塔式太阳能热发电系统及聚光瞄准装置

<正>由何开浩研发的塔式太阳能热发电系统的聚光瞄准装置有聚光系统,吸、换热系统,储热系统和发电系统四部分组成。其中,聚光系统包括反射镜、支撑结构、传动装置和跟踪控制系统。塔式太阳能热发电系统采用光-热-     

金属相变储热技术在太阳能热发电系统中的应用分析

对聚光类太阳能热发电中的储热技术作了介绍;针对太阳能热发电系统中通常需要配备热储存设备以最大程度发挥太阳能热发电系统发电能力的特点,提出了利用熔点温度适宜的金属相变材料作为储热介质的观点,并根据已有的研究成果对集吸热、储能与产生蒸汽于一体的金属相变储热蒸汽锅炉在聚光类尤其是塔式太阳能热发电系统中应用的可行性进行了理论分析和探讨,为下一步的实验工作打下基础。     

太阳能自动追光系统的节能技术研究

为了更高效的采集并利用太阳能,缓解不可再生能源匮乏的问题,需要设计一种高效的太阳能自动追光装置。本文设计了一种可用于多种供电环境下的太阳能自动追光装置。追光方式采用视日追踪与光电追踪相结合的方式,根据系统时间与光强传感器采集的数据精准判断太阳位置,适用于各种天气情况。在太阳能转动方式上采用了双轴驱动,使用减速电机和推杆电机推动太阳能板在水平和垂直两个方向上转动,提高了采光效率。并且选取了能耗极低的传感器和电机,以降低系统功耗。经实验验证,自动追光方式比固定追光所接收的太阳能提升了近40%。可以将采集的太阳能供给其他用电环境,本装置功耗低效率高,具有节能减排的作用和很高的社会效益。     

储热材料在聚光太阳能热发电中的研究进展

储热系统是聚光太阳能热发电系统中的关键部分,介绍了熔盐、高温混凝土、金属合金等高温储热材料的物理性能及其在聚光太阳能热发电中的应用进展,指出了各种储热材料的优缺点,从储热材料的热物理性能、热稳定性、传热关系式等方面展望了储热材料在聚光太阳能热发电系统的研究.     

可寻光感知的双轴太阳能聚光照明装置的设计

针对目前太阳能照明光-电-光模式中太阳能利用效率低下的现状,该文研制一套基于多传感器信息融合和智能寻光感知技术的双轴太阳能聚光照明装置,实现太阳能高效利用。使用两组寻光感知器件光敏二极管设计一种全天候阳光跟踪传感器,能在竖直方向上0°～90°、水平方向180°范围内感知太阳光照射强度;以模糊-PID算法控制电机角度,可驱动采光板精准快速追踪至最大光强处;在高倍聚光条件下,光纤聚受光区域接口装置对太阳直射光进行光谱分离,有效实现低温聚光且消除了光污染。实验结果表明,当聚焦比P=2 500时,该照明装置的跟踪精度可达0.09°且光纤输出端光谱特性为390～670 nm可见光。     

复眼原理设计的紧凑式高均匀性光伏聚光器

基于几何光学原理,提出了一种应用于光伏聚光的复眼型聚光器设计方法,实现了在光伏电池上均匀照度分布。该复眼型聚光器由折射曲面、反射平面、自由曲面以及透射平面等四个曲面组成。由边缘光线原理、光线可逆原理、费马原理并结合斜率角控制法得到聚光器轮廓离散点,通过三维建模软件拟合成实体。采用光线追迹软件模拟太阳光入射到复眼型光伏聚光器。结果显示,该复眼型聚光器的几何聚光比为31×,在太阳光正入射时光伏电池表面照度均匀性为98%,平均高度为9.8 mm。     

浅析聚光高效太阳能电池相关问题探究

太阳能是一种能量巨大的可再生能源，本文就聚光高效太阳能电池相关问题进行探讨，在分析聚光光伏技术的发展基础上，重点对于各种聚光器在太阳能电池中的应用进行分析，得到了菲涅尔透镜在太阳能电池应用中具有较好的性能特点的结论。     

