Bewertung des Einflusses verschiedener Lastfälle und Randbedingungen auf den optischen Wirkungsgrad und den Jahresertrag solarthermischer Parabolrinnenkollektoren

Ihre Mission:

Das Institut für Solarforschung des DLR forscht an vier verschiedenen Standorten in Deutschland und Südspanien an der technischen und wirtschaftlichen Optimierung solarthermischer Energiegewinnung. Die Abteilung Qualifizierung entwickelt im QUARZ-Zentrum am DLR in Köln Teststände und Prüfmethoden zur objektiven Bewertung von Einflüssen auf die Performance solarthermischer Komponenten und erarbeitet hierzu Standardisierungskonzepte. Unsere Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten sind stets anwendungsbezogen und industrienah. Wir haben den Anspruch national wie international an der Spitze der Solarforschung zu stehen.

Eine Schlüsselkomponente solarthermischer Kraftwerke stellen die verwendeten Spiegel dar. In Parabolrinnenkollektoren reflektieren sie das Sonnenlicht auf einen Receiver und ermöglichen die Stromerzeugung mittels eines konventionellen Kraftwerksprozesses. Präzision bei der Herstellung der Spiegel und der Montage im Feld tragen wesentlich zur Maximierung des Ertrages und somit zur Konkurrenzfähigkeit solarthermischer Kraftwerke bei. Eigenlast und auftretende Reaktionskräfte an den Spiegelaufhängungen führen jedoch zu Abweichungen von der idealen Parabelform und können somit zu einem Verlust an nutzbarer Leistung führen.

Im Rahmen dieser Arbeit quantifizieren Sie den Einfluss verschiedener Lastfälle und Randbedingungen auf den optischen Wirkungsgrad sowie den zu erwartenden Jahresertrag von Parabolrinnenkollektoren. Auf Grundlage von existierenden Ansätzen und in der Literatur verwendeten Jahresertragsmodellen erarbeiten Sie hierzu ein Bewertungskonzept und implementieren dieses in vorhandene Tools. Schließlich evaluieren Sie die in Finite-Elemente-Analysen ermittelten Spiegelverformungen unter verschiedenen Lastfällen und Randbedingungen gemäß den von Ihnen erarbeiteten Kriterien. Zur Auswertung der optischen Wirkungsgradparameter steht Ihnen eigens im DLR entwickelte Software - das Raytracing Tool STRAL sowie die Ertrags-Simulations-Software Greenius - zur Verfügung.

Geplante Schritte:

Erarbeitung eines Konzeptes zur Bewertung des Einflusses der Spiegelverformung auf die optischen Wirkungsgradparameter
Implementierung des Konzeptes in vorhandene Matlab-Tools und ggf. C++ Bibliotheken
Berechnung der optischen Wirkungsgradparameter und des zu erwartenden Jahresertrages für unter verschiedenen Lastfällen und Randbedingungen verformte Konzentratorspiegel
Dokumentation der Ergebnisse

Weitere Informationen

Unternehmen

Thesius Inspiration

Bereich/Abteilung

DLR

Abschlussart

Bachelorarbeit

Branche

Maschinenbau und Betriebstechnik

Anforderungen

Studium: Physik, Maschinenbau oder verwandte Studiengänge
Programmiererfahrung in Matlab und C++
Vorkenntnisse in Solartechnik und Strahlverfolgung wünschenswert
Eigeninitiative und Freude am selbstständigen Arbeiten

Zusatzinformationen

Hier bewerben: http://www.dlr.de/dlr/jobs/desktopdefault.aspx/tabid-10596/1003_read-11528/

Ihr Start:
Freuen Sie sich auf einen Arbeitgeber, der Ihr Engagement zu schätzen weiß und Ihre Entwicklung durch vielfältige Qualifizierungs- und Weiterbildungsmöglichkeiten fördert. Unser einzigartiges Arbeitsumfeld bietet Ihnen Gestaltungsfreiräume und eine unvergleichbare Infrastruktur, in der Sie Ihre Mission verwirklichen können. Schwerbehinderte Bewerberinnen bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.