对菲涅耳透镜的工艺改进--塑料透射式太阳能聚光器

180多年前，数学家菲涅耳将平凸透镜拉平．制成了由系列小棱镜构成的平板薄片透镜，这就是著名的“菲涅耳透镜”（见图1）。由于薄而轻，用材少，已在多学科、多领域得到应用，如眼科用薄片透镜、齿科照明灯、灯塔、教学仪器、太阳灶等等。菲涅耳透镜的缺点在于：其一，由于棱镜二面全部为平面，焦点为聚焦斑（如图2甲），聚集比远不如球面透镜高（如图2乙）；     

太阳能等照度带聚焦菲涅耳透镜研究

为了提高聚光发电时太阳电池的光电转换效率,从提高太阳电池表面会聚光强分布的均匀性入手,对传统平板型线聚焦透镜进行改进,提出一种用于聚光光伏发电的等照度带聚焦菲涅耳透镜设计方法。带聚焦菲涅耳透镜分为奇数个单元,每个单元宽度与太阳电池宽度相等,单元内所有尖劈角φ相等并将太阳辐射等宽度折射至太阳电池表面,从而实现各单元透过的太阳能等照度叠加。最大聚光比由光伏电池宽度、透镜与太阳电池间距以及透镜材料折射率决定。对带聚焦和线聚焦两种透镜聚光条件下电池表面温度分布情况进行比较分析,验证了等照度带聚焦透镜设计的可行性。     

大型曲面菲涅耳薄板透镜的制造与应用

一引言 传统的平面菲涅耳透镜质轻价廉,用材料少,已在多学科得到应用.其难点是直径难以造大,限制了其在阳光集热方面的使用,许多专家试图设计大型精密机床来制造大尺寸整体菲涅耳透镜用于阳光集热,其技术难度之大、成本不菲可以想见.笔者创新提出区块分割法,发明新型太阳能聚光集热器--塑料透射式太阳能聚光器(专利申请号:CN200410020974.2,公开号:CN595011A),核心技术之一是其巨型的薄板聚光透镜由一系列曲面聚光瓦拼接搭建而成,从此人们可以利用聚光瓦像用砖瓦盖房一样轻易地构筑自己所需要的聚光集热装置,从太阳光中获得所需的高温能量.     

太阳能焊接器

塑料薄膜具有热塑性,一旦受热便软化甚至熔解(温度大致在100—200℃),若自制一个太阳能焊接器,利用太阳能便可把塑料焊接牢。太阳能焊接器的具体制作方法是先准备一块菲涅耳透镜(可到光学器材部门购买、也可借用书写投影仪或幻灯机上的),其面积为30×30cm~2。用可弯曲的金属管菲涅耳透镜固定在底座上,再用铜片制作焊接头,     

测量聚光焦点的温度

凸透镜、菲涅耳透镜和抛物面镜等都能把太阳光会聚成很强的光束。会聚光束到底有多高的温度,又怎样测量呢?显然,一般的酒精温度计不能使用;水银温度计由于吸热端的反光强,接触又不好,也不容易测准;半导体温度计可以测量,但是无法知道能达到某种温度的面积和范围。用测温笔,能比     

高倍聚光的初始设备投资

正从生产制造环节来看,高倍聚光的初始设备投资相对于其他光伏技术(如晶硅)是比较低的,尽管存在不同的高倍聚光设计和生产工艺路线。美国可再生能源实验室(NREL)的详细分析指出,采用菲涅耳透镜和二次光学的技术路线,生产芯     

抗风太阳灶

图1和图2分别为“正焦”和“背焦”式抗风太阳灶外貌。它们的反射镜面由若干个截头圆锥环带组成,环带用冷轧薄钢带制作,其上贴有镀铝薄膜。环带由数条铝肋固定,铝肋构成球面。由于抗风太阳灶的反射镜面不是连续的曲面,环带之间有一定的间隙,故增大了抗风能力。实际上,这种不连续环带构成的是一种菲涅耳反射镜。焦点与入射阳光同居反射面一侧的称“正焦”式抗风灶,焦点与入射光分居反射面二侧的称“背焦”式抗风灶。二者相比,“背焦”式抗风灶效果较好。图3和图4是它们的光学原理图。据报道,国外制成的这种抗风灶,焦面温度可高达600℃。     

