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CPC Spiegel in der Solartechnik

Die CPC-Technologie steht für "Compound Parabolic Concentrator" (CPC) und beschreibt optimierte Spiegelgeometrie bei einer thermischen Solaranlage von Paradigma, die auf einem besonders effizientem Vakuumröhrenkollektor basiert. Die CPC-Spiegel lenken einfallende Solarenergie auf den vakuumisolierten Absorber des Solarkollektors und ermöglichen selbst die Nutzung äußerst geringer und diffuser Sonnenstrahlung. Der große Vorteil von Vakuumröhrenkollektoren mit CPC- Technologie gegenüber normalen Vakuum-Röhrenkollektoren liegt somit in der Ausnutzung auch jener Sonnenstrahlen, die nicht direkt auf den Absorber fallen, sondern in den Zwischenräumen der einzelnen Vakuumröhren landet.

CPC Spiegel bei diffusem Sonnenlicht

Insbesondere suboptimal- einfallende Sonnenstrahlen, wie sie beispielsweise bei einer starken Bewölkung des Himmels auftritt, gelangt oftmals gestreut auf das Hausdach und den Solarkollektor. Der CPC-Spiegel leistet hierbei eine Korrektur des Einfallwinkels und fokussiert die Strahlungsenergie auf einen Brennpunkt im Röhreninneren. Insbesondere zu Jahres- und Tageszeiten mit weniger Strahlungsintensität spielt eine Solaranlage auf CPC-Basis seinen Vorteil gegenüber einfachen einem einfachen Flachkollektor zugunsten eines höheren solaren Wirkungsgrades aus und ermöglicht einen hohen Solarertrag.

Das Video verdeutlicht die Funktionsweise eines CPC-Solarkollektors: Einfallende Sonnenstrahlen werden stets zur Röhrenmitte gelenkt und die Solarenergie dort absorbiert.

CPC Technologie in der Solarthermie

Auch bei im industriellen Maßstab genutzte Solarenergie in Form von Solarthermie-Kraftwerken wird auf die CPC - Technologie gesetzt. Ein modernes Parabolrinnenkraftwerk wie die etwa die in Südspanien errichteten Solarkraftwerke Andasol 1-3 setzen auf CPC-Technologie bei ihren großen Spiegeln. Der wesentliche Unterschied dieser solarthermischen Anwendungen gegenüber Paradigma Solarthermie-Anlagen für Ein- und Mehrfamilienhäuser liegt darin, dass die erzeugte Solarwärme in Kombination mit einer Dampfturbine letzten Endes der Erzeugung von Solarstrom dient und durch die Einspeisung in das öffentliche Netz nicht an Ort- und Stelle ihren Abnehmer findet.

Parabolrinnenkraftwerk mit CPC-Technologie
CPC Parabolrinnenkraftwerk Andasol in Spanien © Solar Millenium AG


Paradigma CPC Solarkollektor

Kollektor mit CPC Spiegeln
Schnitt mit CPC Spiegeln

Vakuumröhrenkollektoren vom Hersteller Paradigma setzen allesamt auf die CPC -Technologie um einen möglichst hohen Solarertrag mit den Solaranlagen zu realisieren. Jede einzelne Vakuumröhre ist auf der Unterseite von einem CPC-Spiegel umschlossen um einfallendes Licht auf den Absorber in der Röhrenmitte zu bündeln. Selbst bei einem "erblinden" der mit einer speziellen Beschichtung ausgestatteten CPC Spiegelflächen kann diese einfach geputzt oder ausgetauscht werden. Die über dem Spiegel-Blech liegenden Vakuumröhren lassen sich mit wenigen Handgreifen aus dem Kollektorregister durch Drehen entfernen. So ist eine einfache Reinigung des Spiegel-Blechs und dessen selektive Beschichtung möglich.

Solar Lexikon