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Experimental Verification of Optical Modeling of Parabolic Trough Collectors by Flux Measurement

Schiricke, Björn und Pitz-Paal, Robert und Lüpfert, Eckhard und Pottler, Klaus und Pfänder, Markus und Riffelmann, Klaus-Jürgen und Neumann, Andreas (2008) Experimental Verification of Optical Modeling of Parabolic Trough Collectors by Flux Measurement. Journal of Solar Energy Engineering, 131 (1). DOI: 10.1115/1.3027507.

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Kurzfassung

In order to optimize the solar field output of parabolic trough collectors (PTCs), it is essential to study the influence of collector and absorber geometry on the optical performance. The optical ray-tracing model of PTC conceived for this purpose uses photogrammetrically measured concentrator geometry in commercial Monte Carlo ray-tracing software. The model has been verified with measurements of a scanning flux measurement system, measuring the solar flux density distribution close to the focal line of the PTC. The tool uses fiber optics and a charged coupled device camera to scan the focal area of a PTC module. Since it is able to quantitatively detect spilled light with good spatial resolution, it provides an evaluation of the optical efficiency of the PTC. For comparison of ray-tracing predictions with measurements, both flux maps and collector geometry have been measured under identical conditions on the Eurotrough prototype collector at the Plataforma Solar de Almería. The verification of the model is provided by three methods: the comparison of measured intercept factors with corresponding simulations, comparison of measured flux density distributions with corresponding ray-tracing predictions, and comparison of thermographically measured temperature distribution on the absorber surface with flux density distribution predicted for this surface. Examples of sensitivity studies performed with the validated model are shown.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Experimental Verification of Optical Modeling of Parabolic Trough Collectors by Flux Measurement
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Schiricke, BjörnNICHT SPEZIFIZIERT
Pitz-Paal, RobertNICHT SPEZIFIZIERT
Lüpfert, EckhardNICHT SPEZIFIZIERT
Pottler, KlausNICHT SPEZIFIZIERT
Pfänder, MarkusNICHT SPEZIFIZIERT
Riffelmann, Klaus-JürgenFlagsol GmbH
Neumann, AndreasSolar Systems Pty Ltd
Datum:6 Januar 2008
Erschienen in:Journal of Solar Energy Engineering
Referierte Publikation:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:131
DOI :10.1115/1.3027507
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der Herausgeber
ASME, NICHT SPEZIFIZIERT
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Solarthermische Kraftwerke – Parabolrinnenkollektoren – PTC – Strahlverfolgung – Interceptfaktor – Strahlungsflussdichte – Modellierung – Simulation – Messung
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Erneuerbare Energie
HGF - Programmthema:E SF - Solarforschung (alt)
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SF - Solarforschung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Qualifizierung (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Technische Thermodynamik > Solarforschung
Hinterlegt von: Dr. Björn Schiricke
Hinterlegt am:26 Feb 2009
Letzte Änderung:15 Jan 2010 00:50

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