一种碟式聚光太阳跟踪装置

本实用新型为一种碟式聚光太阳跟踪装置，属于太阳能热发电领域。主要由碟形聚光器、聚光器支架和驱动控制单元组成。碟形聚光器由反光镜组、反光镜支撑架及其转轴组成。反光镜组采用分块张膜式结构，由若干块独立微调的反光镜组成，安装在反光镜支撑架上，反光镜支撑架通过轴承等可转动机构与聚光器支架相连接。聚光器支架采用桁架结构，分为三层，每层的节点采用钢球结构。     

基于碟式聚光的太阳能盘管吸热试验与模拟

为开发适合太阳能布雷顿循环的压缩空气吸热器,利用碟式聚光系统,在实际太阳辐射下研究盘管式空气吸热器运行特性。试验表明,压缩空气出口温度可达800℃以上,最高热效率达到61.2%,最大吸热功率为30.6 kW。利用Fluent建立吸热器的三维稳态模型,获得吸热器内的温度分布,指出减小采光孔尺寸,可大幅降低吸热器的辐射和对流损失,将吸热效率从56.8%提高到75.8%。建立吸热器的一维瞬态模型,阐明实际太阳辐射波动条件下吸热器的瞬态运行特性,模拟结果与试验结果的最大平均相对误差为10.7%,结果可为太阳能布雷顿循环系统的高温气体吸热器的设计与运行提供重要参考。     

聚光型太阳能光电光热一体化装置研制

综合采用太阳跟踪聚光技术和热工原理,设计加工了一种聚光型光电光热一体化装置,并对其进行了实验研究。结果表明,采用层压技术将电池片与热交换器组合在一起,不仅可有效降低电池片的工作温度、确保其光电转换效率、延长其使用寿命,而且可获得一定温度的热水。通过集热板的二次加热,可获得更高温度的热水,从而实现高效、低成本太阳能光电-光热的综合利用。同时,研究还表明,气候条件或空气质量对实际聚光比影响较明显,但对该装置的光电转换效率以及所获得的热水温度无显著影响。     

碟式聚光器的月光聚光比分布计算模型

碟式聚光器和塔式聚光器均是点聚光系统,为了用月光法间接测量塔式聚光系统的聚光比分布,适宜用聚光稳定的碟式聚光器研究不同月相的光源亮度分布对聚光比分布的影响。主要建立月光下碟式聚光器的聚光比分布计算模型,首先依据拍摄的月相灰度图像建立分块均匀的光源亮度分布模型,再基于三维激光扫描点云数据生成准确的反射镜面形;在光线追迹过程中均匀采样镜面上的反射点,且考虑聚光器的跟踪误差;镜面的光学误差与光源的亮度分布合并为等效的光源亮度分布。模拟聚光比分布与实验聚光比分布的余弦相似度α>95%,光学模型准确性高。     

基于碟式聚光系统的Al-Si相变储热锅炉试验

基于多碟式太阳能聚光器,设计开发Al-Si合金的相变储热锅炉,并进行了试验。对锅炉储热过程的压力、蒸汽温度及Al-Si合金相变过程的温度变化测试结果表明,在8:00¹4:30,太阳平均直射辐射强度不足550 W/m2的条件下,相变温度为577℃的铝硅合金在高温储热过程中能充分加热锅炉中的水介质,产生250℃的饱和蒸汽及400℃的过热蒸汽,蒸汽压力达到3.5 MPa。     

碟式高倍液浸聚光光伏系统的实验研究

基于UNLV的250X碟式聚设计碟式高倍液浸聚光光伏系统。分别以去离子水和二甲基硅油为液浸液体,对单晶硅背结太阳电池组件进行户外对比测试。结果表明:去离子水不能直接用于裸聚光硅电池的液浸,去离子水浸没会导致组件电性能迅速衰减,而改为硅油浸没时组件电性能衰减停止,短路电流和最大功率开始恢复。液浸冷却能实现高倍密排电池组件的有效散热,直射辐照度950 W/m~2、环境35℃、水进口36℃时组件可冷却至55℃以下,对流传热系数达到6700 W(/m~2·K);直射辐照度950 W/m~2、环境32℃、硅油进口45℃时组件最高温度不超过100℃,对流传热系数达到2800 W(/m~2·K)。     

聚光装置的极限聚光比和极限温度

在抛物镜、透镜或定日镜群的聚焦面上可获得很高的温度。虽然决定温度高低的因素很多,但最重要的是聚光比。聚光比定义为抛物镜的开口面积或定目镜群的总面积与它们焦平面上光斑面积之比,它是设计聚光型太阳能利用装置最重要的参数之一。聚光比越大,光斑的温度就越高。那么聚光比有没有极限值呢?如果有,它是多大?我们在回答这个问题之前,首先作两个极端的假定: (1) 聚光装置位于地球的大气层外,因而可以不考虑对流和传导热损。 (2) 聚光装置是理想的,它的镜面反射系数为1(如是透镜,它的透过系数为1),它能将接受到的太     

单抛物反射面聚光光伏系统的性能研究

为了提高常规光伏电池组件利用率,该文采用单抛物反射面建立了聚光光伏系统,并与常规平板系统对比,进行了性能研究.该系统利用控制机构,根据太阳高度角决定单抛物反射面是否立起工作,对太阳辐射低倍率聚光,避免了聚光后辐照度过高,表面温度升高也较小.对比常规平板系统,夏至附近短路电流提高了约12.6%,开路电压提高了约0.5%;冬至附近,短路电流提高了约36.4%,开路电压提高了约1.4%.另一方面,夏至附近不聚光的最高辐照度为842W/m2,冬至附近聚光的最高辐照度为834W/m2,不会损伤光伏电池组件,可采用普通多晶硅光伏电池组件,且不需要冷却系统.研究表明,采用该系统能以较小的成本获得以上受益,发掘了常规光伏电池组件应用潜力,为进一步提高光伏发电系统的性价比提供了方法.     

