Dynamische Systemsimulation und Auslegung des Abscheidesystems für die solare Direktverdampfung in Parabolrinnenkollektoren

Kurzfassung

In der Arbeit wird das dynamische Verhalten eines direktverdampfenden Parabolrinnenkollektorfeldes mit Hilfe eines nichtlinearen, transienten Simulationsmodells untersucht, wobei verschiedene Ansätze zur Speisewasser- und Dampftemperaturregelung betrachtet werden. Es wird gezeigt, dass insbesondere in Folge lokal begrenzter Abschattungsstörungen temporär sehr hohe Flüssigkeitsmassenströme am Ende des Verdampferbereichs auftreten können. Zur Auslegung des im Rezirkulationsbetrieb benötigten Wasserabscheidesystems werden umfangreiche Experimente mit Zyklon-, Lamellen- und T-Stück-Abscheidern an einer Luft-Wasser-Versuchsanlage durchgeführt. Die entwickelten Auslegungsmodelle dienen schließlich zusammen mit den numerisch ermittelten Wassermassenstromverläufen der Dimensionierung des Abscheidesystems für ein 5 MW-Kraftwerk.