Weiterentwicklung des optischen StrahlungsflussdichteMessverfahrens für Solarturm-Rohrreceiver

Kurzfassung

An einem High Performance Molten Salt Receiver (HPMS-II) im Multifokus-Solarturm Jülich wurde die Anwendung des sogenannten Scan-Verfahrens zur optischen Messung der Strahlungs-Flussdichteverteilung für ein rohrförmiges Receiverdesign erforscht. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Methode des Scan-Verfahrens weiterentwickelt, erprobt und bewertet. Zunächst wurden die Reflexionseigenschaften des Receivers bei Nacht gemessen, um eine optimale Kameraposition für die verschiedenen Heliostatgruppen zu finden. Danach wurden die bidirektionalen Reflexionsfunktionen (BRDF) aller Receiver-Rohre anhand des ScanVerfahrens bei Nacht und weitere notwendige Korrekturgrößen im Rahmen der üblichen Messreihen ermittelt. Dabei wurde zusätzlich der bisher nicht betrachtete richtungsabhängige Strahlungseintrag des Strahlungsschutzes auf die Rohrrückseiten simulationsgestützt berücksichtigt. Außerdem wurden die bisherigen Bild-Auswertealgorithmen in der Programmiersprache Python neu umgesetzt und erweitert. Durch die vorgenannten Schritte können die bisher vorhandenen Überbelichtungen in den aufgenommenen Bildern nahezu vollständig vermieden werden und der optisch erfasste Informationsgehalt durch eine simulative Analyse des Strahlungseintrages in die Rohrrückseiten gesteigert werden. Dadurch wird eine robuste, erweiterungsfähige und genauere Berechnung der Flussdichteverteilung für den Rohrreceiver erreicht.