Auslegung und Simulation einer Beheizungsanlage zur Generierung hoher Flussdichten für einen Teststand zur Bestimmung von Nußelt-Zahlen für Solar-Receiver

Abstract

Um die Problematik möglicher falscher Korrelationen bei der Bestimmung von Wärmeübergängen zwischen flüssigem Salz und Absorberrohr-Oberfläche zu untersuchen, soll eine Beheizungsanlage zur Generierung hoher mittlerer thermischer Flussdichten auf einem Rohr für einen Teststand entwickelt werden. Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit der Auswahl und Auslegung einer geeigneten Beheizungsmöglichkeit, dafür wird aus einer Literaturrecherche und eigenen Überlegungen, mittels einer Nutzwertanalyse, eine geeignete Beheizungsart ausgewählt. Als bestgeeignete wurde eine Beheizung mit Infrartot-Strahlern ausgewählt und mit einem sinnvoll vereinfachten Modell in einer thermischen Simulation nach FE-Methode untersucht. Die Einflüsse einzelner Parameter auf Flussdichte, Wirkungsgrad und Temperaturen wurde mithilfe einer Parametervariation untersucht und anschließend bewertet. Abschließend wurde diese Analyse genutzt, um eine Empfehlung für eine Konfiguration, welche bestmöglich den gestellten Anforderungen genügt, auszusprechen.