Volumetrischer Absorber

Ein Volumetrischer Absorber ist ein Solarturmabsorber. Er absorbiert die Wärmenergie der fokussierten Solarstrahlung und nutzt Luft als Wärmeträgermedium. Der Absorber kann entweder als offene oder geschlossene Bauweise gefertigt werden. In einem volumetrischen Absorber wird Umgebungsluft durch einen Zylinder mit einem feinen Wabennetz aus temperaturbeständiger Keramik oder Metall geleitet. Das Netz liegt im Fokus der Heliostaten und nimmt dadurch die konzentrierte Solarstrahlung auf. Anschließend gibt das Netz die Wärmeenergie an die durchströmende Luft ab. Bei der Verwendung von Metall als Netzmaterial können maximale Lufttemperaturen von 800 °C erreicht werden. Bei keramischen Materialien sind bis zu 1.000 °C möglich. Ein offener volumetrischer Absorber besteht aus einem zylindrischen Gehäuse mit einer Öffnung zum Eintritt der Solarstrahlung.

Bei einem geschlossenen volumetrischen Absorber wird diese Öffnung mit einem Quarzglas unter Druckaufbau verschlossen. Dadurch kann die nicht vollständig abgekühlte Luft erneut dem Kreislauf zugeführt werden, wodurch höhere Wirkungsgrade erreicht werden können. Die geschlossene Bauart ist zwar technisch sehr aufwendig, jedoch kann mit dieser Bauweise das exergetische Optimum von Solarturmabsorbern erreicht werden. Die eigentliche Energieübertragung von Solarstrahlung in Wärme geschieht bei volumetrischen Absorbern im Inneren des Zylindergehäuses. Durch die räumliche Abschirmung entstehen bei dieser Absorberbauart nur geringe Reflexionsverluste.

Abbildung 1 stellt das Funktionsschema eines volumetrischen Absorbers dar.

Synonym(e):

Volumetrischer Receiver

Englische Übersetzung(en):

volumetric receiver