HeliTep Testplattform

Überblick über die Messmöglichkeiten der HeliTep
Sichtbar sind die Messsysteme zur Charakterisierung von Heliostat-Brennflecken und Trackingverhalten, das Deflektometrie-System zur Vermessung der Formgenauigkeit sowie die Windmasten. Im Vordergrund stehen die drei zu testenden Heliostate. (Abbildung 1)
Credit:

Daniel Nieffer, sbp Sonne GmbH

DownloadDownload

Die Heliostat-Testplattform HeliTep bietet Forschungseinrichtungen und Industrieunternehmen die Möglichkeit, ihre Heliostaten auf dem Gelände des solarthermischen Versuchskraftwerks in Jülich aufzubauen und von Spezialisten des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) unter realen Betriebsbedingungen präzise und einheitlich vermessen zu lassen. 

Die langjährige Erfahrung des DLR im Bereich der Qualifizierung von Solarkraftwerkskomponenten hilft, Heliostate zu optimieren. Höhere Wirkungsgrade und materialoptimierte Entwürfe führen zu einer Reduktion der Heliostatkosten.

Heliostat Testplattform HeliTep
(Abbildung 2)

Die HeliTep Testplattform mit einer Fläche von rund 1.260 Quadratmetern bietet eine optimale Möglichkeit zur Einzelheliostat-Qualifizierung unter Betriebsbedingungen (Abbildung 2). Möglich ist dies dank der speziellen Infrastruktur und dem direkten Zugang zum Solarturm Jülich. Heliostaten mit einer maximalen Spiegelfläche von fünf Metern Breite und sieben Metern Höhe und einer Gesamthöhe von bis zu 9,5 Metern können auf einem kleinen Fundament errichtet werden. Für größere Heliostaten ist ein weiteres Fundament vorhanden. Dieses dient für Heliostaten mit einer maximalen Abmessung der Spiegelfläche von 15 Metern Breite und 13 Metern Höhe und einer Gesamthöhe von bis zu 15 Metern. 

Wir bieten folgende Heliostatmessungen und darauf aufbauende Leistungen an:

  • Ermittlung von Form- und Strukturgenauigkeit
  • Bestimmung der Nachführgenauigkeit und des Reflexionsgrades
  • Messung und Simulation des Einflusses von externen Lasten (Wind, Temperatur, Gravitationskraft)
  • Charakterisierung des reflektierten Brennflecks sowie
  • Untersuchung struktureller Eigenschaften (Moden)

Wir nutzen Messtechniken, die eine Qualifizierung nach der „SolarPACES Heliostat Performance Testing Guideline“ ermöglichen:

Messverfahren

Beschreibung

Statische Photogrammmetrie

Steigungsabweichung [mrad]

Deformation unter Eigenlast [mm]

Dynamische Photogrammmetrie (Abb. 1)

Deformation unter Windlast [mm]

Deflektometrie

Steigungsabweichung [mrad]

Reflektivität

Reflektionsgrad [%]

Modalanalyse

Eigenformen [Hz]

Trackinggenauigkeit

Abweichung vom Zielpunkt in Bezug auf

Ax1/Ax2 auf einem Target [mrad]

Flussdichtemessung

Flussdichteverteilung [W/m2]

Betriebsstunden am Solarturm

Langzeittest und Monitoring von Auffälligkeiten

Erfassung der Umgebungsbedingungen

DNI, Wind, Atmosphäre

Kontakt

Dr.-Ing. Peter Heller

Abteilungsleiter Qualifizierung
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Solarforschung
Calle Doctor Carracido 44, E-04005 Almería