VirtColl+

Entwicklung eines auf CFD-Simulationen und virtuellen Kollektorprüfungen basierenden Entwicklungs- und Optimierungswerkzeug für Flach­kollektoren

Kurzbeschreibung

Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines auf CFD Simulationen und virtuellen Leistungsprüfungen basierenden Entwicklungs- und Optimierungs-werkzeug für Flachkollektoren.

Grundlage für die CFD-Berechnung bildet die Modellierung der physikalischen Vorgänge am und im Flachkollektor. Daber werden im ersten Schritt Flachkollektoren in einem CFD-Programm abgebildet und die Austrittstemperatur sowie die Bauteiltemperaturen in Abhängigkeit von den Umgebungs- und Betriebsbedingungen (z. B. Einstrahlung, Eintrittstemperatur etc.) und dem Aufbau des Kollektors (z. B. Absorberbeschichtung, Verbindung Absorberblech-Absorberrohr, etc.) berechnet. Durch die Aufprägung von spezifischen Umgebungs- und Betriebsbedingungen kann somit in einem zweiten Schritt eine "virtuelle Leistungsprüfung" des Kollektors erfolgen. Anhand der hierbei virtuell erzeugten "Messdaten" werden die klassischen Kollektorkennwerte auf gängigem, normkonformen Wege mittels Parameteridentifikation bestimmt. Im Anschluss wird der Jahresenergieertrag des Kollektors für standardisierte Randbedingungen aus den Kollektorkennwerten ermittelt.

Es ist außerdem die Entwicklung einer CFD-Bauteilbibliothek geplant, die einen modularen Aufbau der Flachkollektoren auf der Basis verschiedener Komponenten wie z. B. verschiedene Absorbergeometrien, transparenten Abdeckungen, Wärmedämmungen etc. ermöglicht. Die Bauteilbibliothek soll die entwickelten Modelle allgemein verfügbar machen, und so die Modellierung einer Vielzahl von Sonnenkollektoren durch die Kombination einzelner Komponenten beschleunigen.

 

Laufzeit

01/2015 - 12/2018

 

Danksagung

Das Forschungsprojekt „Entwicklung eines auf CFD Simulationen und virtuellen Kollektorprüfungen basierenden Entwicklungs- und Optimierungswerkzeug für Flach­kollektoren“, Akronym „VirtColl+“, wird aufgrund eines Beschlusses des deutschen Bundestages vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) über den Projektträger Jülich (PtJ) unter dem Förderkennzeichen 0325556A gefördert.

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Kontakt

Dieses Bild zeigt Dr.-Ing. Harald Drück

Dr.-Ing. Harald Drück

 

Koordinator Forschung und Arbeitsgruppenleiter

Dieses Bild zeigt Dr.-Ing. Stephan Fischer

Dr.-Ing. Stephan Fischer

 

Arbeitsgruppenleiter

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