Untersuchung volumetrischer Absorberstrukturen für Solarturmkraftwerke | Staufenbiel.de

Untersuchung volumetrischer Absorberstrukturen für Solarturmkraftwerke

Jülich

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Ihre Mission:

Das Institut für Solarforschung des DLR forscht an vier verschiedenen Standorten in Deutschland und Südspanien an der technischen und wirtschaftlichen Optimierung solarthermischer Energiegewinnung. Die Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten sind stets anwendungsbezogen und industrienah.

In der Abteilung Solare Kraftwerkstechnik werden solarthermische Turmkraftwerke weiterentwickelt. In solchen Kraftwerken wird das Sonnenlicht von einer Vielzahl von Heliostaten auf einen Strahlungsempfänger konzentriert. Der Strahlungsempfänger, auch Receiver genannt, ist auf einem Turm angebracht und besitzt die Aufgabe die konzentrierte Solarleistung einem konventionellen Kraftwerksprozess zur Stromerzeugung zur Verfügung zu stellen. Der Receiver des Solarturmkraftwerkes Jülich beruht auf der am DLR entwickelten Offenen-Volumetrischen-Receiver Technologie HiTRec („High Temperature Receiver“). Kern der dieser Technologie sind poröse keramische Strukturen, die das konzentrierte Sonnenlicht absorbieren und dadurch das Wärmeträgerfluid Luft erhitzen.

In einem aktuellen Forschungsprojekt werden neuartige poröse Strukturen für den Einsatz im offenen, volumetrischen Receiver entwickelt. Für diese Weiterentwicklung wurden Simulationsmodelle zur Bewertung der neuen Absorberstrukturen entwickelt. Die Modelle koppeln einen Ray Tracing Algorithmus, der die Verteilung der solaren Einstrahlung bis in die porösen Strukturen berechnet, mit Strömungssimulationen. Letztere bilden das thermische Verhalten der Absorber ab und erlauben so die Bestimmung von Wirkungsgraden. Parallel zur Modellierung erfolgen experimentelle Untersuchungen der Absorberstrukturen im Hochleistungssonnensimulator Synlight des DLR in Jülich. In dieser Versuchsanlage können die Einstrahlungsbedingungen eines solarthermischen Kraftwerkes mit bis zu 300 kW kontrolliert reproduziert werden und Experimente unabhängig von der verfügbaren, reallen Sonneneinstrahlung durchgeführt werden.

Ihre Aufgabe besteht darin die Absorber-Experimente im Synlight mit durchzuführen und zu betreuen. Hierzu gehört die Einrichtung und Nutzung von Messtechnik, die Aufnahme von Messdaten und Auswertung der Experimente. Weiterhin werden Sie die am DLR entwickelten Simulationsmodelle nutzen, um die Experimente numerisch abzubilden. Dies bedeutet Generierung von Rechengittern, Durchführen und Auswerten von Simulationen und dient dem Ziel die numerischen Modellen anhand der Experimente zu validieren. Nach Eignung und Interesse kann der Schwerpunkt der Arbeit angepasst werden.

Ihre Qualifikation:

  • Studium: Maschinenbau, Energietechnik, Computational Engineering Science, oder verwandte Studiengänge
  • experimentelles und praktisches Geschick
  • Erfahrungen im Umgang mit Messtechnik
  • Programmierkenntnisse mit Python, Matlab o. ä. hilfreich
  • Eigeninitiative und Freude am selbstständigen Arbeiten wünschenswert

Ihr Start:

Freuen Sie sich auf einen Arbeitgeber, der Ihr Engagement zu schätzen weiß und Ihre Entwicklung durch vielfältige Qualifizierungs- und Weiterbildungsmöglichkeiten fördert. Unser einzigartiges Arbeitsumfeld bietet Ihnen Gestaltungsfreiräume und eine unvergleichbare Infrastruktur, in der Sie Ihre Mission verwirklichen können. Vereinbarkeit von Privatleben, Familie und Beruf sowie Chancengleichheit von Personen aller Geschlechter (m/w/d) sind wichtiger Bestandteil unserer Personalpolitik. Bewerbungen schwerbehinderter Menschen bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.

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