Fortschritt-Berichte VDI: Untersuchungen zu Strahlungsempfängern von Solarturm-Kraftwerken

Kurzfassung

Die solare Kraftwerkstechnologie konzentriert sich immer stärker auf die Einkopplung von Solarenergie in hocheffiziente Kraftwerkskonzepte wie den GUD-Prozess. Dazu bieten sich Strahlungsempfänger vom Typ des druckbeaufschlagten volumetrischen Receivers zur Luft- bzw. Gaserhitzung an, da diese für den benötigten hohen Temperaturbereich bis 1200 °C geeignet erscheinen. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Modell entwickelt und verifiziert, mit dessen Hilfe die Charakterisierung des Strahlungsfeldes im Inneren eines solches Receivers in Form eines Kennfeldes ermöglicht wird. Dadurch kann sehr schnell und einfach die Geometrie für hocheffiziente Isoflux-Absorber entwickelt werden, aber auch deren Sensibilität gegenüber Fehlpositionierungen und der Konzentratorgüte untersucht werden. Weiterhin kann mit dem Modell die Quarzglasabdeckung bzgl. ihrer Reflexionsverluste optimiert werden, sodass Receiverwirkungsgrade von bis zu 96 % erreichbar erscheinen.