Solarthermische Niedertemperatursysteme - Thermische Solarenergie: Grundlagen, Technologie, Anwendungen - page 413

Abb. 6.19 a Vereinfachtes Fließschaubild eines solarthermischen Kreislaufs, b Abbildung des
Flussbildes aus a in einem Systemsimulationsprogramm mit Bestimmung der Teilbereiche und der
Übergabeparameter

Die Gl. (6.23) beschreibt das thermische Verhalten des Kollektors über der mittleren Fluid-
temperatur

¯

T f l u id , wobei die Trägheitseffekte durch die verzögerte Erwärmung und Ab-
kühlung Berücksichtigung finden.
Eine genauere Beschreibung lässt beispielsweise die Untergliederung nach Abb. 6.18b
zu. Bei einer derartigen Beschreibung wird das System durch zwei Zustandsgleichungen
beschrieben, die durch die Gln. 6.24 wiedergegeben werden:

· dT absorber
dt

M · c Absorber = A · η 0 · i glob − k Abs → Umgebung (T absorber − T U )

.

(6.24)

· dT fluid
dt

+ ˙ M · c fluid = A · k fluid T absorber − T fluid M · c p · T ein − T fluid

Die Diskretisierung des Kollektors in Fluidlaufrichtung erlaubt die Beschreibung des Tem-
peraturverhaltens auch bei geringen Strömungsgeschwindigkeiten, weil ein nichtlinearer
Anstieg der Temperatur abgebildet werden kann. Man spricht in diesem Zusammenhang
von n × m -Modellen. Die Abb. 6.19a zeigt auf der linken Seite ein Schemabild eines einfa-
chen Testsystems eines solarthermischen Kreislaufs und seiner wesentlichen Komponen-
ten. Die Abb. 6.19b zeigt den Transfer des Systems in ein Systemsimulationsprogramm.