Dokument-ID Dokumenttyp Verfasser/Autoren Herausgeber Haupttitel Abstract Auflage Verlagsort Verlag Erscheinungsjahr Seitenzahl Schriftenreihe Titel Schriftenreihe Bandzahl ISBN Quelle der Hochschulschrift Konferenzname Bemerkung Quelle:Titel Quelle:Jahrgang Quelle:Heftnummer Quelle:Erste Seite Quelle:Letzte Seite URN DOI Zugriffsart Link Abteilungen OPUS4-11067 Konferenzveröffentlichung Schulte, Jonas, j.schulte@sij.fh-aachen.de; Schwager, Christian, ; Frantz, Cathy, ; Schloms, Felix, ; Teixeira Boura, Cristiano José, boura@sij.fh-aachen.de; Herrmann, Ulf, ulf.herrmann@sij.fh-aachen.de Control concept for a molten salt receiver in star design: Development, optimization and testing with cloud passage scenarios A promising approach to reduce the system costs of molten salt solar receivers is to enable the irradiation of the absorber tubes on both sides. The star design is an innovative receiver design, pursuing this approach. The unconventional design leads to new challenges in controlling the system. This paper presents a control concept for a molten salt receiver system in star design. The control parameters are optimized in a defined test cycle by minimizing a cost function. The control concept is tested in realistic cloud passage scenarios based on real weather data. During these tests, the control system showed no sign of unstable behavior, but to perform sufficiently in every scenario further research and development like integrating Model Predictive Controls (MPCs) need to be done. The presented concept is a starting point to do so. Hannover TIB Open Publishing 2022 9 Seiten SolarPACES conference proceedings 28th International Conference on Concentrating Solar Power and Chemical Energy Systems, 27-30 September, Albuquerque, NM, USA Vol. 1 10.52825/solarpaces.v1i.693 https://doi.org/10.52825/solarpaces.v1i.693 Fachbereich Energietechnik OPUS4-11066 Konferenzveröffentlichung Schwager, Christian, ; Angele, Florian, ; Nouri, Bijan, ; Schwarzbözl, Peter, ; Teixeira Boura, Cristiano José, boura@sij.fh-aachen.de; Herrmann, Ulf, ulf.herrmann@sij.fh-aachen.de Impact of DNI forecast quality on performance prediction for a commercial scale solar tower: Application of nowcasting DNI maps to dynamic solar tower simulation Concerning current efforts to improve operational efficiency and to lower overall costs of concentrating solar power (CSP) plants with prediction-based algorithms, this study investigates the quality and uncertainty of nowcasting data regarding the implications for process predictions. DNI (direct normal irradiation) maps from an all-sky imager-based nowcasting system are applied to a dynamic prediction model coupled with ray tracing. The results underline the need for high-resolution DNI maps in order to predict net yield and receiver outlet temperature realistically. Furthermore, based on a statistical uncertainty analysis, a correlation is developed, which allows for predicting the uncertainty of the net power prediction based on the corresponding DNI forecast uncertainty. However, the study reveals significant prediction errors and the demand for further improvement in the accuracy at which local shadings are forecasted. Hannover TIB Open Publishing 2022 9 Seiten SolarPACES conference proceedings 28th International Conference on Concentrating Solar Power and Chemical Energy Systems, 27-30 September, Albuquerque, NM, USA Vol. 1 10.52825/solarpaces.v1i.675 https://doi.org/10.52825/solarpaces.v1i.675 Fachbereich Energietechnik OPUS4-11063 Konferenzveröffentlichung Sattler, Johannes Christoph, sattler@sij.fh-aachen.de; Atti, Vikrama, ; Alexopoulos, Spiros, alexopoulos@sij.fh-aachen.de; Teixeira Boura, Cristiano José, Boura@sij.fh-aachen.de; Herrmann, Ulf, ulf.herrmann@sij.fh-aachen.de; Dutta, Siddharth, ; Kioutsioukis, Ioannis, DNI forecast tool for the smart operation of a parabolic trough collector system with concrete thermal energy storage: Theory, results and outlook This work presents a basic forecast tool for predicting direct normal irradiance (DNI) in hourly resolution, which the Solar-Institut Jülich (SIJ) is developing within a research project. The DNI forecast data