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Trackingverbesserung eines Heliostatenfeldes durch Optimierung von Kalibrierverfahren

Hagenkamp, Markus (2018) Trackingverbesserung eines Heliostatenfeldes durch Optimierung von Kalibrierverfahren. Master's, RWTH Aachen.

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Abstract

In dieser Arbeit wurde das am Solarturmkraftwerk Jülich verwendete Kalibrierverfahren für Heliostaten untersucht und Verbesserungen erarbeitet, die eine nachvollziehbare Auswahl der passenden Heliostaten für den jeweiligen Anwendungsfall ermöglichen. Zu Beginn wurden bestehende geometrische Heliostatmodelle miteinander verglichen und erfolgreich die Übereinstimmung dieser Modelle überprüft. Anschließend erfolgte eine Analyse des in der Heliostatfeldsteuerung enthaltenen Optimierungsverfahrens zur Bestimmung der nur grob bekannten Parameter des Heliostatmodells. Hierzu passt die Optimierung das Heliostatmodell an die über Aufnahmen von Brennfleckverschiebungen bekannte tatsächliche Ausrichtung an. Dabei wurde ersichtlich, dass lediglich sehr einflussreiche Parameter bestimmt werden können, während die Ermittlung des tatsächlichen Wertes aller anderen Parameter misslingt. Selbst bei unrealistisch vielen bekannten Heliostatausrichtungen stimmt daher das Heliostatmodell nicht mit dem realen Heliostaten überein. Dennoch kann für kurze Zeitabschnitte und mit nur geringen Störeinflüssen durch Hardwarefehler ein akzeptables Tracking erreicht werden. Um das bestehende System effizient zu nutzen, wurden die dezentral gespeicherten Informationen über jeden Heliostaten in zentralen Datenbanken zusammengeführt und über eine Benutzeroberfläche zugänglich gemacht, sodass eine gezielte Heliostatauswahl erfolgen kann. Außerdem erfolgte eine Bewertung möglicher alternativer Kalibrierverfahren mit Blick auf die ermittelten Kalibrationsherausforderungen. Hierbei konnten ein Eckenerkennungsverfahren auf Basis bereits vorhandener Software oder eine neu zu implementierende geschlossene Regelung als besonders vielversprechend identifiziert werden

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/119566/
Document Type:Thesis (Master's)
Title:Trackingverbesserung eines Heliostatenfeldes durch Optimierung von Kalibrierverfahren
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Hagenkamp, MarkusMarkus.Hagenkamp (at) dlr.deUNSPECIFIED
Date:27 March 2018
Refereed publication:No
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:103
Status:Published
Keywords:CSP, heliostats, Heliostat calibration, Solarturm Jülich, Solartower, Heliostat tracking, geometry optimization
Institution:RWTH Aachen
Department:Energietechnik
HGF - Research field:Energy
HGF - Program:Renewable Energies
HGF - Program Themes:Solar Fuels
DLR - Research area:Energy
DLR - Program:E SW - Solar and Wind Energy
DLR - Research theme (Project):E - Solar Fuels
Location: Jülich
Institutes and Institutions:Institute of Solar Research > Großanlagen und solare Materialien
Deposited By: Kaufhold, Oliver
Deposited On:10 Apr 2018 09:56
Last Modified:10 Apr 2018 09:56

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