高倍太阳能聚能透镜的研究与产业化

研究了基于三结型(InGaP/InGaAs/Ge)高效太阳电池组合的高倍聚光太阳能透镜,采用高次非球面光学玻璃的聚能透镜组成卡塞格林系统,实现200～500倍的聚光太阳能。提出采用热压成型的方法生产高倍太阳能聚光器件(副镜),并实现了产品的产业化。阐述了产品的技术标准、生产工艺流程、研制的专用设备。最后提供了热压成型高倍聚光太阳能聚能透镜(副镜)产品的照片及非球面透镜面形的测试结果。     

旋转曲面式两级反射系统的太阳能聚集与传输特性分析

提出一种改进型卡塞格林反射太阳能聚集系统,将其二次镜面方位进行旋转变换,接收面可据此灵活布置,对聚集系统的结构优化具有重要应用价值。通过建立旋转曲面式两级反射系统的数理模型,根据几何光学原理推导二次镜最大可旋转角度,并用射线踪迹蒙特卡洛法(MCRTM)模拟接收面能流分布特性。结果表明,此系统下聚集光斑遵循高斯分布,虽然聚光比同单级碟式抛物面有所降低,但可在保持较高聚光比的同时灵活改变光路方向。     

一种基于新结构的线性腔式太阳能集热器研究

提出一种适用于槽式太阳能热发电系统的新型线性腔式集热器。通过Tracepro模拟聚光镜焦距、弧形结构及开口宽度对系统光学性能的影响;采用热网络模型对该集热器的传热性能进行参数化研究,确定优化的集热器结构为优弧型,开口宽度为70 mm,与其匹配的聚光镜焦距为2100 mm。研究结果表明,当太阳直射辐射强度为500 W/m2,集热温度为650 K时,系统光热转换效率达65.3%。与一类传统真空管集热器的对比表明,该新型线性腔式集热器的集热性能优于UVAC Cermet直通式真空管集热器。另外,该线性腔式集热器生产和维护成本明显低于真空管集热器,对于促进槽式太阳能热发电技术具有重要意义。     

太阳能烧砖

利用太阳能产生高温已有多年的经验,有多种多样设计的太阳能熔炉,用来进行材料处理和试验,不过都是小容积的.而烧砖的焙烧室的容积要求大得多,且要能移动,因而要求窑身轻而各种构件又能承受较大的机械应力. 联邦德国多特蒙德大学为第三世界研制了一种太阳能砖窑,其焙烧室容积为1m~3.砖窑的聚光系统由6块一次聚光镜和1块二次反光镜组成,把阳光集中反射入布置在一次聚光镜下的焙烧室内.聚光系统的光学途     

建筑一体化500倍聚光组件光电特性实验与模拟研究

利用砷化镓聚光太阳电池设计制作建筑一体化高倍(500倍)聚光光伏组件,采用TracePro软件对组件光学性能进行了模拟分析,同时对组件光、电特性进行了实验检测.模拟结果表明经一次聚光后光斑尺寸为15 mm×15 mm,二次聚光器的能量损失为4.1％,跟踪误差在±0.5°以内时对组件聚光效率影响较小,组件聚光效率达到78...     

超环面-CPC组合系统的太阳能聚集特性分析

结合光学软件比较分析了碟式抛物镜、菲涅尔反射镜、超环面聚光镜的聚集辐射性能,重点考察光线入射角度对光斑均匀性、聚光比等性能的影响。优化设计获得一种在聚光比、光斑均匀性、公差容忍度等性能方面都较优异的超环面-CPC组合系统,为太阳能聚集设备的创新设计提供了新思路。     

一种复合抛物面槽式太阳能聚光集热器的性能研究

对一种新型复合抛物面槽式太阳能集热器进行了光学仿真和热性能研究。介绍了聚光器的设计与工作原理,在计算机上对其进行了三维建模,利用蒙特卡洛光线追迹模拟不同入射角、不同安装误差偏角的情况下,圆柱形聚光接收体表面上能流分布特征及光学效率的变化规律。光学仿真结果表明,当镜面反射率为0.92,在太阳光线入射角为0~7.5°时,光线接收率为99.36%~51.51%,聚光效率为92.14%~48.1%。室外测试结果显示,装置热效率为43.2%。     

