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Autonome Nachführungssteuerung eines Parabolrinnen-Teststands mittels Microcontroller

  • Parabolrinnen nutzen parabolisch gekrümmte Spiegel, um die direkte Globalstrahlung auf ein Vakuum-Absorberrohr zu konzentrieren. Eine Effizienzsteigerung dieser Technologie wird durch eine vollständige Automatisierung der Sonnennachführung optimiert. Die an einem Parabolrinnen-Versuchsträger der Hochschule Düsseldorf realisierte Steuerung und Berechnung der Nachführung werden kontinuierlich über einen Microcontroller realisiert. Eine Kalibrierung der Parabolrinne im Labormaßstab zur Erkennung des Winkels erfolgt über Infrarotsensoren. Die Berechnung des Sonnenstandes, durch den Algorithmus, kann unabhängig von einer Stromzufuhr durch eine Real-Time-Clock bestimmt werden. Mittels Schrittmotor und Treiber verfährt die Parabolrinne in die errechnete Position. Die Feinausrichtung der Parabolrinne erfolgt über ein Verschattungsmodul und zwei Photowiderstände. Durch den Einsatz von 3D-gedruckten Bestandteilen sind dieParabolrinnen nutzen parabolisch gekrümmte Spiegel, um die direkte Globalstrahlung auf ein Vakuum-Absorberrohr zu konzentrieren. Eine Effizienzsteigerung dieser Technologie wird durch eine vollständige Automatisierung der Sonnennachführung optimiert. Die an einem Parabolrinnen-Versuchsträger der Hochschule Düsseldorf realisierte Steuerung und Berechnung der Nachführung werden kontinuierlich über einen Microcontroller realisiert. Eine Kalibrierung der Parabolrinne im Labormaßstab zur Erkennung des Winkels erfolgt über Infrarotsensoren. Die Berechnung des Sonnenstandes, durch den Algorithmus, kann unabhängig von einer Stromzufuhr durch eine Real-Time-Clock bestimmt werden. Mittels Schrittmotor und Treiber verfährt die Parabolrinne in die errechnete Position. Die Feinausrichtung der Parabolrinne erfolgt über ein Verschattungsmodul und zwei Photowiderstände. Durch den Einsatz von 3D-gedruckten Bestandteilen sind die genutzten Komponenten kostengünstig und können standortunabhängig reproduziert werden. Durch das Zusammenspiel der Komponenten ist ein autonomer Einsatz möglich.show moreshow less

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Metadaten
Author:Lukas Jäger, Scott Hart, Remo Reguera, Wolfgang Grote-Ramm, Matthias Neef
Institutes:Zentrum für Innovative Energiesysteme (ZIES)
Fachbereich/Einrichtung:Hochschule Düsseldorf / Fachbereich - Maschinenbau und Verfahrenstechnik
Document Type:Conference Proceeding
Year of Completion:2024
Language of Publication:German
Place of publication:Nordhausen
Parent Title (German):Beitrag zur 7. Regenerativen Energietechnik Konferenz, Nordhausen, 08. - 09. Februar 2024
Page Number:8
Tag:Microcontroller; Parabolrinnen; Sonnenenergie
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Licence (German):keine Lizenz - nur Metadaten
Release Date:2024/07/08
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