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Abb. 6.25
Die geometrischen
Verhältnisse bei der Betrach-
tung der Sonne von der Erde
aus
r
.
.
d
Erde
Sonne
Der Winkel Φ
⊙
= ,° ist der Winkel, unter dem wir die Sonnenscheibe von der Erde aus
sehen. Daher erhalten wir
c
()
max
,
c
()
max
=
=
..
(6.57)
Dies sind die maximalen Lichtkonzentrationen, die ein Linienkonzentrator bzw. ein Flä-
chenkonzentrator auf der Erde erreichen können.
Aber natürlich erreicht ein technischer Flächenkonzentrator diesen Wert nur in den sel-
tensten Fällen, seine Konzentration ist meistens geringer. Sie ergibt sich aus der Oberfläche
des Konzentrators
A
e
und der Oberfläche des Absorbers
A
a
zu
A
e
A
a
=
c
()
=
x
c
()
max
mit
x
≤
.
(6.58)
Für einen Linienkonzentrator gilt entsprechend
c
()
=
xc
()
max
.
(6.59)
Wie groß ist die Verringerung der maximal möglichen Konzentration aufgrund des Vor-
faktors
x
?
die wir mithilfe des Schnitts durch eine bikonvexe Linse diskutieren wollen. Das Ergeb-
nis dieser Diskussion gilt aber auch für die Abbildung mithilfe eines Parabolspiegels. Die
wichtigen Parameter einer bikonvexen Linse sind ihre
Brennweite
f
und ihr Durchmesser
d
L
. Diese beiden Linsengrößen definieren die
Blendenzahl
f
d
L
.
z
=
(6.60)
Ein Gegenstand, zum Beispiel die Sonne, mit Abstand
d
von der Linse wird in die
Brennebene der Linse abgebildet. Dabei ergibt sich die Bildgröße
B
in dieser Ebene zu
≈∞
B
≈
f
sin Φ
⊙
,
(6.61)
πd
L
)/
πB
, die des Absorbers, also des Bilds,
A
a
=(
)/
. Daraus ergibt sich eine
tatsächlich erzielte
Konzentration
von
d
L
B
)
z
)
z
.
c
()
=(
c
()
=(
max
also
x
=
(6.62)
