TY - CHAP A1 - Hoffschmidt, Bernhard A1 - Alexopoulos, Spiros A1 - Göttsche, Joachim A1 - Sauerborn, Markus T1 - High concentration solar collectors T2 - Comprehensive renewable energy / ed. Ali Sayigh. Vol. 3: Solar thermal systems: components and applications N2 - Solar thermal concentrated power is an emerging technology that provides clean electricity for the growing energy market. To the solar thermal concentrated power plant systems belong the parabolic trough, the Fresnel collector, the solar dish, and the central receiver system. For high-concentration solar collector systems, optical and thermal analysis is essential. There exist a number of measurement techniques and systems for the optical and thermal characterization of the efficiency of solar thermal concentrated systems. For each system, structure, components, and specific characteristics types are described. The chapter presents additionally an outline for the calculation of system performance and operation and maintenance topics. One main focus is set to the models of components and their construction details as well as different types on the market. In the later part of this chapter, different criteria for the choice of technology are analyzed in detail. KW - Central receiver system KW - Concentrated solar collector KW - Fresnel collector KW - Optical and thermal analysis KW - Solar concentration Y1 - 2012 SN - 978-0-08-087873-7 U6 - https://doi.org/10.1016/B978-0-08-087872-0.00306-1 VL - 3 SP - 165 EP - 209 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - CHAP A1 - Baumann, Torsten A1 - Teixeira Boura, Cristiano José A1 - Eckstein, Julian A1 - Dabrowski, Jan A1 - Göttsche, Joachim A1 - Hoffschmidt, Bernhard A1 - Schmitz, Stefan A1 - Zunft, Stefan T1 - Properties of bulk materials for high-temperature air-sand heat exchangers T2 - 30th ISES Biennial Solar World Congress 2011 : Kassel, Germany, 28 August - 2 September 2011. Vol. 2 Y1 - 2012 SN - 978-1-61839-364-7 SP - 1270 EP - 1278 PB - Curran CY - Red Hook, NY ER - TY - CHAP A1 - Achenbach, Timm A1 - Geimer, Konstantin A1 - Lynen, Arthur A1 - Göttsche, Joachim A1 - Hoffschmidt, Bernhard T1 - Simulation of thermo-mechanical processes in open volumetric absorber modules T2 - SolarPaces 2012 : concentrating solar power and chemical energy systems : Sept. 11 - 14 2012, Marrakech, Marokko Y1 - 2012 SP - 1 EP - 8 ER - TY - CHAP A1 - Achenbach, Timm A1 - Bosch, Timo A1 - Breitbach, Gerd A1 - Göttsche, Joachim A1 - Sauerborn, Markus T1 - Theoretical and experimental investigations regarding open volumetric receivers of CRS T2 - Energy procedia : proceedings of the SolarPACES 2013 International Conference Y1 - 2013 SN - 1876-6102 VL - Vol. 49 SP - 1259 EP - 1268 ER - TY - CHAP A1 - Gorzalka, Philip A1 - Dahlke, Dennis A1 - Göttsche, Joachim A1 - Israel, Martin A1 - Patel, Dhruvkumar A1 - Prahl, Christoph A1 - Schmiedt, Jacob Estevam A1 - Frommholz, Dirk A1 - Hoffschmidt, Bernhard A1 - Linkiewicz, Magdalena T1 - Building Tomograph–From Remote Sensing Data of Existing Buildings to Building Energy Simulation Input T2 - EBC, Annex 71, Fifth expert meeting, October 17-19, 2018, Innsbruck, Austria Y1 - 2018 ER - TY - JOUR A1 - Reger, Vitali A1 - Kuhnhenne, Markus A1 - Hachul, Helmut A1 - Döring, Bernd A1 - Blanke, Tobias A1 - Göttsche, Joachim T1 - Plusenergiegebäude 2.0 in Stahlleichtbauweise JF - Stahlbau Y1 - 2019 U6 - https://doi.org/10.1002/stab.201900034 SN - 1437-1049 (E-journal), 0038-9145 (print) VL - 88 IS - 6 SP - 522 EP - 528 PB - Ernst & Sohn CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Göttsche, Joachim A1 - Alexopoulos, Spiros A1 - Dümmler, Andreas A1 - Maddineni, S. K. T1 - Multi-Mirror Array Calculations With Optical Error N2 - The optical performance of a 2-axis solar concentrator was simulated with the COMSOL Multiphysics® software. The concentrator consists of a mirror array, which was created using the application builder. The mirror facets are preconfigured to form a focal point. During tracking all mirrors are moved simultaneously in a coupled mode by 2 motors in two axes, in order to keep the system in focus with the moving sun. Optical errors on each reflecting surface were implemented in combination with the solar angular cone of ± 4.65 mrad. As a result, the intercept factor of solar radiation that is available to the receiver was calculated as a function of the transversal and longitudinal angles of incidence. In addition, the intensity distribution on the receiver plane was calculated as a function of the incidence angles. KW - solar process heat KW - concentrating collector KW - raytracing KW - point-focussing system Y1 - 2019 SP - 1 EP - 6 ER - TY - JOUR A1 - Sattler, Johannes, Christoph A1 - Röger, Marc A1 - Schwarzbözl, Peter A1 - Buck, Reiner A1 - Macke, Ansgar A1 - Raeder, Christian A1 - Göttsche, Joachim T1 - Review of heliostat calibration and tracking control methods JF - Solar Energy N2 - Large scale central receiver systems typically deploy between thousands to more than