Civil Engineering Reference
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Abb. 7.13
Schemaskizze
zur Winkeldefinition in
einem Fresnelkollektor
richtung selbst bis in höhere nördliche Breiten wegen des größeren Ertrages vorzuziehen
(Mertins
2006
). Die Winkelbeziehungen am Fresnel-Kollektor (vergl. Abb.
7.13
) sind fol-
gendermaßen definiert:
•
θ
⊥
ist der Transversalwinkel und gibt den Winkel zwischen der senkrechten (
z
-) Achse
und der Projektion des Sonnenstandes in die Transversalebene an;
•
θ
ist der Longitudinalwinkel. Er ist der Winkel zwischen der
z
-Achse und der Projek-
tion des Sonnenstandes in die Longitudinalebene.
•
θ
i
ist der Einfallswinkel und gibt den Winkel zwischen dem Sonnenstand und der
Transversalebene an.
Aus Gl. (7.1) wird ersichtlich, dass die Nachführung aller Spiegel mit derselben Winkel-
geschwindigkeit erfolgen kann. Dies erlaubt eine Kopplung an einen gemeinsamen Stell-
motor. Aus regelungstechnischer Sicht ist eine mechanische Kopplung aller Primärspiegel
aber nicht sinnvoll, weil damit eine Leistungsanpassung durch das Defokussieren einzelner
Primärspiegel nicht zu realisieren ist. Hinzu kommt, dass die Ausrichtung einzelner Pri-
märspiegel mit der Zeit zunehmend vom Sollwert abweichen kann und eine nachträglich
notwendige Kalibrierung bei einzeln angetriebenen Spiegeln einfacher zu realisieren ist.
Für jeden Primärspiegel einen Stellmotor zu verwenden ist wiederum mit einem hohen
Kostenaufwand verbunden. In technischen Anlagen werden daher mehrere Spiegel in klei-
neren Gruppen mit einer gemeinsamen Motorsteuerung zusammengefasst.
Bei einem Fresnel-Kollektor bleibt der Receiver ortsfest und empfängt die Strahlung
grundsätzlich aus demselben Winkelbereich. Fresnelkraftwerke sind damit linienfokussie-
rende Systeme. Das Absorberrohr ist im Gegensatz zum Parabolrinnenkollektor je nach
Auslegung ortsfest in ca. 8 m Höhe angebracht. Die Spiegel sind in Bodennähe in einzel-
ne, schmalere Spiegelreihen segmentiert, die elastisch in Parabelform gebogen auf einer
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