Sonnensimulator für die optische, energetische und spektrale Nachbildung der Sonne
Zielstellung
Ein Sonnensimulator wurde realisiert, um eine vergleichbare Bestrahlung
von Objekten ähnlich der direkten Sonneneinstrahlung zu ermöglichen.
Primäre Forderungen sind die optische und energetische Nachbildung
der Sonne, d.h. eine Divergenz des Strahlenbündels von ≤ 1°, eine
Veränderlichkeit der Einstrahlrichtung bei fester Objektposition von
± 90° sowie eine Bestrahlungsstärke von 1000 W/m².
Sekundäre Ziele sind die spektrale Anpassung und eine homogene
Bestrahlungsstärkeverteilung.
Der Sonnensimulator besteht im Wesentlichen aus einem Grundgestell
mit einem Schwenkarm, der Optik und einem Lampenhaus mit
Vorschaltgerät. Durch den manuell zu bedienenden Schwenkarm ist
eine individuelle Einstellung des Bestrahlungswinkels möglich.
Lampenhaus und Vorschaltgerät stammen von der Firma
LEJ
aus
Jena.
Das optische System setzt sich aus Einzellinsen und mechanischen
bzw. optischen Filtern zusammen, welche die Angleichung des Strahlungsspektrums
des Simulators an die Sonne ermöglichen.
Parameter
Der Sonnensimulator hat folgende mechanische, elektrische, optische
bzw. strahlungstechnische Parameter:
Stellfläche / Arbeitsfläche:
2,2x0,7 m / 2,5x2,5 m
Masse:
ca. 300 kg
elektrische Anschlusswerte:
220...240 V AC, 50...60 Hz
Nennleistung:
max. 2100 W
Schutzart:
IP20 EN60529
Strahlungsquelle:
XBO-Kurzbogenlampe (1600W)
Bestrahlungsstärke:
≤ 1000 W/m²
Spektralbereich:
320...3200 nm
spektrale Anpassung:
AM1,5
Winkelverstellbereich Schwenkarm:
± 90°
Divergenz:
<1°
Durchmesser bestrahlte Fläche:
ca. 140 mm
Gleichmäßigkeit:
≥ 70% (Ø ca. 140 mm)
≥ 80% (Ø ca. 90 mm)
≥ 90% (Ø ca. 55 mm)
Dimmung:
+ ca. 40% - 100%
+ spektral nicht selektiv
Die Parameter lassen sich natürlich in gewissen Grenzen an Ihre
eigene Aufgabenstellung anpassen.
Entwicklung
