Aktuell / 23.11.2013

Kollektoren auf dem Prüfstand

Kontas ist ein drehbarer Prüfstand für Parabolrinnenkollektoren (Quelle: DLR)

Die Leistungsfähigkeit der Receiver in einer Parabolrinnenanlage wird durch zwei Eigenschaften beschrieben: dem optischen Wirkungsgrad und den thermischen Verlusten. Diese Eigenschaften werden an Laborprüfständen im Quarz-Zentrum des DLR zerstörungsfrei gemessen. Zur Messung der thermischen Verluste wird der Receiver auf unterschiedliche Betriebstemperaturen erhitzt.

Aus der Heizleistung kann dann auf die thermischen Verluste bei diesen Temperaturen geschlossen werden. Für die Bewertung des optischen Wirkungsgrades wird ein Receiver in einem Sonnensimulator bestrahlt. Die absorbierte Leistung wird über die Erwärmung des ihn durchfließenden Wassers, also kalorimetrisch, ermittelt. Eine besondere Herausforderung ist dabei, die erforderliche Messgenauigkeit von möglichst unter einem Prozent zu erreichen. Neben einer hohen Leistungsfähigkeit ist auch eine ausreichende Langlebigkeit gefordert, da ein späterer Austausch der im Solarfeld großflächig verbauten Receiver vermieden werden sollte. Zum Test der Haltbarkeit der Absorberschicht werden die Receiver beschleunigt gealtert, indem sie über mehrere Wochen überhitzt und anschließend ihre optischen und thermischen Eigenschaften erneut vermessen werden.

 

Der Prüfstand Kontas wurde im Jahr 2010 auf der Plataforma Solar de Almería (PSA) errichtet, um ganze Kollektormodule testen zu können. Er befindet sich auf einer drehbaren Plattform, auf der Parabolrinnenkollektoren mit einer Länge von bis zu 20 m installiert werden können. Der Prüfstand erlaubt die Qualifikation aller Kollektorteilkomponenten, wie z. B. Metallstrukturen, Reflektoren, Receivern und flexiblen Rohrverbindungen, bis hin zu kompletten Kollektoren. Durch die zweiachsige Nachführung erlaubt er eine hohe Flexibilität bezüglich des Einfallswinkels von Solarstrahlung auf den Prüfkollektor. Der Prüfstand ist mit hochgenauer Sensorik ausgestattet, welche Wirkungsgradmessungen mit einer Unsicherheit von ± 2 % erlaubt.