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Academic literature on the topic 'Solarthermie'

Author: Grafiati

Published: 4 June 2021

Last updated: 14 February 2022

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Journal articles on the topic "Solarthermie"

1

Bruewer, Tim. "Salzschmelzen für Solarthermie." UmweltMagazin 50, no. 06-07 (2020): 40–42. http://dx.doi.org/10.37544/0173-363x-2020-06-07-40.

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Abstract:

Solarthermische Kraftwerke mit Strahlungsbündelung speichern Wärme oftmals in Salzschmelzen. Deren Effizienz lässt sich mit einem guten Wärmemanagement verbessern. Eine US-amerikanische Firma bietet das passende System inklusive Sensoren und Regler an.

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2

Schulz, Doris. "Solarthermie für große Lackieranlagen." JOT Journal für Oberflächentechnik 51, no. 5 (April 29, 2011): 18–21. http://dx.doi.org/10.1365/s35144-011-0077-7.

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3

Fluch, Jürgen, Bastian Schmitt, Felix Pag, Ulrich Trabert, and Florian Schlosser. "CO2-freie Wärme als langfristige Kapitalanlage." BWK ENERGIE. 71, no. 04 (2019): 10–13. http://dx.doi.org/10.37544/1618-193x-2019-04-10.

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Abstract:

SOLARTHERMIE | Der deutsche Endenergieverbrauch entfällt zu mehr als 28 % auf die Industrie, dies entspricht in etwa 720 TWh im Jahr. Hiervon sind mehr als zwei Drittel auf die Wärmebereitstellung zurückzuführen, die in der Regel auf fossilen Energieträgern basiert [1]. Zur Erreichung der Klimaschutzziele von Paris sind zwingend die Potenziale zur Steigerung der Energieeffizienz zu erschließen. Hand in Hand damit geht die Integration CO2-armer Technologien wie Solarthermie, um die notwendige Dekarbonisierung industrieller Wärmeversorgungsstrukturen voranzutreiben.

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4

Leonhardt, Corinna, and Dirk Müller. "Einsatz von Latentwärmespeichern und Solarthermie." Bauphysik 32, no. 6 (November 29, 2010): 386–90. http://dx.doi.org/10.1002/bapi.201010044.

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5

Schadwinkel, Gordon. "Solarthermie und Mikrowärmenetz für Mehrparteiengebäude." HLH 70, no. 04 (2019): 26–27. http://dx.doi.org/10.37544/1436-5103-2019-04-26.

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Abstract:

Lohnt sich Solarthermie auch für größere Multifunktionsgebäude und Mehrfamilienhäuser? Die Stadt Freiburg sagt ja und beweist dies mit einem groß angelegten Demonstrationsprojekt. Ein ganzes Ensemble aus Altbauten wurde hier hinsichtlich der Energieerzeugung und -verteilung vom Bauverein Breisgau saniert.

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6

Peter, Markus, and Franziska Bockelmann. "Solarthermie und Photovoltaik sinnvoll kombinieren." HLH 70, no. 07-08 (2019): 20–25. http://dx.doi.org/10.37544/1436-5103-2019-07-08-20.

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Abstract:

Nach wie vor wird die Wärme- und Stromversorgung von Gebäuden in den meisten Fällen getrennt voneinander geplant und realisiert. Auch bei der Nutzung regenerativer Energien wird die Wärme- und Stromerzeugung und -versorgung in der Regel getrennt voneinander betrachtet. Im Rahmen des Forschungsprojektes „SolSys – Analyse und Optimierung solarer Energieversorgungssysteme (Wärme/Strom)“ soll dieses Vorgehen geändert und ganzheitliche solarbasierte Versorgungskonzepte für Wohngebäude erarbeitet werden.

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7

Ludewig, Michael. "Klein und wärmeautark." UmweltMagazin 49, no. 12 (2019): 36–37. http://dx.doi.org/10.37544/0173-363x-2019-12-36.

