Optimierung von Endkonzentratoren für solare Hochflußdichte-Anwendungen:
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| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1995
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| adam_text | Titel: Optimierung von Endkonzentratoren für solare Hochflußdichte-Anwendungen
Autor: Schöffel, Uwe
Jahr: 1995
INHALTSVERZEICHNIS V Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 2 Endkonzentratoren 6 3 Strahlungskonzentration 10 3.1 Thermodynamischer Grenzwert........................10 3.2 Maximale Konzentration bei inhomogener Strahldichte-Winkel-Verteilung . 14 3.3 Schiefe......................................16 3.4 Geometrischer Vektorflufi............................18 3.5 Ideale Konzentratoren............ 19 3.6 Konischer Spiegel als idealer 3D-Konzentrator................24 3.7 Maximale Konzentration mit Paraboloid ...................30 3.8 Zusammenfassung Strahlungskonzentration..................34 4 Das konzentrierende System 36 4.1 Konfigurationen........................ 36 4.2 Primärkonzentratorformen...........................37 4.3 Endkonzentratorformen.............................38 4.4 Absorberformen.................................40 4.5 Thermischer Wirkungsgrad einer konzentrierenden Anlage.........41 5 Strahlverfolgung 45 5.1 Strahlverfolgungsprozedur...........................46 5.2 Spiegelfehler...................................49 5.3 Strahldichteverteilungen............................50 6 Das Optimierungsverfahren 52 6.1 Motivation für eine Optimierungsrechnung..................52 6.2 Realisierung...................................52 6.3 Monte-Carlo-Integration............................54 6.4 Optimierung einer verrauschten Zielfunktion mit Genetischem Algorithmus 58 7 Numerische Ergebnisse 70 7.1 SERI-Studie................. 71 7.2 Berechnungen für den LMU-Sonnenofen ...................86 7.3 Berechnungen für den DLR-Sonnenofen....................92 7.4 Berechnungen für das SSPS-CRS, Almeria . . ................103 7.5 Auslegung von Endkonzentratoren mit OPTEC...............112 7.6 Zusammenfassung der numerischen Ergebnisse................115
VI INHALTSVERZEICHNIS 8 Experimentelle Ergebnisse 119 8.1 Laborexperimente............ 119 8.2 LMU Sonnenofen als Testeinrichtung.....................124 8.3 Untersuchungen ohne Endkonzentrator....................125 8.4 Untersuchungen mit konischem Endkonzentrator...............127 8.5 Schlußfolgerungen................................129 9 Zusammenfassung 131 Anhang 137 A Konzentrator- und Absorbergeometrien 137 A.l Koordinatentransformation von Strahlen...................137 A.2 Transformation rotationssymmetrischer, zweidimensionaler Verteilungen . . 139 Absorberflächen....................................142 A.3 Ebene Flächen..................................142 A.4 Zylindrische Flächen..............................143 Reflektierende Endkonzentratorflächen.......................144 A.5 Kegelförmige Spiegel..............................145 A.6 Trompetenförmige Spiegel...........................147 A.7 Compound Parabolic Concentrator (CPC)..................150 Reflektierende Primärkonzentratorflächen......................153 A.8 Paraboloidaler und sphärischer Schalenkonzentrator.......... 153 A.9 Detailliertes Heiiostatfeld-Modell(DHFM) ..................155 B Glossar 161 C Abkürzungen und Akronyme 165 Literatur 167
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