太阳能香烟盒

一种点燃香烟不需火柴、打火机,而完全依靠太阳光的香烟盒已研制成功,并开始投放市场。这是一种塑料制香烟盒,可装入一包香烟(20支)。它的盒盖上镶嵌了一块圆形菲涅耳聚光透镜。使用时,只要将透镜有纹路的一面正对阳光,在另一面将手掌远近移动,当光斑调到既圆又小时,即可将香烟一端的烟丝对准焦点,稍候即冒烟点燃。愿购者请与北京     

太阳能聚光器

采用萤光体的太阳能聚光器主要由含萤光体的透明平板构成。它不但能收集所有方向入射到该平板上的光,从而不用配备跟踪装置。而且由于萤光体聚光器能改变某些范围内入射光的波长,并进行聚光,从而扩展了太阳能应用领域。聚光原理萤光聚光器一般由含萤光体的PMMA(聚甲基丙烯酸酯)平板构成,如图1所示。当光入射到聚光器上时,和萤光体的吸收波长一致的入射光被吸收,     

平面感应加热器及其应用

平表面及薄板的快速感应加热,往往采用横向磁场加热器,平面加热器就是横向磁场加热器的一种简单形式。平面加热时感应器的工作情况如图1。 图1a)、b)中所示感应器因为正反施感导体中的电流是反向的,在被加热表面的任意点将同时感应出方向相反的互相削弱的电流,这对感应器的工作情     

线聚焦菲涅耳透镜初步研制成功

无锡市粮食局科技室、无锡测绘仪器厂和无锡动力机厂共同协作,经过两年半的努力,试制成功一种线聚焦菲涅耳透镜。它是由有机玻璃模压加工制成的,幅宽1.6米(四片拼按),长度6米,齿纹朝下。焦距1米,焦带宽约为50毫米。测试表明,当太阳辐射强度高于0.8卡/厘米~2·分时,用高温热电偶测得焦带上的温度可达300℃以上。该透镜目前正在作粮食干燥试验,并已取得初步结果。当太阳辐射强度为0.8卡/厘米~2·分时,烘     

太阳能聚光热发电系统跟踪角的矢量分析

针对太阳能聚光热发电系统中跟踪装置的跟踪角计算方法及相应的涉及几何光学的计算公式(如反射光方向、入射角等)均不相同的问题,通过矢量法简化了理论推导过程,给出塔式、槽式、碟式、线性菲涅耳型四种主要的太阳能聚光反射装置的跟踪角、入射角及反射光的矢量计算公式,可为实际工程应用及分析提供必要的理论基础。     

真空管集热器

在平板集热器的吸热板与透明盖层之间的空气夹层中,空气对流的热损失是平板集热器热损失的主要部分。减少这部分热损失的最有效措施是将夹层中的空气抽去,形成真空。据此,人们研制成了真空管集热器。真空管集热器是由许多根璃璃集热管组成的。常见的璃璃真空集热管有三种,如图1所示。最简单的一种是将一个小平板型集热器放在抽成真空的圆柱形璃璃套管内就成了,见图1(a)。图(b)所示的真空     

内燃机名词、术语(四)

23 直列式内燃机(in-line engine) 具有两个或两个以上直立气缸,气缸中心线平面与曲轴中心线平行或在同一平面内,且一列布置的内燃机称直列式内燃机(见图1)。高速直列式内燃机一般最多是6个气缸,特殊情况     