基于复合抛物面聚光器的光通信接收天线

本文推导了复合抛物面聚光器的轮廓曲线方程,分析表明,复合抛物面聚光器的结构决定于视场和底部半径两个参量,其底部半径一定时,视场越小,高度越大、聚光能力越强;复合抛物面聚光器的截取比越大,聚光能力越强;随着视场的增大,复合抛物面聚光器的聚光能力受截取比的影响减小.利用基于多次散射的蒙特卡罗模型对光散射通信的传输进行模拟,结果表明,复合抛物面聚光器应用于光散射通信的接收天线,能增加对光信号的采集,有助于增加通信距离.     

太阳能空调与热水综合系统

本文报导了建造在深圳市的太阳能空调及供热水综合系统的设计特点及一年来运行概况。该系统采用三种型式太阳能中温集热器,利用热水驱动溴化锂吸收式制冷机供冷,设有贮热及贮冷装置,用微处理机进行数据采集及自动控制。运行中,比较了三种集热器的性能。     

潮汐能太阳能多效蒸馏海水淡化装置的模拟与测试

根据潮汐能和太阳能的特点,并基于多效蒸馏技术,提出了一种新型的太阳能多效蒸馏海水淡化装置,设计了实验装置及其测试系统。该装置的主要特点是利用潮汐能代替用电力驱动的水泵和真空泵为系统给排水以及抽真空提供动力,从而降低了系统运行成本。本文对所设计系统进行了理论模拟,分析了热水流量和温度等主要参数对系统性能的影响。     

新型高效太阳能制冷技术

对传统太阳能制冷技术进行分类总结,指出其热力学局限性,提出一种太阳能制冷新模式.对光纤小碟太阳能聚光集热系统进行介绍,并对其性能进行初步评价,指出利用光纤小碟太阳能聚光集热系统同时驱动气体透平机发电制冷和两级吸收式制冷机,实现太阳能的梯级利用,是获得高效太阳能制冷的新途径.对一个这样的综合系统进行初步理论计算,得到其净COP值为1.4,达到燃油发电制冷的水平.     

热声制冷效应验证的实验设计

热声制冷技术是一项新的冷制技术。它具有无运动部件、运行可靠、寿命长和环保等优点。在航天、微电子、低温物理及军事等领域有着十分诱人的应用前景。热声制冷机主要由声驱动器、共振管、热声叠和换热器等部件组成。根据热声制冷原理,利用常见的材料和仪器,采用自制的玻璃管状热声叠,设计了一套结构简单的扬声器驱动热声制冷实验验证装置。实验结果表明:以空气作工质,在无冷却措施的情况下,在系统运行较短时间内,实现了13℃的降温及25℃的温跨,热声制冷效应十分明显。该装置可用于研究热声制冷效应的影响因素。     

热声系统的工程优化设计

介绍了热声系统无因次化的工程优化设计数学模型,描述了热声系统的优化算法.对声驱动的热声制冷机和热声发动机两种典型的热声系统的板叠,进行了优化设计计算,得到了两系统中热声板叠的性能和效率曲线,并对影响热声系统性能或效率的因素进行了分析与讨论,优化确定了板叠的结构参数,为热声系统的工程优化设计和性能预测提供了一种有效的方法.     