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8

Offermanns, Heribert, Franz X. Effenberger, Willi Keim, and Ludolf Plass. "Solarthermie und CO2: Methanol aus der Wüste." Chemie Ingenieur Technik 89, no. 3 (February 7, 2017): 270–73. http://dx.doi.org/10.1002/cite.201600169.

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9

Schölkopf, Wolfgang, and Frank Buttinger. "Stand und Perspektive der Solarthermie in Deutschland und Mitteleuropa." Wasser und Abfall 9, no. 7-8 (July 2007): 21–25. http://dx.doi.org/10.1007/bf03247494.

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10

Urbaneck, Thorsten, Shengqing Xiao, and Dimitri Nefodov. "Solarthermie als Schlüssel für eine emissionsfreie Wärmeversorgung auf Quartiersebene." HLH 71, no. 09 (2020): 38–44. http://dx.doi.org/10.37544/1436-5103-2020-09-38.

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Abstract:

Das Projekt „Zwickauer Energiewende Demonstrieren“ (ZED) [1] wird im Rahmen der Initiative des BMBF und des BMWi mit dem Titel „Solares Bauen/Energieeffiziente Stadt“ [2] gefördert und zurzeit bearbeitet. Das Hauptziel besteht in der umfassenden Umgestaltung des Zwickauer Stadtteils Marienthal zum Null-Emissions-Quartier in der Form eines Reallabors. Dieser Beitrag behandelt in diesem Kontext nur die zentrale Wärmeversorgung. Weitere Ziele des Teilprojekts sind die Versorgungssicherheit und niedrige Wärmegestehungskosten. Der letzte Punkt berücksichtigt auch soziale Aspekte. Niedrige und stabile Preise sind hinsichtlich der Akzeptanz durch die Bewohner von besonderer Bedeutung.

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More sources

Dissertations / Theses on the topic "Solarthermie"

1

Maletti, R., and K. H. Kaun. "Solarthermie in Sachsen - PC-Datei SOSA." Forschungszentrum Dresden, 2010. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:d120-qucosa-30320.

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2

Kabra, Carolin. "Solarthermie. Eine Untersuchung zur arabischen Terminologie." Master's thesis, Universitätsbibliothek Leipzig, 2013. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:15-qucosa-124141.

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Abstract:

Beim Übersetzen von Fachtexten oder Dolmetschen von Fachkonferenzen ist die für das jeweilige Themengebiet verwendete Terminologie von zentraler Bedeutung. In einer Zeit des rasanten technologischen Fortschritts ist es manchmal nicht einfach, immer an die Fachliteratur zu gelangen, die den neuesten Stand der Technik wiedergibt, und dann auch noch adäquate Benennungen in verschiedenen Sprachen zu finden. Gerade im Bereich der erneuerbaren Energien, deren Anteil an der Energiebereitstellung in Deutschland und Europa in den letzten Jahren stetig gewachsen ist (vgl. BMU 1 2010:5) und die die Grundlage der zukünftigen Energieversorgung bilden sollen, gibt es fortlaufend technische Neu- und Weiterentwicklungen auf den verschiedenen Feldern, zu denen neben Wasserkraft, Windenergie, Biomasse, Geothermie, Gezeitenkraft und Photovoltaik auch die Solarthermie, die Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme, zählt. Da im Alltag eines Übersetzers oder Dolmetschers meist die Zeit für eine ausgiebige Recherche mit anschließender Dokumentation der Ergebnisse fehlt, kann eine Terminologiearbeit zum entsprechenden Fachgebiet ein gutes Hilfsmittel darstellen. Daher ist das Ziel dieser Arbeit, das Thema Solarthermie fachlich und terminologisch so aufzubereiten, dass es Übersetzern, Dolmetschern, aber auch anderen Interessierten den nötigen Überblick über das Fachgebiet verschafft, auf sprachliche Besonderheiten aufmerksam macht und gleichzeitig als Nachschlagewerk dienen kann. Darüber hinaus kann es als Beitrag zu einer ausbaufähigen Terminologiedatenbank dienen, die nötig sein wird, um der raschen Weiterentwicklung der Technologien in diesem Bereich Rechnung zu tragen. Gerade die Solarthermie ist ein Teilbereich der erneuerbaren Energien, dem auf dem Gebiet der wirtschaftlichen Kooperation und Entwicklungszusammenarbeit mit dem arabischen Raum in Zukunft eine größere Bedeutung zukommen soll. Beispielsweise stellt die Weltbank zusammen mit anderen Investoren 5,5 Mrd. Dollar für den Bau von thermischen Solarkraftwerken in fünf arabischen Ländern, namentlich Algerien, Ägypten, Jordanien, Marokko und Tunesien, zur Verfügung (BETTZIECHE 2009:63, WELTBANK 1 2009). Außerdem sieht die Desertec-Initiative vor, dass bis zum Jahr 2050 15 bis 20 % des europäischen Strombedarfs durch solarthermische Kraftwerke in Nordafrika und dem Nahen Osten gedeckt werden sollen (vgl. DESERTEC). Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich aber nicht nur mit der solarthermischen Stromerzeugung, sondern dem gesamten Spektrum der Solarthermie, das daneben auch noch Warmwasserbereitstellung, Raumheizung, solare Kühlung und Prozesswärmeerzeugung umfasst. Auch für diese Anwendungsbereiche gibt es im sonnenreichen arabischen Raum sehr gute Potenziale, was eine Auseinandersetzung mit der arabischen Terminologie dieses Fachgebiets sehr interessant macht.

