Projekt

Ziel in diesem Projekt ist die Optimierung des Vakuumröhren-Solarluftkollektors der Firma airwasol durch Kostenreduktion in der Fertigung und Erhöhung der Materialbeständigkeit mit Hilfe eines neuen, sehr dünnen und leichten Edelstahlabsorbers und einem Spiegel an der Rückseite innerhalb der Glasröhre. Solarluftkollektoren ermöglichen eine effiziente und erneuerbare Energieerzeugung für beispielsweise industrielle Prozesswärme zur Regenerierung von Sorptionsspeichern, Trocknung von Industriebauteilen, Lacken, Agrarprodukten, Lebensmitteln und Gärresten, die Beheizung von Industriehallen oder die Meerwasserentsalzung. Zurzeit werden hauptsächlich Flach-Solarluftkollektor eingesetzt, welche aufgrund ihres geringen thermischen Wirkungsgrad bei hohen Betriebstemperaturen > 100°C oder bei sehr niedrigen Außentemperaturen mit geringer Sonneneinstrahlung keine oder eine nicht effiziente Energieversorgung bieten. Solarluftkollektoren mit Vakuumröhren können aufgrund ihres deutlich besseren thermischen Leistungsverhaltens Abhilfe schaffen.

Das Projekt ist als Machbarkeitsuntersuchung verschiedener Ideen zur Verbesserung von Vakuumröhren-Solarluftkollektoren einzustufen: Durch eine Neukonstruktion von Vakuumröhren-Solarluftkollektoren sollen geringere Druckverluste bei der Luftführung und eine gleichmäßigere Durchströmung erreicht werden, um eine bessere Wärmeübertragung zwischen Absorber und Luft zu ermöglichen. Zudem soll ein neuer, kostengünstiger Glas-Metall-Verbund entwickelt werden und effiziente Verbindungstechniken dafür. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Entwicklung einer Adsorberbeschichtung für Edelstahlbleche, die ähnliche optische Kennwerte wie die bereits auf Aluminiumblech verfügbaren selektiven Schichtsysteme besitzt.

Folgende Bauteile wurden erfolgreich als Prototyp hergestellt:

- Neue Absorberbeschichtung auf Edelstahlsubstrat

- Beschichtetes Absorberrohr mit eingearbeitetem Metallbalg

- Glas-Metall-Verbindung mit verschiedenen Verbindungstechniken

- Spiegel innenliegend: Alu-Blech-Freiformspiegel und halbrunder Spiegel mit Vakuumbeschichtung

- Adapterhülse für die Anbindung an den bestehenden Kollektorheader.