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Abb. 7.16
Strahldichtever-
teilung der Sonne (Suns-
hape) bei unterschiedlichen
Zirkumsolaranteilen (CSR).
(Neumann et al.
2002
)
2
2
I
glob
=
2
π
i
ss
(
α
) sin (
α
) cos (
α
)
dα
;
I
CSR
=
2
π
i
ss
(
α
) sin (
α
) cos (
α
)
dα.
α
=
0
α
=
4
.
65
mrad
(7.5)
Direktstrahlungsmessgeräte, sogenannte Pyrheliometer, messen Strahlung in einem Win-
kelbereich von ± 5° um die aktuelle Sonnenposition. Bei hohem
CSR
enthält die so ge-
messene Direktnormalstrahlung
I
glob
Strahlungsanteile, die von einem konzentrierenden
System, dessen Akzeptanzwinkel in der Regel kleiner als ± 5° ist, nicht mehr akzeptiert
werden. Der Messwert kann also zu einer Überschätzung des Kollektorsystems führen.
Für eine Ertragsabschätzung wäre die Kenntnis der tatsächlichen, momentanen Sunsha-
pe und ihr Einfluss auf die Leistung des Kollektors sinnvoll, leider aber existieren für die
wenigsten Standorte detaillierte Daten hierüber, so dass hier meist Mittelungsannahmen
getroffen werden. Zu unterschiedlichen Zeitpunkten gemessene Sunshapes mit gleichem
Zirkumsolaranteil müssen sich nicht exakt entsprechen. Die Unterschiede und die Aus-
wirkung auf die Leistungsfähigkeit sind meist gering. Die Abb.
7.16
zeigt drei Profile als
Funktion der Abweichung vom Sonnenstand. Gut zu erkennen ist, dass bei höherem Zir-
kumsolaranteil die Strahldichten innerhalb der Sonnenscheibe deutlich absinken, da ein
Teil der Strahlung in die Randbereiche verschoben ist.
Normalerweise treten hohe Direktstrahlungswerte mit niedrigem Zirkumsolaran-
teil auf. Für ein punktfokussierendes System gilt, dass bei einem Akzeptanzwinkel von
θ
A
= 4.65 mrad die Verluste durch die Zirkumsolarstrahlung dem Zirkumsolaranteil
CSR
entsprechen. Bei einem linienfokussierenden System geht durch einen Akzeptanzwinkel
von 4.65 mrad nicht alle Strahlung außerhalb dieses Winkels verloren, wie die Abb.
7.17
a
und b illustrieren. Für den Energieanteil innerhalb eines Akzeptanzwinkels θ
A
gilt für li-
nienfokussierende Systeme:
=
θ
A
l
1
D
I
SS
(
α
)
dα
(7.6)
α
θ
A
=−
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