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3

Maletti, R., and K. H. Kaun. "Solarthermie in Sachsen - PC-Datei SOSA." Forschungszentrum Rossendorf, 1992. https://hzdr.qucosa.de/id/qucosa%3A21859.

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4

Urbaneck, Thorsten, and Ulrich Schirmer. "Forschungsbericht – Solarthermie 2000 Teilprogramm 3 – Solar unterstützte Nahwärmeversorgung Pilotanlage Solaris Chemnitz." Universitätsbibliothek Chemnitz, 2006. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:swb:ch1-200600828.

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Abstract:

Im Forschungs- und Demonstrationsprogramm Solarthermie 2000, Teilprogramm 3 wurden von 1993 bis 2002 solar unterstützte Nahwärmesysteme konzipiert, errichtet und vermessen. Wesentliche Ziele dieses Programms waren die Demonstration der Durchführbarkeit, der Nachweis der Kostenreduktion bei großen Systemen und die Weiterentwicklung sowie Untersuchung dieser Technik. Das in diesem Bericht dokumentierte Forschungsvorhaben ist ein Projekt in oben genanntem Vorhaben und zeichnet sich durch folgende Parameter aus: - Energiequelle: Kollektorfelder mit einer Absorberfläche von 538,5 m² (Vakuum-Röhrenkollektoren) und BHKW, - saisonaler Speicher: 8000 m³ Kies-Wasser-Speicher, - Verbraucher: Heizung eines Bürogebäudes Das Vorhaben wurde durch die Autoren wissenschaftlich-technisch betreut. Die Erkenntnisse von der Konzeption bis zur funktionstüchtigen Anlage werden im Bericht erläutert. Auf Grund der meßtechnischen Untersuchung liegen detaillierte Ergebnisse zum Systemverhalten, zur Effizienz der Bauteile und des Systems vor.

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5

Göppert, Stefan, Rolf Lohse, Thorsten Urbaneck, Ulrich Schirmer, Jürgen Bühl, Andreas Nilius, and Bernd Platzer. "Forschungsbericht – Solarthermie 2000plus – Weiterentwicklung und Optimierung von Be- und Entladesystemen für Tank- und Erdbeckenspeicher." Universitätsbibliothek Chemnitz, 2009. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-200901020.

