© SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 |...
-
Upload
sieghild-laug -
Category
Documents
-
view
104 -
download
2
Transcript of © SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 |...
![Page 1: © SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | 14.01.2014 | 1 Simulationen.](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022070310/55204d6449795902118ba739/html5/thumbnails/1.jpg)
© SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | WWW.SIJ.FH-AACHEN.DE 11.04.23 | 1
Simulationen zur Absorption und Wärmeübertragung an Solarturmabsorbern
T. Achenbach1, T. Bosch1, G. Breitbach1 und M. Sauerborn1
1Solar-Institut Jülich (SIJ), Heinrich-Mußmann-Str. 5, D-52428 Jülich
77. Jahrestagung der DPG und DPG-Frühjahrstagung
![Page 2: © SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | 14.01.2014 | 1 Simulationen.](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022070310/55204d6449795902118ba739/html5/thumbnails/2.jpg)
© SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | WWW.SIJ.FH-AACHEN.DE 11.04.23 | 2
konzentrierende Solarthermie
Heliotrough, Andasol Kraftwerk, Spanien Nova-1, PE-1 Kraftwerk, Spanien
Suncatcher, Maricopa Kraftwerk, USAGemasolar Kraftwerk, Spanien
![Page 3: © SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | 14.01.2014 | 1 Simulationen.](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022070310/55204d6449795902118ba739/html5/thumbnails/3.jpg)
© SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | WWW.SIJ.FH-AACHEN.DE 11.04.23 | 3
Solarturmkraftwerk mit offenem volumetrischen Receiver
![Page 4: © SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | 14.01.2014 | 1 Simulationen.](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022070310/55204d6449795902118ba739/html5/thumbnails/4.jpg)
© SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | WWW.SIJ.FH-AACHEN.DE 11.04.23 | 4
Stand der Technik
![Page 5: © SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | 14.01.2014 | 1 Simulationen.](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022070310/55204d6449795902118ba739/html5/thumbnails/5.jpg)
© SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | WWW.SIJ.FH-AACHEN.DE 11.04.23 | 5
Funktionsprinzip offener volumetrischer Receiver
angesaugteUmgebungsluft
angesaugteUmgebungsluft
aufgeheizte Luft
![Page 6: © SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | 14.01.2014 | 1 Simulationen.](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022070310/55204d6449795902118ba739/html5/thumbnails/6.jpg)
© SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | WWW.SIJ.FH-AACHEN.DE 11.04.23 | 6
Stand der Technik, Vor- und Nachteile
• sehr robuste SISIC- Keramik
• Temperatureinsatzbereich bis 1400 °C
• herstellungsbedingt begrenzte minimale Wandstärke
• niedrige Porosität und großer Anteil der Frontfläche verschlossen
• relativ kleine innere wärmeübertragende Fläche
![Page 7: © SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | 14.01.2014 | 1 Simulationen.](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022070310/55204d6449795902118ba739/html5/thumbnails/7.jpg)
© SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | WWW.SIJ.FH-AACHEN.DE 11.04.23 | 7
Neuer Ansatz, Vor- und Nachteile
• Langlebigkeit wird untersucht
• Temperatureinsatzbereich bis 1300 °C (Heizleiterlegierungen)
• Drahtdurchmesser sehr klein wählbar
• hohe Porosität und geringer Anteil der Frontfläche verschlossen
• große innere wärmeübertragende Fläche
DrahtgestrickDrahtgewebe
![Page 8: © SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | 14.01.2014 | 1 Simulationen.](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022070310/55204d6449795902118ba739/html5/thumbnails/8.jpg)
© SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | WWW.SIJ.FH-AACHEN.DE 11.04.23 | 8
Modellierung / Strahlung als Wärmequelle
x / m
![Page 9: © SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | 14.01.2014 | 1 Simulationen.](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022070310/55204d6449795902118ba739/html5/thumbnails/9.jpg)
© SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | WWW.SIJ.FH-AACHEN.DE 11.04.23 | 9
Modellierung / Konvektion
![Page 10: © SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | 14.01.2014 | 1 Simulationen.](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022070310/55204d6449795902118ba739/html5/thumbnails/10.jpg)
© SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | WWW.SIJ.FH-AACHEN.DE 11.04.23 | 10
Modellierung / Temperaturverlauf der Luft
)exp(1)( 0,
peinLL cm
rTT
T
TL,ein
TL,aus
![Page 11: © SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | 14.01.2014 | 1 Simulationen.](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022070310/55204d6449795902118ba739/html5/thumbnails/11.jpg)
© SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | WWW.SIJ.FH-AACHEN.DE 11.04.23 | 11
Modellierung / Temperaturverlauf Absorberstruktur
![Page 12: © SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | 14.01.2014 | 1 Simulationen.](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022070310/55204d6449795902118ba739/html5/thumbnails/12.jpg)
© SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | WWW.SIJ.FH-AACHEN.DE 11.04.23 | 12
Modellierung / Temperaturverlauf Absorberstruktur
x
T
![Page 13: © SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | 14.01.2014 | 1 Simulationen.](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022070310/55204d6449795902118ba739/html5/thumbnails/13.jpg)
© SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | WWW.SIJ.FH-AACHEN.DE 11.04.23 | 13
Forschungsbedarf / Ausblick
• bisher fehlende Langzeittest an metallischen Strukturen
• Formstabilität der Strukturen ist unter den gegebenen Randbedingungen noch nicht ausreichend untersucht worden
• messtechnische Untersuchung des volumetrischen Wärmeübergangskoeffizienten steht noch aus, Validierung der Simulationsmodelle
![Page 14: © SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | 14.01.2014 | 1 Simulationen.](https://reader036.fdocuments.us/reader036/viewer/2022070310/55204d6449795902118ba739/html5/thumbnails/14.jpg)
© SOLAR-INSTITUT JÜLICH | FH AACHEN UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES | HEINRICH-MUSSMANN-STR. 5 | 52428 JÜLICH | WWW.SIJ.FH-AACHEN.DE 11.04.23 | 14
Vielen Dank!