Entwicklung eines Strahlungsflussdichtemesssystems mit 'Moving Focus' für den Solarturm Jülich

Abstract

Zur Verbesserung der Flussdichtemessung an Solarturm-Receivern wurde bereits eine Fülle von verschiedenen Konzepten beschrieben, jedoch wurden einige davon bisher noch nicht umgesetzt und somit einer näheren Betrachtung zugeführt. Zu diesem Zweck wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Messverfahren mit der Bezeichnung 'Moving Focus' aus einem vorliegenden Konzept heraus entwickelt, in Betrieb genommen und geprüft. Dabei wurde die vorliegende Hardware des Messsystems in die Programmierumgebung LabVIEW eingebunden und zu einem funktionierenden Programm entwickelt. Erste Messungen im Betrieb wurden durchgeführt und bezüglich ihrer Genauigkeit geprüft. Das Besondere bei diesem Messsystem ist, dass der Brennfleck des Solarfelds vom Receiver auf eine Messfläche verschoben und durch eine Bildaufnahme kombiniert mit einer Live-Kalibration durch ein Radiometer ausgewertet wird. Dieses Verfahren wurde am Solarturm Jülich (STJ) erstmalig vollständig umgesetzt. Durch die Unsicherheitsanalyse konnte festgestellt werden, dass das Messsystem bei aktuellem Entwicklungsstand mit einer Gesamtunsicherheit von ± 5,3 % (Erweiterungsfaktor