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 - Achenbach, Timm A1 - Geimer, K. A1 - Göttsche, Joachim A1 - Hoffschmidt, Bernhard A1 - Lynen, A. A1 - Bauer, J. T1 - Simulation and flow measurements of volumetric high temperature absorbers for solar tower power plants T2 - SolarPACES 2011 : concentrating solar power and chemical energy systems : 20 - 23 September, 2011, Granada, Spain Y1 - 2011 CY - Granada 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 - Göttsche, Joachim A1 - Kaufhold, O. A1 - Hoffschmidt, Bernhard T1 - Development of an edge module for open volumetric receiver for the use of the radiation at the receiver boundary region T2 - SolarPACES 2011 : concentrating solar power and chemical energy systems : 20 - 23 September, 2011, Granada, Spain Y1 - 2011 CY - Granada ER - TY - CHAP A1 - Baumann, T. A1 - Teixeira Boura, Cristiano José A1 - Göttsche, Joachim A1 - Hoffschmidt, Bernhard A1 - O'Connell, B. A1 - Schmitz, S. A1 - Zunft, S. T1 - Air/Sand heat exchanger design and materials for solar thermal power plant applications T2 - SolarPACES 2010 : the CSP Conference: electricity, fuels and clean water from concentrated solar energy ; 21 to 24 September 2010, Perpignan, France Y1 - 2010 SP - 146 EP - 147 PB - Soc. OSC CY - Saint Maur 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 - Baumann, Torsten A1 - Teixeira Boura, Cristiano José A1 - Eckstein, Julian A1 - Felinks, Jan A1 - Göttsche, Joachim A1 - Hoffschmidt, Bernhard A1 - Schmitz, Stefan A1 - Zunft, Stefan T1 - Air-sand heat exchanger T2 - 6th International Renewable Energy Storage Conference (IRES 2011) : November 28 - 30, 2011, bcc Berlin Congress Center, Berlin, Germany / EUROSOLAR ... Y1 - 2011 PB - Eurosolar CY - Bonn ER - TY - CHAP A1 - Baumann, Torsten A1 - Teixeira Boura, Cristiano José A1 - Göttsche, Joachim A1 - Hoffschmidt, Bernhard A1 - Schmitz, Stefan A1 - Zunft, Stefan T1 - Air-sand heat exchanger: materials and flow properties T2 - SolarPACES 2011 : concentrating solar power and chemical energy systems : 20 - 23 September, 2011, Granada, Spain Y1 - 2011 CY - Granada ER - TY - JOUR A1 - Blanke, Tobias A1 - Hagenkamp, Markus A1 - Döring, Bernd A1 - Göttsche, Joachim A1 - Reger, Vitali A1 - Kuhnhenne, Markus T1 - Net-exergetic, hydraulic and thermal optimization of coaxial heat exchangers using fixed flow conditions instead of fixed flow rates JF - Geothermal Energy N2 - Previous studies optimized the dimensions of coaxial heat exchangers using constant mass fow rates as a boundary condition. They show a thermal optimal circular ring width of nearly zero. Hydraulically optimal is an inner to outer pipe radius ratio of 0.65 for turbulent and 0.68 for laminar fow types. In contrast, in this study, fow conditions in the circular ring are kept constant (a set of fxed Reynolds numbers) during optimization. This approach ensures fxed fow conditions and prevents inappropriately high or low mass fow rates. The optimization is carried out for three objectives: Maximum energy gain, minimum hydraulic efort and eventually optimum net-exergy balance. The optimization changes the inner pipe radius and mass fow rate but not the Reynolds number of the circular ring. The thermal calculations base on Hellström’s borehole resistance and the hydraulic optimization on individually calculated linear loss of head coefcients. Increasing the inner pipe radius results in decreased hydraulic losses in the inner pipe but increased losses in the circular ring. The net-exergy diference is a key performance indicator and combines thermal and hydraulic calculations. It is the difference between thermal exergy fux and hydraulic efort. The Reynolds number in the circular ring is instead of the mass fow rate constant during all optimizations. The result from a thermal perspective is an optimal width of the circular ring of nearly zero. The hydraulically optimal inner pipe radius is 54% of the outer pipe radius for laminar fow and 60% for turbulent fow scenarios. Net-exergetic optimization shows a predominant infuence of hydraulic losses, especially for small temperature gains. The exact result depends on the earth’s thermal properties and the fow type. Conclusively, coaxial geothermal probes’ design should focus on the hydraulic optimum and take the thermal optimum as a secondary criterion due to the dominating hydraulics. Y1 - 2021 U6 - http://dx.doi.org/10.1186/s40517-021-00201-3 SN - 2195-9706 N1 - Corresponding author: Tobias Blanke VL - 9 IS - Article number: 19 PB - Springer CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Blanke, Tobias A1 - Reger, Vitali A1 - Döring, Bernd A1 - Göttsche, Joachim A1 - Kuhnhenne, Markus T1 - Koaxiale Stahlenergiepfähle JF - Stahlbau N2 - Ein entscheidender Teil der Energiewende ist die Wärmewende im Gebäudesektor. Ein Schlüsselelement sind hier Wärmepumpen. Diese benötigen eine Wärmequelle, der sie Energie entziehen können, um sie auf ein höheres Temperaturniveau zu transformieren. Diese Wärmequelle kann bspw. das Erdreich sein, dessen Wärme durch Erdsonden erschlossen werden kann. In diesem Beitrag werden in Stahlpfähle integrierte Koaxialsonden mit dem Stand der Technik von Erdsonden gleichen Durchmessers bezüglich ihrer thermischen Leistungsmerkmale verglichen. Die Stahlenergiepfähle bieten neben der Wärmegewinnung weitere Vorteile, da sie auch eine statische Funktion übernehmen und rückstandsfrei zurückgebaut werden können. Es werden analytische und numerische Berechnungen vorgestellt, um die thermischen Potenziale beider Systeme zu vergleichen. Außerdem wird ein Testaufbau gezeigt, bei dem Stahlenergiepfähle in zwei verschiedenen Längen mit vorhandenen gängigen Erdsonden verglichen werden können. Die Berechnungen zeigen einen deutlichen thermischen Mehrertrag zwischen 26 % und 148 % der Stahlenergiepfähle gegenüber dem Stand der Technik abhängig vom Erdreich. Die Messergebnisse zeigen einen thermischen Mehrertrag von über 100 %. Es lässt sich also signifikante Erdsondenlänge einsparen. Dabei ist zu beachten, dass sich damit der thermisch genutzte Bereich des Erdreichs reduziert, wodurch die thermische Regeneration und/oder das Langzeitverhalten des Erdreichs an Bedeutung gewinnt. Y1 - 2021 VL - 90. 2021 IS - 6 SP - 417 EP - 424 PB - Wiley CY - Weinheim ER -