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Abstract:

Im Projekt „Weiterentwicklung und Optimierung von Be- und Entladesystemen für Tank- und Erdbeckenspeicher“ des Forschungsprogramms „Solarthermie 2000plus“ wurden von 2004 bis 2008 unterschiedliche Konstruktionen zur Be- und Entladung thermischer Speicher experimentell und mit Hilfe von Simulationsrechnungen untersucht. Wesentliche Ziele dieses Projektes waren: - die Systematisierung und Analyse bestehender Konstruktionen, - die Weiterentwicklung und Optimierung von Be- und Entladesystemen, - die Ableitung von Richtlinien für Planung und Auslegung, - die Untersuchung der Übertragbarkeit vom Experiment auf Mittel- und Großspeicher sowie - die Einbindung von Industriepartnern (Kooperation und Praxistests). Das Projekt wurde an der Technischen Universität Chemnitz in Zusammenarbeit mit dem Projektpartner Technische Universität Ilmenau durchgeführt. Die Ergebnisse der Untersuchungen und die gewonnenen Erkenntnisse werden im Bericht detailliert erläutert.

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6

Volz, Bettina. "Glasprofile in der Fassade Entwicklung einer solar optimierten Systemfassade /." [S.l. : s.n.], 2006. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:93-opus-27660.

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7

Sicre, Benoit Ghislain. "Nachhaltige Energieversorgung von Niedrigstenergiehäusern auf Basis der Kraft-Wärme- Kopplung im Kleinstleistungsbereich und der Solarthermie." Doctoral thesis, Universitätsbibliothek Chemnitz, 2005. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:swb:ch1-200500153.

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Abstract:

Description and assessment of technology-related concepts aiming at improving the energy conservation in residential buildings. Explanation of the method and discussion of the whole-year simulation results for SOFC micro-CHP systems and Stirling engines in relation with single-family houses of different thermal insulation standards. Benchmark with conventional energy supply systems. Computation of allowable investment costs
Beschreibung und Beurteilung unter technischen, ökonomischen und ökologischen Gesichtspunkten zweier technologiebasierter Maßnahmen zur Effizienzsteigerung der Energiebereitstellung im Gebäudesektor. Darstellung der verwendeten Methodik und der Simulationsergebnisse am Beispiel von SOFC-Brennstoffzellen-Heizgeräten und Stirling-Motoren in Relation mit Einfamilienhäusern verschiedener Dämmstandards. Vergleich mit herkömmlichen und etablierten Versorgungstechnologien Berechnung von anlegbaren Investitionskosten

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8

Sicre, Benoit Ghislain. "Nachhaltige Energieversorgung von Niedrigstenergiehäusern auf Basis der Kraft-Wärme-Kopplung im Kleinstleistungsbereich und der Solarthermie." [S.l. : s.n.], 2005. http://www.bsz-bw.de/cgi-bin/xvms.cgi?SWB11679802.

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9

Ochs, Fabian. "Modelling large-scale thermal energy stores." Aachen Shaker, 2009. http://d-nb.info/1000359158/04.

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10

Corradini, Roger [Verfasser], Hermann-Josef [Gutachter] Wagner, and Ulrich [Gutachter] Wagner. "Regional differenzierte Solarthermie-Potenziale für Gebäude mit einer Wohneinheit / Roger Corradini ; Gutachter: Hermann-Josef Wagner, Ulrich Wagner ; Fakultät für Maschinenbau." Bochum : Ruhr-Universität Bochum, 2013. http://d-nb.info/1205971912/34.

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More sources

Books on the topic "Solarthermie"

1

Schabbach, Thomas, and Pascal Leibbrandt. Solarthermie. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2014. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-53907-7.

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2

Schabbach, Thomas, and Pascal Leibbrandt. Solarthermie. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2021. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-662-59488-9.

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3

Hadamovsky, Hans-Friedrich. Solarstrom, Solarthermie. 2nd ed. Würzburg: Vogel, 2007.

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4

Germany) Internationales Symposium Deutschland-USA-Israel "Chancen der Solartechnik zur Jahrtausendwende" (2001 Berlin. Chancen der Solartechnik zur Jahrtausendwende: Einsatzm̈oglichkeiten der Solarthermie und Photovoltaik. München: Optimum Medien, 2001.

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5

Felix, A. ;. Remmers Karl-Heinz; Schnauss Martin Peuser. Langzeiterfahrung Solarthermie. Solarpraxis, 2001.

