Dynamische Modellierung einer Anlage zur solaren Wasserstoffherstellung

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1 Folie 1 Dynamische Modellierung einer Anlage zur solaren Wasserstoffherstellung

2 Folie 2 Inhalt ydrosol 3D Modellierung Ergebnisse O Prinzip Geschichte Was? Wie? Warum so? Ist das ganze sinnvoll?

3 Folie 3 Der ydrosolprozess O O + O O

4 Folie 4 Thermochemischer Kreisprozess O

5 Folie 5 Geschichte ydrosol ydrosol I kw ydrosol II kw O ydrosol 3D MW

6 Folie 6 Konsortium ydrosol O

7 1 to 0,3bar 2 00 t o 1 ba r Dei onisation Folie 7 Modellierung Ziel: Dynamisches Modell des gesamten Prozesses in Aspen MIXER condenser eat source N2 2 separation 2-compressio n with intercoo ling Reaktor

8 Folie 8 Modellierung Wozu Dynamisch? Dynamik in Solartechnik Dynamik im Prozess 1200 Solarstrahlung Almeria 1400 Messtag mit ydrosol 2 Reaktor DNI in W/m² T in Reaktorkammer in C Uhrzeit Uhrzeit

9 Folie 9 Reaktormodell Validierung Aspen Custom Modeler 2D Auflösung für Validierung Strahlung: Zweibandmodell (infrarot und sichtbar) Randbedingungen überall 3. Art Zielgeometrie Parameterfit: Thermische Trägheit des Gehäuses

10 Folie 10 Reaktormodell 2D

11 Folie 11 Reaktormodell 2D - Beispielcode Zeitl. Ableitung 2. Ableitung (Ort) 1. Ableitung (Ort)

12 Folie 12 Reaktormodell - Validierung Sonnenofen in Köln- Porz

13 Folie 13 Reaktormodell - Validierung 1200 Axial position: 25 mm, radial position: 30 mm T in C Max. measured Min measured Simulation C time in h

14 Folie 14 Prozessdesign 3 Reaktorbündel

15 Folie 15 Ergebnisse/ Ausblick - Unter gemachten Annahmen: Jahreswirkungsgrad unter 1% - Wirkungsgrad aussagekräftig? - Nein, aber trotzdem zu schlecht Wozu der ganze Aufwand?

16 Folie 16 Analyse: Leistungsbedarf des Prozesses

17 Folie 17 Materialanforderungen - Materialanforderungen definieren - Partialdruck O 2 bei Reduktion - Kinetik - Beladung von RedOx-Material - Stöchiometrie / Umsatz Guidelines for Material Development for Solar Thermochemical Water Splitting

18 Folie 18 Danke! Fragen?

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