蝶式聚光光伏发电自动跟踪太阳装置的设计

在分析太阳运行规律的基础上,描述了蝶式聚光器的机械结构、传动机构及自动跟踪控制的原理、方法,提出了一种在聚光条件下太阳跟踪的新方案.该蝶式反射聚光光伏自动跟踪太阳装置制造和运行成本低,跟踪精度较高,应用前景广阔.     

低倍聚光跟踪太阳电池的研制

低倍聚光太阳电池是我国“七五”期间科技攻关项目之一。我们经过六年的努力,研制成四种样机,分别于1986年11月,1989年9月两次通过自治区科委和包头市科委的技术鉴定。鉴定结果认为,该项目为降低太阳光发电的成本走出了重大的一步,关键的聚光系统及跟踪系统在全国同行中处于领先地位。     

聚光型太阳能充电器的研制

研制了太阳能利用与常规充电电池相结合的聚光型太阳能充电器,这种充电器具有充电自动停止,节约能源,减少环境污染,不需维护和使用等费用,寿命较长等优点。     

聚光太阳灶的设计

本文从聚光太阳灶的集热原理,太阳灶的类型,以及太阳灶的设计应用几方面作简要介绍。．     

蝶式聚光光伏发电刍动跟踪太阳装置的设计

在分析太阳运行规律的基础上,描述了蝶式聚光器的机械结构、传动机构及自动跟踪控制的原理、方法,提出了一种在聚光条件下太阳跟踪的新方案。该蝶式反射聚光光伏自动跟踪太阳装置制造和运行成本低,跟踪精度较高,应用前景广阔。     

槽式聚光热电联供系统抛物反射面的性能参数分析

分析了跟踪方式和太阳张角对理想槽式抛物面反射镜的影响,给出了几何聚光比、相对口径、能流分布、边界角之间的函数关系式。在理想情况下,边界角δ为44.87°时,槽式聚光器的最大聚光比为212.59,此时相对口径为1.652 m。讨论了北京、上海、昆明等地单轴跟踪在全年不同时刻入射角余弦值的变化规律。采取东-西水平轴跟踪时,入射角余弦值与各地纬度无关;采取南-北水平轴跟踪时,春冬两季每天不同时刻入射角的变化范围较大,夏秋两季的变化范围较小。文章针对不同宽度太阳电池和聚光比对抛物镜面参数进行了设计分析。     

基于三角腔体吸收器的抛物槽式系统聚光特性分析

抛物槽式系统中汇聚光线在腔体吸收器内的反射次数对黑腔性能有重要影响,为最大限度提升三角腔体吸收器的采光能力,建立与抛物镜面之间的光路方程,分析腔内二次反射临界条件下对应于不同开口角度的最优镜面设计参数。提出有效孔径比率用于衡量反射镜与腔体的匹配性,并针对实验用的聚光系统分别进行计算,结果表明:腔体开口角度为60°时,焦距为1150 mm、孔径为2220 mm的反射镜面有效孔径比率为0.95,而焦距为1000 mm、孔径为3000 mm的反射镜面有效孔径比率仅为0.61。基于Trace Pro模拟分析验证了有效孔径比率可用于衡量腔体安装位置对光学效率的影响程度,在槽式系统设计及优化过程中应给予重视。     

直径φ9.5m/1.8m型回转式空气预热器的设计经验

文章通过对直径φ9.5m/1.8m的回转式空气预热器的结构特点,运行实绩的介绍,总结了该型预热器的设计经验     

一种反射聚光的双面光伏发电装置的设计研究

目前双面光伏电池发展迅速,但是双面光伏电池组件的背面光线差,发电效率低.为了提高双面光伏电池组件的发电量,通过对平面镜反射聚光原理的分析,得出了光线反射强度的变化规律.采用双平面镜反射光叠加后,光伏板倾角从0°增大到60°时,两镜总反射光强度系数从1.12增大到1.71,平均发电量可提高1倍以上.据此设计了一种双平面镜...     

基于偏折法的碟式聚光器抛物镜面法向误差快速检测方法

为实现碟式聚光器抛物镜面的法向误差快速检测,针对单目偏折法缺少深度信息的不足,拟构建一种迭代拟合算法,通过拟合计算得到二次曲面系数,修正镜面坐标系与相机坐标系之间的转换误差,实现对称碟式聚光器抛物镜面的快速定位与法向误差计算。搭建实验平台,进行5次不同位姿的抛物镜面测量实验,获得被测抛物镜面单元的实际法线方向数据,与镜面设计面形的标准法线方向相比,其平均误差为7.3591 mrad;5次测量的抛物镜面法向误差结果相近,其整体标准差为5.0278 mrad;与镜面面形基准数据相比较,验证了该方法测得的法向误差低于20 mrad。实验结果表明该方法可行,且具有快速性和稳定性。     

聚光型太阳能灯的设计

文章根据上海当地的气候情况,利用非对称CPC聚光器设计了一种聚光型太阳能灯。降低了太阳能路灯系统成本,提高了系统的可靠性。     

聚光太阳灶设计参数的选取

旋转抛物面具有良好的聚光特性,目前绝大多数聚光太阳灶的反射面均系抛物面,因此抛物面的设计是制作聚光太阳灶时首先要考虑的问题。一、采光面积的确定太阳灶的采光面积是指灶在正常使用时反射曲面在垂直于入射光线平面上的投影面积。一个实用的太阳灶必须具有一定的功率,因此,也就需要有适当的采光面积。采光面积的大小可用下式估