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6

Schabbach, Thomas, and Pascal Leibbrandt. Solarthermie: Wie Sonne zu Wärme wird. Springer Vieweg, 2014.

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7

Jonas, Dieter, and Hans-Friedrich Hadamovsky. Solarstrom, Solarwärme. Technik der Photovoltaik und Solarthermie. Vogel, 1996.

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Book chapters on the topic "Solarthermie"

1

Watter, Holger. "Solarthermie." In Regenerative Energiesysteme, 33–52. Wiesbaden: Springer Fachmedien Wiesbaden, 2015. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-09638-0_3.

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2

Watter, Holger. "Solarthermie." In Regenerative Energiesysteme, 28–45. Wiesbaden: Springer Fachmedien Wiesbaden, 2013. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-01485-8_3.

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3

Wesselak, Viktor, Thomas Schabbach, Thomas Link, and Joachim Fischer. "Solarthermie." In Regenerative Energietechnik, 257–395. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2013. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-24165-9_5.

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4

Wesselak, Viktor, and Thomas Schabbach. "Solarthermie." In Regenerative Energietechnik, 173–254. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2009. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-540-95882-6_5.

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5

Watter, Holger, and Holger Watter. "Solarthermie." In Regenerative Energiesysteme, 33–53. Wiesbaden: Springer Fachmedien Wiesbaden, 2018. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-658-23488-1_3.

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6

Wesselak, Viktor, Thomas Schabbach, Thomas Link, and Joachim Fischer. "Solarthermie." In Handbuch Regenerative Energietechnik, 279–444. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2017. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-662-53073-3_5.

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7

Watter, Holger. "Solarthermie." In Regenerative Energiesysteme, 27–44. Wiesbaden: Vieweg+Teubner, 2011. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-8348-9950-7_3.

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8

Quaschning, Volker. "Konzentrierende Solarthermie." In Regenerative Energiesysteme, 147–77. München: Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, 2015. http://dx.doi.org/10.3139/9783446443334.004.

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9

Quaschning, Volker. "Konzentrierende Solarthermie." In Regenerative Energiesysteme, 157–87. München: Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, 2019. http://dx.doi.org/10.3139/9783446461147.004.

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10

Quaschning, Volker. "Konzentrierende Solarthermie." In Regenerative Energiesysteme, 139–69. München: Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG, 2013. http://dx.doi.org/10.3139/9783446435711.004.

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Conference papers on the topic "Solarthermie"

1

Wu, Hui. "Solarthermal Energy Harvesting by Defective Oxides." In Photonics for Energy. Washington, D.C.: OSA, 2015. http://dx.doi.org/10.1364/pfe.2015.pw2f.5.

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2

Hotz, Nico. "Non-Concentrated Solar Collector for Solarthermal Chemical Reactions." In ASME 2013 International Mechanical Engineering Congress and Exposition. American Society of Mechanical Engineers, 2013. http://dx.doi.org/10.1115/imece2013-65433.

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Abstract:

The purpose of this study is the proof that non-concentrating solar-thermal collectors can supply the thermal energy needed to power endothermic chemical reactions such as steam reforming of alcoholic (bio-) fuels. Traditional steam reformers require the combustion of up to 50% of the primary fuel to enable the endothermic reforming reaction. Our goal is to use a selective solar absorber coating on top of a collector-reactor surrounded by vacuum insulation. For methanol reforming, a reaction temperature of 220–250°C is required for effective methanol-to-hydrogen conversion. A multilayer absorber coating (TiNOX) is used, as well as a turbomolecular pump to reach ultra-high. The collector-reactor is made of copper tubes and plates and a Cu/ZnO/Al2O3 catalyst is integrated in a porous ceramic structure towards the end of the reactor tube. The device is tested under 1000 W/m2 solar irradiation (using an ABB class solar simulator, air mass 1.5). Numerical and experimental results show that convective and conductive heat losses are eliminated at vacuum pressures of <10−4 Torr. By reducing radiative losses through chemical polishing of the non-absorbing surfaces, the methanol-water mixture can be effectively heated to 240–250°C and converted to hydrogen-rich gas mixture. For liquid methanol-water inlet flow rates up to 1 ml/min per m2 of solar collector area can be converted to hydrogen with a methanol conversion rate above 90%. This study will present the design and fabrication of the solar collector-reactor, its testing and optimization, and its integration into an entire hydrogen-fed Polymer Electrolyte Membrane fuel cell system.