shall be used for a parabolic trough collector (PTC) system with a concrete thermal energy storage (C-TES) located at the company KEAN Soft Drinks Ltd in Limassol, Cyprus. On a daily basis, 24-hour DNI prediction data in hourly resolution shall be automatically produced using free or very low-cost weather forecast data as input. The purpose of the DNI forecast tool is to automatically transfer the DNI forecast data on a daily basis to a main control unit (MCU). The MCU automatically makes a smart decision on the operation mode of the PTC system such as steam production mode and/or C-TES charging mode. The DNI forecast tool was evaluated using historical data of measured DNI from an on-site weather station, which was compared to the DNI forecast data. The DNI forecast tool was tested using data from 56 days between January and March 2022, which included days with a strong variation in DNI due to cloud passages. For the evaluation of the DNI forecast reliability, three categories were created and the forecast data was sorted accordingly. The result was that the DNI forecast tool has a reliability of 71.4 % based on the tested days. The result fulfils SIJ's aim to achieve a reliability of around 70 %, but SIJ aims to still improve the DNI forecast quality. Hannover TIB Open Publishing 2022 9 Seiten SolarPACES conference proceedings 28th International Conference on Concentrating Solar Power and Chemical Energy Systems, 27-30 September, Albuquerque, NM, USA VOL. 1 10.52825/solarpaces.v1i.731 https://doi.org/10.52825/solarpaces.v1i.731 Fachbereich Energietechnik OPUS4-11062 Konferenzveröffentlichung Sattler, Johannes Christoph, sattler@sij.fh-aachen.de; Schneider, Iesse Peer, ; Angele, Florian, ; Atti, Vikrama, ; Teixeira Boura, Cristiano José, boura@sij.fh-aachen.de; Herrmann, Ulf, ulf.herrmann@sij.fh-aachen.de Development of heliostat field calibration methods: Theory and experimental test results In this work, three patent pending calibration methods for heliostat fields of central receiver systems (CRS) developed by the Solar-Institut Jülich (SIJ) of the FH Aachen University of Applied Sciences are presented. The calibration methods can either operate in a combined mode or in stand-alone mode. The first calibration method, method A, foresees that a camera matrix is placed into the receiver plane where it is subjected to concentrated solar irradiance during a measurement process. The second calibration method, method B, uses an unmanned aerial vehicle (UAV) such as a quadrocopter to automatically fly into the reflected solar irradiance cross-section of one or more heliostats (two variants of method B were tested). The third calibration method, method C, foresees a stereo central camera or multiple stereo cameras installed e.g. on the solar tower whereby the orientations of the heliostats are calculated from the location detection of spherical red markers attached to the heliostats. The most accurate method is method A which has a mean accuracy of 0.17 mrad. The mean accuracy of method B variant 1 is 1.36 mrad and of variant 2 is 1.73 mrad. Method C has a mean accuracy of 15.07 mrad. For method B there is great potential regarding improving the measurement accuracy. For method C the collected data was not sufficient for determining whether or not there is potential for improving the accuracy. Hannover TIB Open Publishing 2022 9 Seiten SolarPACES conference proceedings 28th International Conference on Concentrating Solar Power and Chemical Energy Systems, 27-30 September, Albuquerque, NM, USA Vol. 1 10.52825/solarpaces.v1i.678 https://doi.org/10.52825/solarpaces.v1i.678 Fachbereich Energietechnik OPUS4-10824 Teil eines Buches Groß, Rolf Fritz, r.gross@fh-aachen.de; Müller, D., ; Herting, D., ; Schneemann, A., ; Renz, Ulrich, Rahman, Jamal; Jaschinski, Hans Modulare Messdatenerfassung in Forschung und Lehre The Lehrstuhl für Wärmeübertragung und Klimatechnik at the Aachen University of Technology operates several test facilities to investigate fundamentals of heat and mass transfer supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft, the Minister für Forschung und Technologie and the industry. In