Entwicklung eines kamerabasierten Systems zur Heliostatkalibrierung an einem Solarturmkraftwerk

Abstract

Die Heliostaten am solarthermischen Kraftwerk des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt in Jülich werden durch mechanische Toleranzen der Schrittmotoren nicht optimal auf den Empfänger der Strahlungsleistung ausgerichtet. In dieser Arbeit werden die Optimierung eines Lochkamerasystems und die Entwicklung einer Software, zur Detektion von Sonnenreflexen und Zuordnung zu den reflektierenden Heliostaten, beschrieben. Dies stellt die Grundlage für ein geschlossenes Regelungssystem dar, welches die Position des Sonnenreflexes auf den Zielpunkt der Heliostaten ausregeln soll. Notwendig hierfür ist die Information, welcher Heliostat, welchen Sonnenreflex erzeugt. Daraus sollen Korrekturwerte für Azimut- und Elevationswinkel ermittelt und an das Heliostatfeldsteuerungssystem übermittelt werden. Unter der Anwendung theoretischer Berechnungen bei der geometrischen Optimierung des Lochkamerasystems und praktischen Versuchen der Software am Solarturm, steht als Ergebnis ein System, welches in der Lage ist reflektierende Heliostate zu erkennen und die Helligkeit dieser zu messen. Damit ist die Grundlage für die Korrekturwertermittlung gelegt und ein Schritt in die Entwicklung des geschlossenen Regelkreises getan.