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3

Boszormenyi, Ladislav. "NEW�POSSIBILITIES�OF�SOLARTHERMAL�SYSTEMS�WITH�SEASONAL�HEAT�STORAGE." In SGEM2012 12th International Multidisciplinary Scientific GeoConference and EXPO. Stef92 Technology, 2012. http://dx.doi.org/10.5593/sgem2012/s18.v4015.

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4

Scott, Paul, Alberto de la Calle Alonso, James T. Hinkley, and John Pye. "SolarTherm: A flexible Modelica-based simulator for CSP systems." In SOLARPACES 2016: International Conference on Concentrating Solar Power and Chemical Energy Systems. Author(s), 2017. http://dx.doi.org/10.1063/1.4984560.

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5

Schwarzlmüller, Anton, and Penelope Muzanenhamo. "Promoting the Use of Solarthermal Applications in Southern Africa Through Social Network." In EuroSun 2010. Freiburg, Germany: International Solar Energy Society, 2010. http://dx.doi.org/10.18086/eurosun.2010.08.14.

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6

Persky, Rodney, and Emilie Sauret. "Preliminary and Robust Design Analysis of a Solar Thermal Power Block." In ASME Turbo Expo 2016: Turbomachinery Technical Conference and Exposition. American Society of Mechanical Engineers, 2016. http://dx.doi.org/10.1115/gt2016-57172.

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Abstract:

Australia is endeavouring to expand the mix of power resources, and is investing heavily in the development of renewable generation methods such as concentrated solar thermal power. In these systems, the power block and turbine need to maintain high efficiency under non-ideal conditions away from the design point. Literature shows that there is a clear relationship between the selection of fluids, the design of the operating cycle, the fluctuation in operating conditions and changes in power block performance. It is thus important for innovative power block designs to consider the performance of the system as a whole rather than by component, mainly turbine design, cycle development and economic analysis. However, there are few works that consider the coupling of multidisciplinary design and robust design to turbine-fluid selection and economic analysis for realistic systems. Furthermore, existing methodologies for robust optimisation often do not consider the effects of high-density gas properties on the performance of the power block. It is also critical that a power generation system produces ideal economic outcomes that meet a number of key performance indicators including levelised cost of electricity. Therefore, this paper develops a preliminary multidisciplinary design and robust design approach applied to turbine-fluid selection and economic analysis of a solarthermal power block. In this work, an Organic Rankine Cycle using novel working fluids for a solarthermal power system is developed. Integrating robust optimisation into the development of the power block is key to push efficiency further and guarantee power block feasibility when running at non-ideal conditions. A preliminary multidisciplinary optimisation is applied to design the complete power block concept such that the power block operates at peak performance across multiple analysis approaches.

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7

Kee, Zebedee, John Pye, and Joe Coventry. "System level analysis of a sodium boiler receiver and PCM storage CSP plant using SolarTherm." In SOLARPACES 2019: International Conference on Concentrating Solar Power and Chemical Energy Systems. AIP Publishing, 2020. http://dx.doi.org/10.1063/5.0029494.

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8

Hotz, Nico. "Nano-Structured Catalytic Material for Solar-Powered Biofuel Reforming." In ASME 2012 International Mechanical Engineering Congress and Exposition. American Society of Mechanical Engineers, 2012. http://dx.doi.org/10.1115/imece2012-89729.

