Solarthermische Hochtemperatursysteme - Thermische Solarenergie: Grundlagen, Technologie, Anwendungen - page 583

Abb. 7.78 Absorber-
wirkungsgrad η A und
Carnot-Wirkungsgrad η c
verschiedener solarthermi-
scher Anlagenkonzepte als
Funktion der Absorbertem-
peratur T A

Abb. 7.79 Systemwir-
kungsgrad η sys aus dem
Produkt Absorberwirkungs-
grad η A und maximaler
Carnot-Wirkungsgrad η c
verschiedener solarthermi-
scher Anlagenkonzepte als
Funktion der Absorbertem-
peratur T A

lungsintensität i an, wie die Abb. 7.78 zeigt und bei gleicher Absorbertemperatur T A wächst
der Absorberwirkungsgrad η A mit steigendem Konzentrationsverhältnis, da die Verluste
überproportional abnehmen. Für den Carnot Wirkungsgrads gilt ähnliches. Mit steigen-
der maximaler Prozesstemperatur und gleichbleibender minimaler Temperatur wächst der
Carnot-Wirkungsgrad an. Ein maximaler Wert ergibt sich, wenn die maximale Prozess-
temperatur der des Absorbers entspricht, d. h. T max = T A und gleichzeitig T min den Wert der
Umgebungstemperatur T U annimmt. Die Abb. 7.78 zeigt diesen Verlauf als Funktion der
Absorbertemperatur.
Verknüpft man den Absorberwirkungsgrad η A mit dem thermischen Wirkungsgrad des
Carnot-Prozesses η c unter optimalen Bedingungen, so ergibt sich die in Abb. 7.79 darge-
stellte Kurvenschaar für den Systemwirkungsgrad η sys , die für ein spezifisches Konzentra-
tionsverhältnis k ein Maximum aufweist. Rechnerisch ergibt sich η sys in folgender Weise:

T A T U

− σε

−

Q ein − Q v erl u st

Q ein

1 − T min
T max

1 − T min
T max

n sys = η A · η c = · = α · ,

k · i

η A η c

(7.98)