Solarthermische Hochtemperatursysteme - Thermische Solarenergie: Grundlagen, Technologie, Anwendungen - page 568

Abb. 7.64 Rezirkulationskonzept zur Effizienzsteigerung von Solarfarmkraftwerken (Fresnel -oder
Parabolrinnentyp) mit sequentieller Erwärmung
dampfung gezeigt werden. Als geeignetste Betriebsführung wurde das Rezirkulationskon-
zept erkannt. Hier wird der Verdampferabschnitt stets mit einem Überschuss an Wasser
betrieben, um auch zum jeweiligen Kollektorende hin einen guten Wärmeübergang zu
gewährleisten. Der Überhitzerstrecke ist ein Wasserabscheider vorgeschaltet, der das nicht
verdampfte Wasser erneut dem Verdampfer zuführt. Der zusätzliche Aufwand für den
Wasserabscheider und die Rezirkulationspumpe erscheinen gerechtfertigt. Die Abb. 7.64
zeigt das verwendete Rezirkulationskonzept.
Prinzip bedingt bietet das Fresnel-Konzept Vorteile bei der Direktverdampfung gegen-
über Parabolrinnenanlagen. Diese Aussage beruht auf folgenden Aspekten:
• Die stärkste Einstrahlung auf das Absorberrohr erfolgt verstärkt im unteren Kreisseg-
ment. Die Kühlung ist hier auch bei Schichtenströmung durch das schwerkraftbedingt
unten strömende Wasser immer gewährleistet.
• Durch den Verzicht auf die Vakuumtechnik und die Glashüllrohre können die wegen
der thermischen Ausdehnung notwendigen Ausgleichsbögen an das Ende eines bis zu
1000 m langen Kollektorstranges verlegt werden. Druckverluste und mechanische Be-
lastung durch Dampfstöße werden auf diese Weise reduziert.
• Die Nachführung der Parabolrinne erfolgt zur Verminderung von zusätzlichen Dreh-
momenten um ihren Schwerpunkt. Da dieser nicht mit dem Mittelpunkt des Absorber-
rohres übereinstimmt, sind bewegliche Hochdruckanschlüsse notwendig, die ebenfalls
Dampfstößen standhalten müssen.
Bei den meisten anlagenbautechnischen Ausführungen erfolgt eine definierte Dreiteilung
des Verdampfungsvorganges (vergl. Abb. 7.64 ) in Vorwärmung, Verdampfung und Über-
hitzung. In der Vorwärmstrecke wird das Wasser bis auf Sättigungstemperatur (zumeist
um ca. 275 °C bei 6 MPa) erwärmt. In der Verdampferstrecke erfolgt die Verdampfung
bis zu einem Dampfmassengehalt von ca. 85 %. Durch einen Dampfabscheider wird das