太阳能模拟器聚光特性实验研究

太阳能模拟器为高温吸热器、热化学反应器、高温材料等测试提供了稳定可靠、调节灵活的全天候辐射条件。本文介绍了一种高辐射能流的太阳能模拟器，包含19个独立的单元。每个单元包括一盏短弧氙灯（包含椭球面反射灯罩），一台冷却风机和一台电源控制器。每盏灯的输入电流范围是50 ~ 150 A，19盏灯的灵活组合使得该设备具有非常宽泛的能流使用范围（10% ~ 100%）。实验通过“Mapping Method”得到了聚焦平面上的能流分布、峰值能流、总功率和转换效率等参数。测试结果表明：该太阳能模拟器的总功率达到了28.95 kW_th，峰值能流为2.33 MW/m²，平均辐射能流为545.54 kW/m²（直径为260 mm焦斑面），电–热转换效率为35%。本文介绍的太阳能模拟器为太阳能高温器件的测试提供了稳定可靠的室内模拟辐射源，为相关实验部件的性能评估提供了一种新的便捷途径。     

点聚焦太阳炉设计方法与研制实践

从聚光原理、光学计算、硬件设计,到安装与调试,详细介绍了点聚焦太阳炉的研制过程。根据当地用户的需求和太阳能资源,通过自行设计的光学软件,计算出典型日一次反光定日镜在二次聚光器截光口平面上的照射情况、二次聚光器的最佳焦距以及焦平面焦点处的峰值热功率。模块化设计的一次反光定日镜,不仅降低了制造成本,提高了生产效率,简化了一次反光定日镜的整体支架,同时给运输和安装带来了方便。单元反光镜反光面采用12点支撑,为定日镜的单元镜面调平创造了条件。同样采用模块化设计的二次聚光器,有利于制造成本的降低,方便运输和现场安装。反光镜单元面型可调,大大增强了点聚焦太阳炉参数的适应性。通过样机研制,验证了设计方法的可行性。