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Texte intégral
Bachelor thesis

Hochtemperatur-Sonnenkonzentrator durch Integration vieler Einzelsysteme

    2014

Mémoire de bachelor: Haute Ecole d'Ingénierie, 2014 (jury note: Ellert, Christoph Moreillon, Alain)

Vorgänge bei hohen Temperaturen
Erzeugung von Hohen Temperaturen (Wärmelehre)
Heliostaten (optische Instrumente)
Sonnenenergienutzung (energietechnik)
German Hochtemperaturanwendungen (Chemie, Stirling, etc.) benötigen Temperaturen von mehreren hundert bis über 1000°C. Dies wird erreicht indem viele nachführbare Spiegel (Heliostaten) die Sonnenstrahlung auf eine Fläche von 10cm x 10cm konzentrieren. Mittels Raytracing (Matlab) und Analyse der optischen Gegebenheiten wurde entschieden, eine Heliostatenanlage mit flachen Spiegeln zu realisieren. Um die Strahlung, welche auf die zahlreichen Spiegel (60cm x 60cm) trifft, nach der Reflexion stärker zu konzentrieren (10cm x 10cm) wird eine Fresnellinse verwendet. Die realisierte äquatoriale Montage ermöglicht den drei mechanisch gekoppelten Spiegeln, dem täglichen Sonnenlauf durch eine Motorenbewegung zu folgen. Ein zweiter Linearantrieb korrigiert jeden Tag die minimale Änderung der Sonnenhöhe. Dieses äquatoriale Konzept geht auf die Astronomie zurück und wurde wegen der Vorteile bezüglich Kosten und Steuerung dem azimutalen Konzept vorgezogen. Der erfolgreich getestete Prototyp, der aus drei gekoppelten Heliostaten besteht, kann mehrfach gebaut und gekoppelt werden, um eine Gesamtanlage von über 10kW zu erreichen. Die zwei Versuchsreihen, die mit dem 3er Heliostatensystem durchgeführt wurden, zeigten, dass die Temperatur auf einer angestrahlten Fläche steigt, wenn die Anzahl der Spiegel, die diese Fläche anstrahlen, erhöht wird.
Language
  • German
Classification
Applied sciences
Notes
  • Haute Ecole d'Ingénierie Valais
  • Systèmes industriels - Systemtechnik
  • Design & Materials
  • hesso:heivs
License
License undefined
Identifiers
  • RERO DOC 234841
Persistent URL
https://sonar.ch/hesso/documents/317529
Statistics
Document views: 14 File downloads:
  • petrig.pdf: 42