用壳体理论分析变厚度、变曲率叶片的振动

透平机械动叶振动的分析方法早已问世。该法以薄壳理论为基础,用里兹(Ritz)法计算频率和振型。但迄今为止,该法仅适用于等厚度、等曲率叶片或扭曲的、平面图形为矩形的叶片。本文将阐明该法如何突破上述限制条件,对非矩形的平面图形通过一适当的坐标变换处理,变厚度、变曲率和扭曲需用数值积分。本法通过四例悬臂片叶得以论证,其理论数据和实验数据早已发表:(1)叶高方向有锥度的平板;(2) 叶弦方向有锥度的平板;(3)叶弦方向有锥度的扭曲板;(4)叶弦方向有锥度的柱面壳体。     

无心外圆通磨修整导轮的计算方法

无心外圆磨削分切磨(也称横磨)和通磨(也称纵磨或贯穿磨)。在通磨过程中,为了使工件得到纵向贯穿力,便将导轮轴在垂直平面内回转一个角度A(导轮轴前端向上,后端向下回转)。从操作位置看,工作时导轮按顺时针方向回转,带动工件按逆时针方向回转,给工件一个向后的贯穿力,工件得到送进力而能连续通磨。     

采用新单元换热量生成与分布概率协调策略优化换热网络

强制进化随机游走算法应用于换热网络优化,具有算法程序简单、结构进化能力强等特点,但种群个体进化后期依然很难找到使年综合费用再次降低的进化方向。鉴于此,分析新生成换热单元最大换热量(Q_(max))取值对优化过程及新生成换热单元换热量(Q_n)概率分布的影响,在此基础上采用换热单元换热量生成与分布概率协调的换热网络优化策略,摄动后小概率随机生成换热量较大的换热单元,同时改变Q_n的概率分布情况,用于增强结构进化能力。最后采用15SP和20SP算例验证该策略的可行性,较文献结果分别降低了435 498和42 253$/a,由此证明,该策略可有效提高算法的局部搜索精度和全局搜索能力。     

硅酸铝耐火纤维井式回火炉

一、 耐火纤维井式回火炉的结构 1)炉体结构(见图1) 由于硅酸铝耐火纤维毡在平面方向上强度差,导热性大,因此炉膛壁采用层叠式的,也就是将耐火纤维毡切割成如图2。层叠炉壁在组装时预压总纤维毡高度的10％,这样的炉壁结构强度增高了,保温性能也好了,也就能承受一定程度的机械碰撞。另外,为了使纤维炉     

钙钛矿型多晶薄膜太阳电池(4)

<正>2014年,中国科学院物理所孟庆波小组也制备了无空穴传输层的钙钛矿电池(TiO_2/CH_3NH_3PbI-3/Au),但对界面进行了调控处理,获得10.49%的电池效率~([15]),并对电池的I-V特性进行了系统分析,表明该类电池是一种典型的平面异质结电池,具有空间电荷区。但是,由于缺乏空穴传输层,这种钙钛矿电池的开路电压和填充因子还是偏小。2.3 p-i-n结构和场助收集图6为高效钙钛矿平面异质结太阳电池的能带图,结合文献报道的材料参数,我们重新标示了相关的能带参数,如图8所示。可以看出,ZnO/CH_3NH_3PbI_3/HTM为典型的n-i-p平面结构,n-ZnO为迎光面。这里HTM为空穴传输材料,即p型螺二芴(spiro-MeOTAD)。其中CH_3NH_3PbI_3为本征层(i层),即未人为掺杂,以保持材料低缺陷密度和高质量。i层具有适当     

闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术概述

1 前言 世界表面处理技术的发展过程(见图1). 2 磁控溅射离子镀 2.1 磁控溅射离子镀 磁控溅射离子镀(MSIP)是指基体带有负偏压的磁控溅射镀膜工艺,它把磁控溅射的优点(成膜速率高、源为大平面源,有利于膜层厚度均匀)和离子镀过程的优点(能改变膜基界面的结合形式,提高膜基附着力,膜层组织致密等)结合在一起,形成了一种新的镀膜技术.