Parabolrinnen Kollektoren

Viele Ideen wurden bereits umgesetzt, um durch die Sonne gewonnene Strahlen auf dem Absorber einer thermischen Solaranlage zu bündeln. Die Art und Weise wie die Sonne gebündelt wird, unterscheidet sich zwischen den ein oder anderen Kollektoren, das Prinzip ist jedoch stets das Selbe. Die Sonnenstrahlen werden auf einer Fläche aufgefangen und in dem Absorber fokussiert.
Die deutsche Firma Solar-Millennium hat zusammen mit einem spanischen Partner den Testbetrieb des allerersten Parabolrinnen-Solarkraftwerks 2008 in Europa aufgenommen. Ziel der Anlage ist, mit dem Betrieb der Anlage bis zu 200.000 Mensch in Spanien mit Strom zu versorgen. Das erste Kraftwerk mit Parabolrinnenkollektoren nennt sich Andasol 1 und der erwirtschaftete Strom wird seither in das spanische Netz eingespeist.

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Aufbau und Funktion von Parabolrinnen-Kollektoren

Das Absorberrohr eines Parabolrinnen-Kollektors wird von einem hitzebeständigen, synthetischen Öls durchflossen und verläuft in einer langen Reihe, innerhalb des Brennpunkts eines Spiegels. Die Spiegel weisen einen parabelförmigen Querschnitt auf. Die Parabolrinnen-Kollektoren sind eine kostengünstige und effektive Methode um über die solar gewonnene Strahlung, Strom zu erzeugen. Je nachdem wie die Parabolrinnen-Kollektoren geometrisch angeordnet wurden, erhöht sich der Verstärkungsfaktor. Durch die Krümmung können innerhalb der Brennlinie etwa 40% mehr Strahlungsleistung erbracht werden. Die Strahlen der Sonne werden 80-fach auf den Absorberrohren konzentriert und reflektiert. Dabei wird das in den Absorberrohren befindliche Öl auf bis zu 400° C erhitzt.
Das Wärmeträgermedium führt die Energie in das Kraftwerk und gibt dabei die gewonnene Energie an das Wasser ab. Dabei entsteht Wasserdampf, der für das Antreiben des Generators zuständig ist. Generell besteht auch die Möglichkeit, das Wasser direkt im Absorber verdampfen zu lassen. Jedoch wirkt sich die überschaubare Länge des Absorberrohrs bei Anlagen, die eine Nachführung aufweisen, behindernd aus. Der Wirkungsgrad der Parabolrinnen-Kollektoren beläuft sich im Sommer auf etwa 20% und auf das ganze Jahr gesehen auf etwa 14%.
In den meisten Fällen werden Parabolrinnen-Kollektoren mit einer sogenannten Nachführung versehen. Diese Nachführung bewirkt, dass je nach Position der Sonne am Tag die Kollektoren nachgeführt werden. Jedoch darf sich dabei die relative Position des Absorbers zu den Spiegeln nicht ändern, wodurch die Nachführung kritisch anzusehen ist. Somit muss der komplette Parabolrinnen-Kollektor, samt Spiegel und Absorberrohr nachgeführt werden. Der nachzuführende Spielraum ist jedoch durch die Länge der Rohre begrenzt. Die Parabolrinne verläuft optimal in nördlich-südlicher Ausrichtung. Somit wird der Parabolrinnen-Kollektor ideal den ganzen Tag bestrahlt. Durch die solar gewonnene Energie wird letztlich in einer Dampfturbine zur Produktion von Strom genutzt.

Parabolrinnen-Kollektoren – Andasol in Spanien

Parabolrinnenkollektoren, Parabolrinnenkraftwerk

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