太阳能追日系统控制装置的研究

为了研究一种结构简单、成本低廉且跟踪精度高的太阳能跟踪方法,设计了一种用于太阳能集热装置的自动二维旋转台,该平台采用了一种新型的双轴跟踪实验系统,实现太阳光照射方向的实时跟踪。系统以8051单片机为核心,采用二维PSD传感器的方法,构建根据太阳光线与太阳能电池板夹角变化追踪太阳位置的光电传感跟踪模式,间接的随时随地的测量入射光线与固定平面法线的夹角,通过A/D转换器后接入转化至单片机,再通过单片机来控制两台步进电机驱动双轴跟踪装置以便调整固定支架的位置,直到固定平面与太阳光垂直,使旋转台上固定接受太阳光部件的表面始终与太阳光垂直,因而能大大提高其太阳能的利用效率。     

高倍聚光太阳能电池板跟踪系统

为了解决聚光太阳能电池板需要的高精度、低成本跟踪系统.设计了一种双轴太阳能跟踪系统.该系统由双直流电机、光跟踪传感器、主控与直流电源电路组成.光跟踪传感器可以检测光照强度,修正采用视日运行轨迹跟踪原理计算的误差、机械误差等.跟踪精度可以达到0.1°,从而满足了聚光太阳能电池板的跟踪要求.     

热声热机的研究进展

对热声热机和热声脉管制冷机的发展历史和现状进行了较为全面的概述,重点阐述了热声热机和热声制冷机的理论、实验和数值仿真研究方法、研究成果,尤其对热声脉管制冷机的数值研究方法从一维数值到二维轴对称及三维数值研究模型进行较为系统的介绍。同时对热声热机的研究热点、研究方法、研究方向进行了预测,并对热声热机的三个发展方向:太阳能利用和余热利用、热声制冷系统微型化、热声驱动脉管制冷作了简要的介绍。     

太阳能空气集热耦合地板蓄热系统热特性实验研究

提出了一种适用于被动式太阳能空气供暖的混凝土地板蓄热系统,并对该蓄热系统在寒冷地区农村住宅中的应用进行了热特性及其影响因素实验研究。讨论了该蓄热系统对室内热环境的作用,不同集热器朝向、热气流湿度及供风速度作用下地板蓄热系统的蓄放热特性。实验结果表明,太阳能空气集热耦合混凝土地板蓄热系统充分利用建筑本体结构蓄热,有效提高了太阳能供暖房间的室内温度及其稳定性。     

自动追光的智能互联宠物休养机系统设计

基于国内传统观念及领域知识欠缺,宠物护理仍是小众服务,为了更好的帮助宠物进行产后护理,该文设计了一种基于自动追光的智能互联宠物休养机系统,从机械结构、硬件电路、上位机软件App、自动追光算法、滤波算法、网络通信协议设定等6个方面进行设计并分析。介绍了各驱动电路及二自由度金属舵机所搭建的自动追光装置,通过滤波算法对采集到的数据进行处理,精确控制各项环境参数,将太阳能与宠物屋进行结合设计具有重大的现实意义。     

聚光太阳能集热场先进技术综述

聚光太阳能热发电技术因其稳定性、可控性,以及高装机容量成为太阳能热利用方式的重要形式。太阳能集热场的集热效率是影响聚光太阳能热电站发电容量和光电效率的重要因素。针对近期太阳能集热场提高光热转化性能的关键技术,从光学结构、集热器结构以及流体工质3个方面进行综述,总结了先进的集热器优化策略和性能提升技术,并指出相应优化方法的局限性,在此基础上对集热场技术未来的发展提出展望。     

基于视觉测量的碟式聚光器面形检测

为保证太阳能热发电系统的发电效率,聚光器镜面必须符合设计精度要求,该文采用单目视觉测量的方法对碟式聚光器镜面进行实际测量。搭建相应的实验测量系统,通过CCD相机采集多幅多位置的镜面和靶标图像,利用Matlab软件进行相机标定、立体匹配以及一系列图像处理,获得镜面各标志点的三维空间坐标值。运用最小二乘法对三维散点数据进行拟合得到800 mm×800 mm碟式聚光器镜面模型。通过聚光器镜面相邻点坐标的差值估计得镜到面整体斜率误差为0.005 56 rad,最大斜率误差位于镜面边缘为0.027 26 rad。结果表明基于视觉测量的碟式聚光器面形检测系统能快速有效地检测镜面面形。