一种新型腔式吸热器的设计与实验研究

根据碟式聚光镜聚光后的焦平面处辐射能能流分布图以及关键尺寸对各种热量损失的影响，设计出一种新型高效腔式吸热器，专门用于太阳能中高温热利用与热发电。利用数学模型模拟出吸热器的热效率，并运用实验手段加以论证。计算与实验结果表明，该吸热器热效率在内部壁面温度达到400℃，热效率能达到85％以上，且工作性能稳定，完全达到预期的设计要求。     

一种小槽聚光——真空管集热整体封装式太阳能集热器性能研究

提出了一种小槽聚光-真空管集热整体封装式太阳能集热器,该集热器具有冬季集热温度高、跟踪要求低和易于与建筑结合等优点;介绍了其结构及工作原理,对其聚光性能进行了光学仿真,给出了最大聚光角范围;对其集热性能进行了实验研究,给出了在冬季使用时的温升曲线。结果表明,该太阳能集热器在冬季环境温度为-10℃时,运行温度可达到60℃左右,效率达到40%,能满足一般用户热水或供暖的需求,具有较广阔的市场前景。     

非承压式太阳能热水器导流装置的研究

热动力自循环非承压式太阳能热水器导流装置是一种引导太阳能热水系统水循环的导流结构,提供了一种结构合理、简单高效的太阳能热水器用导流管设计方式,可解决现有太阳能热水器真空管导热不畅、易炸管等不足。通过对内聚光真空管太阳能热水器进行一系列对比实验,探讨加装导流装置对内聚光真空管内流场及效率性能的影响;研究表明,加装导流装置可改善内聚光真空管内部换热,并杜绝高温时的气泡、沸腾、喷涌现象。     

均匀能流密度槽式聚光器设计及光学特性北大核心CSCD

太阳能聚光系统中接收器表面能流密度分布不均匀,会对其光电转换效率以及自身结构的稳定性造成一系列不良影响。为提高接收器能流密度均匀性,文章将微元法与几何构造法相结合,提出Ⅰ型和Ⅱ型两种聚光器模型,利用Trace Pro软件对这两种聚光器的光学特性进行模拟分析,确定出最优模型,进而分析几何聚光比、跟踪误差、安装误差对该模型能流密度分布的影响。结果表明:Ⅱ型聚光器光学特性最优,当几何聚光比为20时,分别以平行光及太阳光入射,接收器上能流密度均匀分布的区域分别占接收器区域的80.18%和75.17%,其光学效率达到99%和95%。此外,随着跟踪误差和安装误差的增大,接收器能流密度均匀分布的区域都减小。本研究对聚光器的优化设计和提高聚光型太阳能系统能源利用效率具有参考意义。     

太阳能聚光光伏电站

太阳能聚光光伏电站吴茂坤闫铁柱秦皇岛阿尔法太阳能动力有限公司是从事聚光式太阳能光伏电站开发和生产的高科技企业，主要产品有ＪＴＤ１型—６型６个品种，发电能力为１．５ｋＷ—２０ｋＷ。采用的聚光太阳电池平均转换效率为１８％，聚光度为４００倍。采用聚光电池...     

谈聚光型太阳能热发电工程设计中的三个概念

<正>随着环境保护压力的增大和太阳能热发电技术的成熟,各国热发电技术公司逐渐开始开拓中国市场。为了确切描述和对比不同聚光式太阳能热发电系统的配置,比较采用不同技术方案系统的性能和经济性。研究设计聚光式太阳能热发电系统时引入了容量系数、设计工况和太阳岛倍率三个概念。容量系数是指聚光式太阳能发电厂在当地日照资     

