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 Y1 - 2020 N1 - Deutsche Kälte- und Klimatagung 2020 online SP - 1 EP - 13 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 - 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 - CHAP A1 - Sauerborn, Markus A1 - Hoffschmidt, Bernhard A1 - Göttsche, Joachim A1 - Schmitz, S. A1 - Rebholz, C. A1 - Ansorge, F. A1 - Ifland, D. T1 - Mini-Spiegel-Array für solarthermische Kraftwerke : [Vortragsfolien] T2 - DPG-Frühjahrstagung, Arbeitskreis Energie, Hamburg 03.03.2009 Y1 - 2009 SP - 1 EP - 10 ER - TY - JOUR A1 - Göttsche, Joachim A1 - Hove, T. T1 - Mapping global, diffuse and beam solar radiation over Zimbabwe / T. Hove ; J. Göttsche JF - Renewable energy. 18 (1999), H. 4 Y1 - 1999 SN - 1879-0682 SP - 535 EP - 556 ER - TY - RPRT A1 - Ghinaiya, Jagdishkumar A1 - Lehmann, Thomas A1 - Göttsche, Joachim T1 - LOCAL+ – ein kreislauffähiger Holzmodulbau mit nachhaltigem Energie- und Wohnraumkonzept T2 - Bauphysik N2 - Mit dem Beitrag des Teams der FH Aachen zum SDE 21/22 wird im Projekt LOCAL+ ein kreislauffähiger Holzmodulbau mit einem innovativen Wohnraumkonzept geplant und umgesetzt. Ziel dieses Konzeptes ist die Verringerung des stetig steigenden Wohnflächenbedarfs durch ein Raum-in-Raum Konzept. Gebäudetechnisch wird in dem Projekt nicht nur das Einzelgebäude betrachtet, sondern unter Berücksichtigung des Gebäudebestandes wird für das Quartier ein innovatives und nachhaltiges Energiekonzept entwickelt. Ein zentrales Wasserstoffsystem ist für ein Quartier geplant, um den Stromverbrauch aus dem Netz im Winter zu reduzieren. Zentraler Bestandteil des TGA-Konzepts ist ein unterirdischer Eisspeicher, eine PVT und eine Wärmepumpe mit intelligenter Regelstrategie. Ein Teil des neuen Gebäudes (Design Challenge DC) wird in Wuppertal als Hausdemonstrationseinheit (HDU) präsentiert. Eine hygrothermische Simulation der HDU wurde mit der WUFI-Software durchgeführt. Da im Innenraum Lehmmodule und -platten als Feuchtigkeitspuffer verwendet werden, spielen die Themen Feuchtigkeit, Holzfäule und Schimmelwachstum eine wichtige Rolle. KW - Energiekonzept KW - Gesamtwassergehalt KW - Feuchtigkeit KW - Verdunstungskälte KW - energy concept Y1 - 2022 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/bapi.202200010 SN - 0171-5445 (Print) SN - 1437-0980 (Online) VL - 44 IS - 3 SP - 136 EP - 142 PB - Ernst & Sohn CY - Hoboken 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 - 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 - http://dx.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 - Hoffschmidt, Bernhard A1 - Alexopoulos, Spiros A1 - Göttsche, Joachim A1 - Sauerborn, Markus A1 - Kaufhold, O. T1 - High Concentration Solar Collectors T2 - Comprehensive Renewable Energy (Second Edition) / Volume 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 article, different criteria for the choice of technology are analyzed in detail. KW - Central receiver system KW - Concentrated solar collector KW - Solar dish KW - Solar concentration Y1 - 2022 SN - 978-0-12-819734-9 U6 - http://dx.doi.org/10.1016/B978-0-12-819727-1.00058-3 SP - 198 EP - 245 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Göttsche, Joachim A1 - Hoffschmidt, Bernhard A1 - Alexopoulos, Spiros A1 - Funke, J. A1 - Schwarzbözl, P. T1 - First Simulation Results for the Hybridization of Small Solar Power Tower Plants JF - EuroSun 2008 : 1st International Conference on Solar Heating, Cooling and Buildings, 2008-10-07 - 2008-10-10, Lissabon (Portugal). Vol. 1 Y1 - 2008 SN - 978-1-61782-228-5 N1 - Kurzfassung unter http://elib.dlr.de/56357/ SP - 1299 EP - 1306 PB - Sociedade Portuguesa De Energia Solar (SPES) CY - Lisbon ER -