order to get high-resolution and reproselection of hardware components is as critical as the design of software routines to perform successful and accurate measurements. In the following the development of the measurement and control system for three different test facilities is presented and discussed. Special attention is given to the education of students within the framework of laboratories and scientific experiments. Heidelberg Hüthig 1997 6 Virtuelle Instrumente in der Praxis : Begleitband zum Kongress VIP '97 978-3-7785-2667-5 Pp. 282 288 bezahl Fachbereich Bauingenieurwesen OPUS4-10822 Teil eines Buches Dautzenberg, H., ; Groß, Rolf Fritz, r.gross@fh-aachen.de; Renz, Ulrich, Jamal, Rahman Meßtechnik auf dem Prüfstand: Forschung zur Heißgasfiltration Im Rahmen von Forschungsvorhaben des BMBF und verschiedener Industriepartner betreibt der Lehrstuhl für Wärmeübertragung und Klimatechnik der RWTH Aachen Pilotanlagen und Prüfstände für Untersuchungen auf dem Gebiet der Heißgasfiltration mit keramischen Filterelementen. Als wesentlicher Garant für den Erfolg der Forschungsarbeit muß die auf das jeweilige Projekt genau abgestimmte Meß- und Regelungstechnik angesehen werden. Hierbei zählt neben der Auswahl geeigneter Hardwarekomponenten auch die Softwareentwicklung unter einer leistungsstarken und zuverlässigen Programmierumgebung. Anhand des Aufbaus dreier Versuchsanlagen im Technikumsmaßstab soll das Anforderungsprofil an die Meßtechnik bis hin zur Umsetzung innerhalb der Anlage skizziert werden. Der Heißgasfiltrationsprüfstand im Heizkraftwerk der RWTH Aachen dient der Beobachtung des Reinigungsverhaltens keramischer Filterelemente bei der Heißgasentstaubung im Temperaturbereich bis 850 Grad C. Wesentlich für die Meßwerterfassung ist hierbei die Kopplung eines Orion-Datenloggers der Firma Schlumberger mit LabView 4.0. Im Hochtemperaturofen des Lehrstuhls werden instationäre Druckmessungen an einer keramischen Filterkerze während eines Abreinigungsimpulses bei 950 Grad C mit hoher Samplingrate durchgeführt. Hierbei übernimmt eine durch LabView 4.0 angesteuerte E-Series Karte der Firma National Instruments die Signalaufnahme. Die katalytische Schadstoffreduktion und Entstaubung heißer Rauchgase bei 900 Grad C sind Ziele der Untersuchungen in einer erstellten Versuchsanlage mit einem Quarzglasreaktor. Die Signalerfassung und -konditionierung erfolgt über SCXI in Verbindung mit LabView 4.0, die Steuerung der Anlage übernehmen zwei Multifunktionskarten (National Instruments). München National Instruments Germany 1996 6 Virtuelle Instrumente in der Praxis. Begleitband zum Kongress VIP 1996 5.-6. November 1996 Forum der Technik München, Germany 202 208 bezahl https://www.tib.eu/de/suchen/id/tema:TEMAM97051318563/Me%C3%9Ftechnik-auf-dem-Pr%C3%BCfstand-Forschung-zur-Hei%C3%9Fgasfiltration?cHash=db50315e844924e7717c3b841d12045d Fachbereich Bauingenieurwesen OPUS4-10820 Bericht Christ, Ansgar, ; Groß, Rolf Fritz, r.gross@fh-aachen.de; Renz, Ulrich, Strömungs-, Filterkuchen- und Abreinigungsmodelle für Heißgasfilter, Teilvorhaben "Numerische Simulation des Abreinigungsvorganges und der Rohgasströmung" 1998 117 Seiten Verbundprojekt im Rahmen der Projektträgerschaft BEO des BMBF der Partner RWTH Aachen, Lehrstuhl für Wärmeübertragung und Klimatechnik Brandenburgische Technische Universität Cottbus, Lehrstuhl Regelungstechnik Universität Karlsruhe, Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik LLB Lurgi Lentjes Babcock Energietechnik GmbH, Oberhausen Förderkennzeichen: 0326831B Abschlußbericht 10.2314/GBV:50431601X weltweit https://doi.org/10.2314/GBV:50431601X Fachbereich Bauingenieurwesen OPUS4-10815 Bericht Christ, Ansgar, ; Groß, Rolf Fritz, r.gross@fh-aachen.de; Renz, Ulrich, HGR: Untersuchung zur Minimierung von gasförmigen Schadstoffen aus Rauchgasen bei der Heißgasfiltration Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerke mit Druckwirbelschicht- oder mit Druckvergasungsverfahren ermöglichen die Verstromung von Kohle mit hohem Wirkungsgrad und niedrigen Emissionen. Eine Voraussetzung für den Betrieb dieser Anlagen ist die Entstaubung der Rauchgase bei hohen Temperaturen