{"id":25222,"date":"2023-07-13T15:27:46","date_gmt":"2023-07-13T13:27:46","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dbu.de\/projektdatenbank\/27375-01\/"},"modified":"2023-07-13T15:27:46","modified_gmt":"2023-07-13T13:27:46","slug":"27375-01","status":"publish","type":"projektdatenbank","link":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/projektdatenbank\/27375-01\/","title":{"rendered":"Entwicklung eines Sonnenkollektors mit transparenter W\u00e4rmed\u00e4mmung zur Steigerung des Wirkungsgrades bei hohen Betriebstemperaturen"},"content":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n<p>Die Zielsetzung des Projekts lag in der Entwicklung eines hocheffizienten Flachkollektors mit einer transparenten W\u00e4rmed\u00e4mmung (TWD) aus einer geeigneten Kunststofffolie zur Steigerung des Wirkungsgrads bei hohen Betriebstemperaturen. Die optischen Verluste sollten weniger als 30 % betragen und der W\u00e4rmeverlustkoeffizient bei einer Temperaturdifferenz von 60 K einen Wert von 3 W\/(m\u00b2oK) unterschreiten. Gleichzeitig sollte die Gebrauchstauglichkeit des entwickelten Flachkollektors nachgewiesen werden.<\/p>\n<p>Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methodeno\tMaterialrecherche Kleber, Folien und Modifikationen am Produktionsverfahren (Wacotech)<br \/>\no\tHerstellung unterschiedlicher Waben-Glasscheiben-Composites und TWD-Proben (Wacotech)<br \/>\no\tHerstellung eines Musterkollektors mit h\u00f6henverstellbarem Rahmen zum Einbau unterschiedlich starker R\u00fcckseitend\u00e4mmungen und transparenter W\u00e4rmed\u00e4mmungen (KBB)<br \/>\no\tTemperaturbelastung der TWD-Proben (ISFH)<br \/>\no\tLeistungsmessungen (indoor und outdoor) unterschiedlicher Konfigurationen von Wabenkollektoren (ISFH)<br \/>\no\tGebrauchstauglichkeitsuntersuchungen (indoor und outdoor) unterschiedlicher Konfigurationen von Wabenkollektoren (ISFH)<br \/>\no\tDiskussion der Ergebnisse (Wacotech, KBB, ISFH)<\/p>\n<p>Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n<p>o\tNach einer Materialrecherche mit anschlie\u00dfender Bewertung im Hinblick auf physikalische Eigenschaften, Kosten und Eignung f\u00fcr die Produktion wurde Celluloseacetat mit unterschiedlichem Weichmacheranteil als Wabenmaterial ausgew\u00e4hlt.<br \/>\no\tDer an einem Musterkollektor gemessene optische Wirkungsgrad wird durch die Integration der TWD nur um etwa 3 4 %-Punkte reduziert<br \/>\no\tUnterschiedliche Konfigurationen des Wabenkollektors hinsichtlich Wabenst\u00e4rke, Luftspaltdicke und D\u00e4mmst\u00e4rke der R\u00fcckseitend\u00e4mmung erreichen einen W\u00e4rmeverlustkoeffizient bei 60 K von 3 W\/(m\u00b2oK)<br \/>\no\tDer Einstrahlwinkelkorrekturfaktor einer gemessenen Konfiguration mit 15 mm Wabenst\u00e4rke betr\u00e4gt f\u00fcr Direktstrahlung bei 50\u00b0 0,85 und f\u00fcr Diffusstrahlung 0,78.<br \/>\no\tDie Waben weisen bereits bei niedriger Temperatur um 80 \u00b0C Ausgasung auf. Bei h\u00f6herer Temperatur tritt leichte Vergilbung und Verspr\u00f6dung auf.<br \/>\no\tKombinierte Belastung von Temperatur und UV-Bestrahlung beschleunigt die Alterungsprozesse von Kleber und Wabe.<\/p>\n<p>Bei der thermischen Leistungsf\u00e4higkeit wurden die Projektziele mit unterschiedlichen Konfigurationen von Wabenkollektoren erreicht.<br \/>\nDie Gebrauchstauglichkeit konnte f\u00fcr die vier untersuchten Varianten von Celluloseacetat nicht nachgewiesen werden. Insbesondere die Stabilit\u00e4t bei kombinierter Belastung von Temperatur und UV-Belastung war nicht gegeben. <\/p>\n<p>Das Projekt wurde aufgrund der fehlenden Gebrauchstauglichkeit und Mangels an L\u00f6sungsm\u00f6glichkeiten einvernehmlich vorzeitig beendet.<br \/>\nDie transparente W\u00e4rmed\u00e4mmung aus diesem Material ist nur in Flachkollektoranwendungen mit begrenzter Stagnationstemperatur zum Beispiel als Fassadenkollektor, als Speicherkollektor oder in Thermosiphonanwendungen geeignet.<\/p>\n<p>\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n<p>Die Ergebnisse werden vom ISFH auf dem Solar World Congress 2011 der ISES in Kassel pr\u00e4sentiert.<\/p>\n<p>Fazit<\/p>\n<p>F\u00fcr Wacotech ist das Ergebnis des gemeinsamen Projektes durchaus als positiv und wichtig f\u00fcr die weitere Gesch\u00e4ftsentwicklung zu bewerten, da es aufzeigt in welchen Marktsegmenten weiteres Engagement sinnvoll ist.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Die Zielsetzung des Projekts lag in der Entwicklung eines hocheffizienten Flachkollektors mit einer transparenten W\u00e4rmed\u00e4mmung (TWD) aus einer geeigneten Kunststofffolie zur Steigerung des Wirkungsgrads bei hohen Betriebstemperaturen. 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