Solare Transmission und Wärmetransportmechanismen bei transparenten Wärmedämmaterialien

Aufbauend auf der bisherigen anwendungsorientierten Entwicklung am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme wird die experimentelle und theoretische Charakterisierung der transparenten Wärmedämmaterialien weitergeführt. Auf experimentellem Gebiet wird eine neue Wärmeflußmeßapparatur für Temperaturen bis zu 220 Grad C vorgestellt, mit der Temperatur- und Dickenabhängigkeit des Wärmetransports in den Materialien vermessen werden. Eine zufriedenstellende Beschreibung der winkelabhängigen Transmission bei vier Grundtypen bei Berücksichtigung von Absorption und Streuung in den Strukturkomponenten ist möglich. Spektrale Einflüsse des Einstrahlungsspektrums werden untersucht. Ein Verfahren zur Berechnung effektiver Transmissionsgrade bei beliebig im Raum orientierten Absorbersystemen wird beschrieben. Ausgehend von der Transmission wird der Wichtigste Wärmetransportmechnaismus, der IR-Strahlungstransport, berechnet. Bedingungen für die Konvektionsunterdrückung in den Strukturen werden au fgezeigt. Die theoretische Berechnung des Gesamtenergiedurchlaßgrades von kompletten Absorbersystemen schließt die Materialbetrachtung ab. Die Anwendung der Materialien als transparente Wärmedämmung wird sowohl experimentell als auch theoretisch mit Hilfe von Simulationsprogrammen untersucht. Es zeigte sich, daß mit bereits jetzt existierenden Materialien das Energieeinsparpotential sehr hoch ist.