt reflektiert, an dem sich der Absorber befindet. Eine Abwei-
chung der Einstrahlungsrichtung von der achsenparallelen Richtung hat eine Richtungs-
änderung des reflektierten Strahles um den gleichen Winkel zur Folge. Die Distanz des
abweichenden Strahles vom idealen Strahlengang an der Absorberposition wächst mit
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