Sonnensimulationsanlagen |
| Ob im trockenheißen Wüstenklima, im feuchtwarmen subtropischen Klima oder im extremen Alpenklima, ein Auto soll immer funktionieren. Das Kraftfahrzeug ist ein markanter Repräsentant der Gruppe von Gebrauchsgegenständen, die ständig wechselnden Umweltbedingungen ausgesetzt sind. Um Haltbarkeit und Funktionalität zu gewährleisten sind Prüfmethoden, die sich an extremen Umweltbedingungen orientieren, in der Automobilindustrie zu einem unverzichtbaren Hilfsmittel geworden. Die Strahlung der Sonne ist hierbei zusammen mit Temperatur und Feuchte der Luft die wichtigste Einflußgröße. Sie wird als Globalstrahlung, d.h. die Summe der direkten und diffusen (Himmelsstrahlung) Sonnenstrahlung, definiert. Bei der Entwicklung, Konstruktion, Fertigung und Funktion von Sonnensimulationsanlagen sind eine gute Korrelation, eine gute Reproduzierbarkeit und eine ausreichende Zeitraffung die wichtigsten Zielsetzungen. Bei der Korrelation müssen neben der guten Anpassung an die quantitativen (Bestrahlungsstärke) und qualitativen (spektrale Strahlungsverteilung und Homogenität) Merkmale der Globalstrahlung, auch die resultierenden Effekte, die sich bei der Praxiserprobung ein-gestellt haben, berücksichtigt werden. Nur durch eine gute Reproduktion der Prüfungen auch in verschiedenen Anlagen können fundierte Aussagen hinsichtlich der Entwicklung und Qualitätssicherung von Produkten getroffen werden. Und natürlich spielt die Zeit eine wesentliche Rolle. Für die Weiterentwicklung von Produkten werden schnellstmögliche Prüfergebnisse benötigt. Diese Anforderungen sind für alle Einsatz-gebiete von Sonnensimulationsanlagen, ob zur Untersuchung des Alterungsverhaltens organischer Werkstoffe, der Optimierung von Klimaanlagen oder zur Untersuchung von thermischen Einflüssen, gültig. Auch für andere Be-reiche, wie z.B. die Entwicklung von Systemen zur Nutzung der Sonnenenergie, sind diese Parameter relevant. Das SolarConstant SystemDie Baureihe SolarConstant ist eine Entwicklung, die sich gezielt an den Anforderungen für Umweltsimulationsprüfungen mit Sonnenstrahlung bzw. Globalstrahlung orientiert. Die wesentlichen Komponenten des SolarConstant Systems sind die Bestrahlungseinheit, die Versorgungseinheit und die Steuerung. Die BestrahlungseinheitAls Strahlungsquelle wird eine spezielle Metallhalogen-Lampe, die MHG Lampe, eingesetzt. Durch die Zusammensetzung ihrer Füllung, Halogenide verschiedener Metalle der Die Bestrahlungseinheit offeriert in Kombination der Strahlungsquelle mit Reflektor- und Filtersystem eine hohe Strahlungsleistung, eine homogene Strahlungsverteilung und ein Spektrum ähnlich der Globalstrahlung wie sie in der CIE Publikation No.85 definiert ist. Die VersorgungseinheitDie Versorgung der Strahlungsquelle erfolgt durch ein elektronisches Vorschaltgerät, dem EPS-Modul. Das EPS-Modul versorgt die Lampe mit einem rechteckförmigen Strom. Hiermit wird die Strahlungsmodulation auf weniger als +/-1% reduziert, die Leistung kontrolliert und eine stabile Ausgangsleistung auch bei Netzschwankungen garantiert. Zusätzlich sorgt es für die bestmöglichen Betriebsbedingungen der Lampe und erhöht somit die Lebensdauer. Die SteuerungDie Steuerung des Systems wird mittels eines PC vorgenommen, der auch mit einem übergeordneten Leitrechner verbunden werden kann. Die Betriebssoftware SolarSoft ist ein menü-geführtes System und für den Betrieb und die Konfiguration der Sonnensimulationsanlage ausgelegt. Die Konfigurationen der Bestrahlungseinheiten und der komplette Versuchsablauf können gespeichert und später wieder aufgerufen werden. Die PositioniereinrichtungEine wichtige Zusatzeinrichtung, die insbesondere bei der Prüfung von kompletten Kraftfahrzeugen oft zum Einsatz kommt, ist die Positionierung. Hiermit kann die Bestrahlungseinheit in allen Achsen motorisch verfahren und somit einfach an die verschiedenen Versuchskonfigurationen adaptiert werden. Desweiteren wird dieses System auch zur Simulation des Tagesablaufs genutzt. Die Ansteuerung der Positionierung kann mit in die SolarSoft Steuerung integriert werden und ermöglicht somit einen automatisierten Prüfablauf, in dem Strahlung und Position definiert sind. Die Sonnensimulationsanlagen von KHS werden nach Maß geliefert. Die Baureihe SolarConstant basiert auf einem modularen Konzept und offeriert eine Vielzahl an Leistungsstufen. Somit lassen sich für nahezu jede Prüfaufgabe adäquate Systeme konzi-pieren. Zusammen mit dem Anwender wird ein Konzept entwickelt, welches den speziellen Anforderungen der notwendigen Eigenschaftsprüfung gerecht wird. Neben der gezielten Auslegung der Anlagen auf bestehende Prüfvorschriften, wie z.B. der DIN 75220 „Alterung von Kfz-Bauteilen in Sonnensimulationsanlagen“, leistet KHS auch Beratung und Unterstützung bei der Erarbeitung von Prüfspezifikationen und Methoden. Auch für Prüfmethoden, die von der Anwendung der Globalstrahlung abweichen und sich gezielt auf bestimmte spektrale Strahlungs-bereiche (UV-Strahlung, Infrarotstrahlung) konzentrieren, werden von uns entsprechende Systeme entwickelt und gefertigt. Für detaillierte Informationen zu unseren Sonnensimulationsanlagen und anderen Bestrahlungseinrichtungen stehen wir gerne zu Ihrer Verfügung.
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