Inbetriebnahme und Evaluierung des Hochleistungsstrahlers Synlight

Abstract

Diese Arbeit handelt von der Inbetriebnahme und der Evaluierung des vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelten Hochleistungsstrahlers Synlight. Die erwartete Strahlungsleistung beträgt bis zu 300 kW, womit Synlight in der Entwicklung neuer konzentrierender Solartechnologien eine Brücke zwischen Anlagen im Labormaßstab und großräumiger Solarturm-Forschungsplattformen darstellt. Der Sonnensimulator beschleunigt durch seine uneingeschränkte Verfügbarkeit die Entwicklung solarchemischer Prozesse und Solartechnologien. Die Ermittlung der genauen Strahlungsleistung und Flussdichteverteilung verschafft eine der wichtigsten Einflussgrößen für die Wirkungsgradberechnung der zu untersuchenden Technologien. Die im Rahmen dieser Arbeit angewandte Strahlungsmessmethode wird mit einem hochreflektierenden Target und einer Digitalkamera durchgeführt. Die Kalibrierung der aufgenommenen Flussdichteverteilungen erfolgt mit Hilfe eines Gardon-Radiometers und der Software Flux Mapping Acquisition System (FMAS). Zur Optimierung des Strahlungsleistungspotentials wurden einzelne Messreihen verglichen und anschließend die einzelnen Strahlermodule händisch nachjustiert. Die Strahlungsmessungen bestätigen die Erwartungswerte der Gesamtstrahlungsleistungen und die Peakflussdichten übertreffen den Erwartungswert um bis zu 30 %. Die gemessenen Peakflussdichten und die ermittelten Flussdichteverteilungen werden analysiert und visualisiert.