太阳能热发电系列文章(14)CPC在太阳能热利用中的应用

综述了CPC聚光器的光学原理、制作方法、优点和在太阳能领域的应用;分析了CPC由倒V型结构向W型结构发展的原因;阐述并提出了直通式CPC、热管式CPC、自聚光式CPC的结构和优点;设计了多种双层玻璃管式CPC结构。     

抛物面槽式太阳能SolTrace 模拟与实验分析

结合抛物面槽式聚光器的光学特性,应用Sol Tarce光学仿真模拟软件,采用蒙特卡洛射线追踪法对设计搭建的呈东西轴布置的抛物面槽式聚光集热实验系统,建立光学系统模型并进行Sol Tarce模拟分析,获得抛物面槽式吸热管在当天不同时刻下及不同太阳直射辐照度下的有效辐射能通量和抛物面槽式吸热管壁面的能流密度分布,并将模拟得到的结果与实测实验数据进行对比分析,结果表明:模拟结果与实验数据具有较好的一致性,最小及最大偏差分别为8.1%和16.4%,实验数据可较好地验证Sol Tarce模拟系统的可行性及模拟结果的可信度,抛物面槽式吸热管吸收太阳辐射能受太阳光入射角和太阳辐照度的影响较大。模拟结果能够有效地反映聚光型太阳能热发电系统的光学性能及热性能,为聚光型太阳能热发电系统的设计与优化以及工程应用提供参考依据。     

槽式太阳能聚光集热技术

详细讨论了槽式太阳能聚光集热技术的最新进展,对不同聚光集热器支撑机构进行了对比分析.结果表明,EUROTROUGH聚光器的支撑机构性能最优.此外,还对抛物面聚光镜和主要的槽式太阳能集热管技术进行了讨论分析.     

非对称Lens-walled CPC设计与光学性能模拟研究

提出一种新型的可与建筑南墙固定结合的非对称Lens-walled CPC,充分利用全反射、折射及镜面反射特性,在保证一定聚光比条件下,获得较大的接收角及较高光学效率。通过软件模拟,对其光学性能进行分析,并与非对称镜面CPC进行光学对比。研究结果表明,非对称Lens-walled CPC与建筑相结合优势明显,是聚光太阳能利用与建筑相结合的有效途径之一。     

采用真空柱状接收器的碟式集热器光热特性研究

提出利用柱状真空管作为碟式太阳能聚光系统的接收器,强化碟式抛物面太阳能聚光器的接收效率、降低系统对跟踪精度的要求,进而降低整个系统的工程造价,实现系统低成本运行。对系统结构进行光学和传热性能分析,给出几何聚光比随接收器几何参数的变化规律。结果表明,接收器在跟踪误差为0.5°时,几何聚光比仍可达到理想情况时的80%。结合传热学计算和Tracepro光学仿真,得到接收器热损失系数随接收表面温度,以及局部能量聚光随跟踪误差的变化规律,为此类碟式太阳能聚光集热器的优化设计提供依据。     

CPC在太阳能热利用中的应用

综述了CPC聚光器的光学原理、制作方法、优点和在太阳能领域的应用；分析了CPC由倒V型结构向W型结构发展的原因；阐述并提出了直通式CPC、热管式CPC、自聚光式CPC的结构和优点；设计了多种双层玻璃管式CPC结构。     

非跟踪低倍聚光热管式真空管集热器的实验研究

太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源,但存在分散性强、能量密度低、不稳定等特点,因此为了得到高能量密度和稳定的能量供应,需要解决聚光和储能两大问题。针对这两个问题,本文采用非跟踪低倍聚光的集热器和保温效果良好的储热油箱,提出了一种非跟踪低倍聚光热管式真空管集热器;基于几何光学原理,模拟了热管式真空管和半圆聚光器的不同放置方式和位置的聚光效率,制作了半圆形聚光热管式真空管集热器系统,选择了合适的储热油箱并进行了保温效果的理论计算;最后对该系统进行了集热性能测试实验。实验结果表明,在半圆形聚光器的聚光下,系统的瞬时效率截距为0.66,热损系数为2.53 W/(m2•℃)。该系统完全能够满足人们的日常生活用热的需求,具有良好的应用前景。