a hundred thousand heliostats. During solar operation, each heliostat is aligned individually in such a way that the overall surface normal bisects the angle between the sun’s position and the aim point coordinate on the receiver. Due to various tracking error sources, achieving accurate alignment ≤1 mrad for all the heliostats with respect to the aim points on the receiver without a calibration system can be regarded as unrealistic. Therefore, a calibration system is necessary not only to improve the aiming accuracy for achieving desired flux distributions but also to reduce or eliminate spillage. An overview of current larger-scale central receiver systems (CRS), tracking error sources and the basic requirements of an ideal calibration system is presented. Leading up to the main topic, a description of general and specific terms on the topics heliostat calibration and tracking control clarifies the terminology used in this work. Various figures illustrate the signal flows along various typical components as well as the corresponding monitoring or measuring devices that indicate or measure along the signal (or effect) chain. The numerous calibration systems are described in detail and classified in groups. Two tables allow the juxtaposition of the calibration methods for a better comparison. In an assessment, the advantages and disadvantages of individual calibration methods are presented. Y1 - 2020 U6 - https://doi.org/10.1016/j.solener.2020.06.030 VL - 207 SP - 110 EP - 132 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - CHAP A1 - Oetringer, Kerstin A1 - Dümmler, Andreas A1 - Göttsche, Joachim T1 - Neues Modell zur 1D-Simulation der indirekten Verdunstungskühlung T2 - DKV‐Tagung 2020, AA II.1 N2 - Im Projekt Coolplan‐ AIR geht es um die Fortentwicklung und Feld‐ Validierung eines Berechnungs‐ und Auslegungstools zur energieeffizienten Kühlung von Gebäuden mit luftgestützten Systemen. Neben dem Aufbau und der Weiterentwicklung von Simulationsmodellen erfolgen Vermessungen der Gesamtsysteme anhand von Praxisanlagen im Feld. Eine der betrachteten Anlagen arbeitet mit indirekter Verdunstung. Diese Veröffentlichung zeigt den Entwicklungsprozess und den Aufbau des Simulationsmodells zur Verdunstungskühlung in der Simulationsumgebung Matlab‐ Simulink mit der CARNOT‐ Toolbox. Das besondere Augenmerk liegt dabei auf dem physikalischen Modell des Wärmeübertragers, in dem die Verdunstung implementiert ist. Dem neuen Modellansatz liegt die Annahme einer aus der Enthalpie‐ Betrachtung hergeleiteten effektiven Wärmekapazität zugrunde. Des Weiteren wird der Befeuchtungsgrad als konstant angesehen und eine standardisierte Zunahme der Wärmeübertragung des feuchten gegenüber dem trockenen Wärmeübertrager angenommen. Die Validierung des Modells erfolgte anhand von Literaturdaten. Für den trockenen Wärmetauscher ist der maximale absolute Fehler der berechneten Austrittstemperatur (Zuluft) kleiner als ±0.1 K und für den nassen Wärmetauscher (Kühlfall) unter der Annahme eines konstanten Verdunstungsgrades kleiner als ±0.4 K. Y1 - 2020 N1 - Deutsche Kälte- und Klimatagung, 19-20 November 2020, online SP - 250 EP - 262 ER - TY - CHAP A1 - Dümmler, Andreas A1 - Oetringer, Kerstin A1 - Göttsche, Joachim T1 - Auslegungstool zur energieeffizienten Kühlung von Gebäuden T2 - DKV-Tagung 2020, AA IV N2 - Thematisch widmet sich das Projekt Coolplan- AIR der Fortentwicklung und Feldvalidierung eines Berechnungs- und Auslegungstools zur energieeffizienten Kühlung von Gebäuden mit luftgestützten Systemen. Neben dem Aufbau und der Weiterentwicklung von Simulationsmodellen erfolgen Vermessungen der Gesamtsysteme anhand von Praxisanlagen im Feld. Der Schwerpunkt des Projekts liegt auf der Vermessung, Simulation und Integration rein luftgestützter Kühltechnologien. Im Bereich der Kälteerzeugung wurden Luft‐ Luft‐ Wärmepumpen, Anlagen zur adiabaten Kühlung bzw. offene Kühltürme und VRF‐ Multisplit‐ Systeme (Variable Refrigerant Flow) im Feld bzw. auf dem Teststand der HSD vermessen. Die Komponentenmodelle werden in die Matlab/Simulink‐ Toolbox CARNOT integriert und anschließend auf Basis der zuvor erhaltenen Messdaten validiert. Einerseits erlauben die Messungen das Betriebsverhalten von Anlagenkomponenten zu analysieren. Andererseits soll mit der Vermessung im Feld geprüft werden, inwieweit die Simulationsmodelle, welche im Vorgängerprojekt aus Prüfstandmessungen entwickelt wurden, auch für größere Geräteleistungen Gültigkeit besitzen. Die entwickelten und implementierten Systeme, bestehend aus verschiedensten Anlagenmodellen und Regelungskomponenten, werden geprüft und dahingehend qualifiziert, dass sie in Standard- Auslegungstools zuverlässig verwendet werden können. Zusätzlich wird ein energetisches Monitoring eines Hörsaalgebäudes am Campus Jülich durchgeführt, das u. a. zur Validierung der Kühllastberechnungen in gängigen Simulationsmodelle genutzt werden kann. Y1 - 2020 N1 - Deutsche Kälte- und Klimatagung, 19-20 November 2020, online SP - 1109 ER -