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Abstract:

The main goal of this project is to combine two renewable energy conversion technologies (low-temperature fuel cells and solarthermal collectors) to achieve synergies in terms of cost and energetic efficiency compared to systems based on a single energy source and energy conversion technology. Direct solar-to-electric energy conversion, such as photovoltaics, is currently not economically competitive with traditional electric power generation. Fuel cell technology using alcoholic fuel possibly generated from biomass (e.g. methanol) is not competitive in terms of costs either. The system proposed for this project is based on relatively cheap, commercially available hardware components (intermediate-temperature solar collector, pressurized gas tank, hydrogen-fed Proton Exchange Membrane (PEM) fuel cell) and benefits in terms of energetic efficiency from the cost-free supply of solar heat. By applying micro-fabrication technology and nano-scale structures (e.g. for catalytic surfaces), the efficiency of all individual system components and of the entire system can be increased drastically. The catalytic activity of micro-reactors containing this foam-like ceramic is tested in terms of their ability to convert alcoholic biofuel (e.g. methanol) to a hydrogen-rich gas mixture with low concentrations of carbon monoxide (up to 75% hydrogen content and less than 0.2% CO, for the case of methanol). This gas mixture is subsequently used in a low-temperature fuel cell, converting the hydrogen directly to electricity. A low concentration of CO is crucial to avoid poisoning of the fuel cell catalyst. Since conventional Polymer Electrolyte Membrane (PEM) fuel cells require CO concentrations far below 100 ppm and since most methods to reduce the mole fraction of CO (such as Preferential Oxidation or PROX) have CO conversions of up to 99%, the alcohol fuel reformer has to achieve initial CO mole fractions significantly below 1%. The catalyst and the porous ceramic reactor of the present study can successfully fulfill this requirement.

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9

Hotz, Nico, Heng Pan, Costas P. Grigoropoulos, and Seung H. Ko. "Exergetic Analysis of Solar-Powered Hybrid Energy Conversion and Storage Scenarios for Stationary Applications." In ASME 2010 4th International Conference on Energy Sustainability. ASMEDC, 2010. http://dx.doi.org/10.1115/es2010-90255.

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Abstract:

The idea of this study is to investigate possibilities to use sunlight as the main energy source to generate and store electrical energy via different methods and technologies. Several systems consisting of photovoltaics, photoelectrolytic converters and solarthermal reformers in combination with fuel cells have been investigated in terms of efficiency and costs. A simple energetic approach would not account for these different kinds of energy and their differing availabilities (radiant, thermal, chemical, and electrical energy). To consider different forms of energy and compare them in a fair manner, exergy as the useful part of energy (the part that can theoretically be completely converted to work) provides a perfect instrument for dealing with complex energy conversion systems. In this study, four different scenarios have been investigated: Scenario A describes the direct conversion of sunlight to electricity by photovoltaics. The electric power is used in a Polymer Electrolyte Membrane (PEM) electrolyzer to split water to hydrogen which is stored in a pressure tank. A PEM fuel cell converts hydrogen to electricity on demand. Scenario B deals with a photoelectrolytic cell splitting water to hydrogen by solar irradiation combined with a storage tank and a fuel cell. In Scenario C, solar radiation is converted by photovoltaic cells to electricity which is stored in different types of batteries. Scenario D combines a methanol steam reformer heated by solar power with a PEM fuel cell to generate electricity. The reformate gas mixture can be stored at elevated pressure in a gas tank. In contrast to routes A–C, scenario D has two exergy inputs: Solar radiation and chemical exergy in form of methanol as fuel. All systems are analyzed for an average day in July and February in Central California, including a storage device sufficient to store the energy for one week. Scenario D reaches an overall exergetic efficiency of more than 25% in summer at the expense of an additional exergy input in the form of methanol. The exergetic efficiency of scenario C amounts to 10–17% in summer (4–6% in winter) depending on the battery type and scenarios A and B achieve less than 10% efficiency even in summer. The systems of scenarios A and C would cost around $20k–$45k per 1 kW average electricity generation during the day in July. Scenario D leads to significantly lower costs and scenario B is the most expensive design due to the current immaturity of photoelectrolytic devices.

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Reports on the topic "Solarthermie"

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Weimer, Alan W. Particle Flow Solarthermal Redox Process to Split Water. Office of Scientific and Technical Information (OSTI), March 2019. http://dx.doi.org/10.2172/1499254.

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