PVT-COPRAS – PVT-Kollektor mit Überhitzungsschutz durch Lageänderung eines Rollbondabsorbers

Zusammenfassung

Entwicklung eines einfach abgedeckten PVT-Kollektors mit hoher elektrischer und thermischer Effizienz und einem selbstsicheren Überhitzungsschutz realisiert durch Absorber-Shifting. Als Wärmeübertrager kommt ein Aluminium-Rollbondabsorber zum Einsatz, mit welchem einerseits gute thermische Eigenschaften realisiert werden können und andererseits eine smarte Integration des Überhitzungsschutzmechanismus möglich ist. Die Entwicklung umfasst den Aufbau eines Prototypen im Massstab 1:1, dessen Leistungsmessung im Labor sowie eine Beurteilung seines Verhaltens bei Exposition auf dem Testdach des Institutes.

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Schlussbericht

Das Projekt "PVT Copras" widmete sich der Entwicklung eines einfach abgedeckten PVT-Kollektors mit hoher elektrischer und thermischer Effizienz. Dieser Kollektor zeichnet sich durch einen eigenständigen Überhitzungsschutz aus, der durch das Verschieben des Absorbers realisiert wird. Die Entwicklungsarbeit umfasste insbesondere die Integration eines bereits im Projekt "ReSoTech" (SI/501397-02) erprobten Überhitzungsschutzmechanismus in einen Aluminium-Rollbondabsorber. Es wurde ein Aluminium-Rollbondabsorber entwickelt, der zwei getrennte Fluidkreisläufe integriert. Ein Kreislauf des Rollbondabsorbers dient, wie bei Solarabsorbern üblich, zur effizienten Wärmeabnahme via Wärmeträgerfluid. Der andere Kreislauf bildet, zusammen mit mehreren damit verbundenen Metallfaltenbälgen, ein abgeschlossenes Gefäss für die Ausdehnung der Aktuatorflüssigkeit des Überhitzungsschutzmechanismus. Es konnte gezeigt werden, dass ein rostfreier Metallfaltenbalg, der als Aktuator für das Anheben des Absorbers verantwortlich ist, vakuumdicht an einen Aluminium-Rollbondabsorber angebracht werden kann. Durch die Verwendung eines sprengplattierten Materials konnte eine zuverlässige Verbindung zwischen dem rostfreien Stahlbalg und dem Aluminium-Rollbondabsorber sichergestellt werden. Darüber hinaus wurde eine geeignete Flüssigkeit für den Überhitzungsschutzkreislauf evaluiert, die die Bildung von Gasen und die Korrosion des Absorbers verhindert. Die erfolgreiche Umsetzung dieser innovativen Integration eines Überhitzungsschutzes ermöglicht die Realisierung äusserst effizienter PVT-Kollektoren. Da aber während des Projektverlaufs kein möglicher Umsetzungspartner mit substanzieller finanzieller Beteiligung gefunden werden konnte, wurde das definierte "Go-NoGo" Kriterium nicht erfüllt und das Projekt vor der Realisierung eines PVT-Kollektor Prototyp abgebrochen.

Projektdetails

Forschungsstelle
BFE
Projektstatus
Abgeschlossen
Projekttyp
Forschungsprojekt
Startdatum
2021-12-31
Enddatum
2023-11-29
Bewilligte Gesamtkosten
CHF 140000.00
Sektion
Solarthermie und Wärmespeicherung
NABS Politikbereich
Erzeugung, Verteilung und rationelle Nutzung der Energie

Kategorien

Solar heating and cooling Solarwärme (aktive und passive Nutzung, inkl. Wärmespeicherung) Anwendungsorientierte Forschung

Labels

F+E Solarthermie und Wärmespeicherung