Weiterentwicklung eines Luftreceiverkonzepts für Solarturmanlagen zur Verbesserung des thermischen Wirkungsgrads

Abstract

Offene volumetrische Luftreceiver bieten eine umweltfreundliche und kostengünstige Alternative zu den derzeit am Markt vertretenen Salz- und Dampfreceivern von Solarturmanlagen. Die Technologie wird am Versuchs- und Demonstrationskraftwerk Jülich seit 2008 weiterentwickelt und optimiert. Damit diese Technologie wettbewerbsfähig wird, sind weitere Optimierungen zur Verbesserung des thermischen Receiverwirkungsgrads nötig. Ein Fokus liegt dabei auf der Reduzierung der Reflexions- und Wärmeverlusten. In diesem Zusammenhang wird in der vorliegenden Arbeit die Reduzierung von Wärmeverlusten betrachtet und die daraus resultierende Veränderung des thermischen Wirkungsgrads. Primär wird dazu ein Receiver mit einer veränderten Isolierung der Absorbermodule konstruiert und im Rahmen einer Versuchsreihe getestet. Die Ergebnisse aus der Versuchsreihe werden im Hinblick auf den thermischen Wirkungsgrad ausgewertet. Anschließend erfolgt die Bewertung und der Vergleich der Ergebnisse aus einem Vorgängerprojekt. Innerhalb des Vergleichs wird eine Wirkungsgradsteigerung von bis zu 13%-Punkten beobachtet. Nur circa 66% der Wirkungsgradsteigerung lassen sich mit der Isolierungsänderungen bei den Absorbermodulen erklären. Daraus lässt sich erkennen, dass Wärmeverluste einen entscheidenden Einfluss auf den Wirkungsgrad haben.