Prüfstelle für Sonnenkollektoren

In Bezug auf Kosten, Leistung und Zuverlässigkeit einer Solaranlage nimmt die Schlüsselkomponente Sonnenkollektor einen besonderen Platz ein.

Am ISFH stellen wir uns der Aufgabe, Kollektoren detailliert zu bewerten und somit positive Entwicklungen und hohe Qualitätsstandards zu unterstützen.

Das ISFH ist anerkannte Kollektorprüfstelle nach DIN. Seit 1990 sind am ISFH über 300 Kollektorprüfungen durchgeführt worden.

Zielsetzung dieser Prüfungen

• Untersuchungen zur Produktbewertung und Schwachstellenanalyse
• Entwicklungsbegleitung und Kollektoroptimierung
• Prüfung von Serienkollektoren nach DIN EN 12975 (vormals DIN 4757)

Für die Untersuchungen an thermischen Komponenten stehen als zentrale Meßeinrichtungen zur Verfügung.

Großflächensolarsimulator SUSI I

Die Anlage mit einer homogen bestrahlten Testfläche von bis zu 3,2 m2 weist gute optische und thermische Eigenschaften auf. Die Neigung kann zwischen 0° und 90° variiert werden. Bei einer kurzen Testdauer (ein Tag für eine Wirkungsgradkurve) werden unabhängig von der Jahreszeit genaue und reproduzierbare Ergebnisse erzielt. Der Simulator ist ideal geeignet für Produktentwicklungsaufgaben.

Großflächensolarsimulator SUSI II

Auf einer Testfläche von 3,0 m x 1,8 m können besonders hohe solare Intensitäten von 900 bis zu 1300 W/m2 erzeugt werden. Durch die starke thermische Belastung in Verbindung mit seiner hohen Reproduzierbarkeit ist der Teststand ideal geeignet für schnelle Gebrauchstauglichkeitsuntersuchungen. Dabei können auch die in heißen Klimazonen entstehenden Belastungen nachgebildet werden.

Solarer Nachführstand

Mit einer Testfläche von 12 m2, die der Sonne mit einer Winkelabweichung von weniger als 1° in Azimut- und Elevationsrichtung nachgeführt wird, können mit Hilfe dieser Anlage die nutzbaren Meßphasen im Außentest gegenüber fest montierten Testständen deutlich verlängert werden. Zusätzlich ist die Winkeldifferenz zwischen Kollektornormalen und Sonne vorgebbar, so daß die Abhängigkeiten der Kollektorleistung vom Einstrahlwinkel, auch in verschiedenen Richtungen, schneller ermittelt werden können. Optimal ist der Einsatz des Nachführstandes für großflächige und konzentrierende Kollektoren sowie für unverglaste Schwimmbadabsorber.

Kollektortestdach

Mit einer Testfläche von über 120 m2 ist das Kollektortestdach speziell für Langzeituntersuchungen geeignet. Auf dem Testdach werden Leistungsmessungen und die Outdoor-Untersuchungen im Rahmen eines Qualitätstests nach DIN-EN durchgeführt. Insbesondere ist das Testdach für Untersuchungen an Großflächenkollektoren geeignet, wobei durch mehrere voneinander unabhängig einstellbare Fluidkreise Wirkungsgradmessungen flexibel durchgeführt werden können. Durch die gewählte Bedachung entstehen Temperaturverhältnisse wie auf realen Dächern, was für die thermische Belastung im Stillstand (Stagnation) von Bedeutung ist. Die Kombination der Sonnensimulatoren mit ihrer sehr hohen Reproduzierbarkeit und kurzfristigen Verfügbarkeit mit dem zweiachsigen Nachführstand sowie dem stationären Testdach für Außenmessungen bildet bezüglich ihrer umfassenden Leistungsfähigkeit eine ideale Ergänzung.

Diese Anlagen werden durch ein gut ausgestattetes thermisches Prüflabor komplettiert:

• mit weiteren Prüfanlagen zur Messung von Detaileffekten in Kollektoren und zur Charakterisierung weiterer solarthermischer Komponenten, auch in Langzeitversuchen oder regelmäßig wiederkehrenden Tests
• Thermostate, mit denen die Fluidtemperatur zwischen 15 und 140° C bei Volumenströmen zwischen 15 und 1000 l/h eingestellt werden
• den zugehörigen Meßgeräten sowie automatisierter Meßwerterfassung
• mit einer Vielzahl von Sensoren für thermische und meteorologische Meßaufgaben
• integriert in ein Sensorkalibriersystem mit eigenen Kalibrierständen
• mit effektivem Qualitätsmanagementsystem auf Basis von ISO 17025
• integriert in ein mit weitergehenden Analysemethoden gut ausgestattetes Forschungsinstitut

Kollektorprüfungen

Typische Aufgaben an thermischen Kollektoren sind:

• thermische Leistungsmessungen an verglasten flüssigkeitsgekühlten Kollektoren unterschiedlichster Bauart nach DIN EN 12975 (vormals DIN V 4757-4)
• thermische Leistungsmessungen an unverglasten Schwimmbadabsorbern nach DIN EN 12975
• Gebrauchstauglichkeits- und Qualitätsprüfungen nach DIN EN 12975 (vormals DIN V 4757-3) wie Stagnationstemperaturbestimmung, thermische Schockbelastung, Hochtemperaturtest, mechanische Belastung etc.
• konstruktive und experimentelle Parametervariationen zur Schwachstellenanalyse und Kollektorverbesserung mit Detailanalyse
• spezielle Messungen, wie die Bestimmung der thermischen Anbindung zwischen Absorber und Wärmeträger, Druckverlustmessung, etc.

Kollektor-Prüfverfahren

Abgerundet wird die Prüfstellentätigkeit durch wissenschaftliche Arbeiten zur Bewertung von Kollektor-Meßverfahren und die Mitarbeit in Normungsgremien.

Ansprechpartner:
Dipl.-Ing. Carsten Lampe
Tel: +49 (0) 5151-999 522,
E-Mail: c.lampe@isfh.de