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Parabolrinnenspiegel - Prüfung von Formtreue und Reflexion



Deflektometriemessung zur Bestimmung der Spiegelform. Bild: DLR

 

Über ihre gesamte Lebensdauer müssen CSP-Spiegel sowohl eine hohe Formtreue aufweisen, als auch hohen Ansprüchen an ihre Reflexion genügen. Die im DLR-QUARZ-Zentrum angewandten Testverfahren zielen darauf ab, genau diese Eigenschaften zu untersuchen. Die Tests können für alle Arten von Reflektoren für CSP-Kraftwerke durchgeführt werden.

Tests der Spiegelform

Zur Formmessung einzelner Spiegelfacetten dient eine Methode, die auf der Deflektometrie basiert. Dabei wird die Verzerrung von Streifenmustern im Bild des gekrümmten Spiegels analysiert, dessen Formabweichungen  aus den Bildstörungen berechnet werden kann. Aus Messungen mit verschiedenen Orientierungen des Musters lassen sich wiederum Rückschlüsse darauf ziehen, wie die Formtreue des jeweiligen Spiegels den Wirkungsgrad des Kollektors bei verschiedenen Sonnenständen beeinflusst.

Um bereits vor dem Anbringen der Spiegel die Montagegenauigkeit der Tragstruktur des Kollektors überprüfen zu können, hat das DLR die Methode der Fotogrammmetrie für die spezifischen Anforderungen der Solarkollektoren weiterentwickelt. Dabei wird eine Vielzahl von Kontrollpunkten des Kollektors aus verschiedenen Perspektiven fotografiert. Aus den digitalen Bildinformationen lassen sich die dreidimensionalen Koordinaten der Kontrollpunkte mittels Triangulation berechnen und mit den Sollkoordinaten vergleichen (siehe auch ► Kollektoren).

Darüber hinaus bietet das DLR-QUARZ-Zentrum folgende Leistungen zur Verifikation der Spiegelform an:

  • Messung von Position und Winkel der Aufhängungsblöcke
  • Tests der Haftstärke der Spiegel an den Aufhängungsblöcken
  • Auswertung von Qualitäts- und Leistungsparametern
  • Analyse der Reflektordeformation

Tests der Reflexionseigenschaften

Wir bewerten die Reflexionseigenschaften von CSP-Spiegeln anhand ihres spektralen, hemisphärischen und gerichteten Reflexionsgrads. In enger Kooperation mit dem spanischen CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas Medioambientales y Tecnológicas) bieten wir beschleunigte Alterungstests gemäß internationaler Standards an. Diese beinhalten Messungen der Auswirkungen von Feuchtigkeit, alleinig oder auch in Kombination mit UV-Strahlung sowie von Salzsprühnebel, Temperaturwechseln, Sonneneinstrahlung und aggressiv korrosiver Umwelteinflüsse. Mehr zu Alterungstests finden Sie unter ►Alterungstests.

Auf unseren Testeinrichtungen in Spanien und Nordafrika führen wir beschleunigte Alterungstests im Freien durch, mit denen die Labortests verifiziert werden können. Jede Art von beobachteter Verschlechterung der Spiegeleigenschaften wird mikroskopisch untersucht, um die Gründe der Verschlechterung zu verstehen. Durch die Messung der Reflexionseigenschaften der Proben, können Leistungsverluste präzise bestimmt werden.


Kontakt
Dr.-Ing. Björn Schiricke
Gruppenleiter Komponenten

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Solarforschung
, Qualifizierung
Köln-Porz

Tel.: +49 2203 601-4507

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