und Drücken. Abreinigungsfilter mit keramischen Elementen werden dazu eingesetzt. Eine Reduzierung gasförmiger Schadstoffe unter den gleichen Bedingungen könnte Rauchgaswäsche ersetzen. Ziel des Gesamtvorhabens ist es, die Integration von Heißgasfiltration und katalytischem Abbau der Schadstoffe Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffe und Stickoxide in einen Verfahrensschritt zu untersuchen. Die Arbeitsschwerpunkte dieses Teilvorhabens betreffen: die katalytische Wirkung eisenhaltiger Braunkohlenaschen, die Wirksamkeit des Calciumaluminat als Katalysator des Abbaus unverbrannter Kohlenwasserstoffe im Heißgasfilter, numerische Simulation der kombinierten Abscheidung von Partikeln und gasförmigen Schadstoffen aus Rauchgasen 1998 141 Seiten Verbundprojekt im Rahmen der Projektträgerschaft BEO des BMBF der Partner RWTH Aachen, Lehrstuhl für Wärmeübertragung und Klimatechnik uve Institut für Technische Chemie und Umweltschutz GmbH, Berlin-Adlershof Hugo Petersen, Gesellschaft für verfahrenstechnischen Anlagenbau mbH&Co.KG, Wiesbaden Förderkennzeichen: 0326819F [Abschlußdatum des Vorhabens: Dezember 1997] 10.2314/GBV:504318411 weltweit https://doi.org/10.2314/GBV:504318411 Fachbereich Bauingenieurwesen OPUS4-10801 Teil eines Buches Thulfaut, Christian, ; Groß, Rolf Fritz, r.gross@fh-aachen.de; Renz, Ulrich, Jamal, Rahman; Jaschinski, Hans Messwerterfassung und -auswertung mit LabView: Experimentelle Analyse der Mischungsgüte in Hybridzellenkühltürmen Zur Kühlung von Abwärmeströmen aus Kraftwerksprozessen werden in zunehmenden Maße Hybridzellenkühltürme mit Zwangskonvektion eingesetzt, deren wesentlicher Vorteil ihre geringe Bauhöhe ist. Um bei derartigen Kühltürmen eine Sichtbehinderung oder Glatteisgefährdung durch bodennahen Nebel zu vermeiden, muss durch eine optimale Vermischung des Trocken- und Naßluftanteils gewährleistet sein, daß aus der Kühlturmkrone keine Nebelschwaden austreten. In Zusammenarbeit mit der Industrie betreibt der Lehrstuhl für Wärmeübertragung und Klimatechnik der RWTH Aachen einen Versuchsstand zur Erfassung der Mischungsgüte in Hybridzellenkühltürmen. In maßstabsgerechter Nachbildung können dabei am Modell alle relevanten Einflußgrößen wie Kühlturmgeometrie, Gestaltung zusätzlicher Mischeinbauten sowie die Betriebsparameter variiert werden. Mit Hilfe einer unter LabView 5.01 erstellten Software werden sowohl die l3etriebszustüncle online überwacht, als auch die benötigten Meßwerte zur Bestimmung der Mischungsgüte erfaßt. Über die grafische Oberfläche können sämtliche Meßoptionen gesteuert sowie alle Meßdaten visualisiert und kontrolliert werden. In das LabView-Programm sind darüber hinaus Routinen zur Auswertung der Daten implementiert worden, die sowohl eine direkte Darstellung der Ergebnisse in Form von Diagrammen ermöglichen, als auch zur Weiterverarbeitung einen Datenexport in eine Microsoft- Excel-Tabelle vorsehen. Heidelberg Hüthig 2000 6 Virtuelle Instrumente in der Praxis. Begleitband zum Kongress VIP 2000 3-7785-2789-4 (print) 54 60 bezahl Fachbereich Bauingenieurwesen OPUS4-10802 Teil eines Buches Groß, Rolf Fritz, r.gross@fh-aachen.de; Thulfaut, Christian, ; Renz, Ulrich, Jamal, Rahman; Jaschinski, Hans On-Line Simulation mit LabView: Experimentelle und numerische Analyse homogener Gasphasenreaktionen aus Kraftwerksprozessen, The institute of heat transfer and air conditioning at the Aachen University of Technology operates several test facilities in order to investigate homogeneous and catalytical processes for the reduction of gaseous pollutants (e.g. nitrous oxide) of flue gases in a tempeature range up to 900°C. One test facility consists of a stainless steel reactor in which the influence of reducing additives can be investigated. The software tool, created with LabVIEW 5.01, offers the possibility to measure, visualize and control all relevant physical quantities and to gain a numerical solution of the problem by solving the one dimensional, steady state conservation equations. Heidelberg Hüthig 2000 5 Virtuelle Instrumente in der Praxis. Begleitband zum Kongress VIP 2000 3-7785-2789-4 (print) 103 108 bezahl Fachbereich Bauingenieurwesen