槽式均匀聚光系统设计及分析

为提高槽式聚光系统的聚光均匀性,提出一种槽式均匀聚光系统,建立了该系统反射聚光器模型,并对其聚光效果进行了分析.对系统的几何参数分析表明,随着反射镜面数量的增加其宽度在逐渐减小而其倾角却在逐渐增加,系统最大几何聚光比随系统的几何高宽比δ增大而增加.利用蒙特卡罗光线追迹方法对该聚光器的聚光效果进行模拟,结果表明该系统的聚光均匀性明显优于传统的槽式聚光器聚光效果,能够满足设计需求.     

复合抛物面聚光器(CPC)截短对其性能的影响

论述了CPC的截短对其聚光比、最大聚光角和高宽比的影响,给出了其性能参数随截去率的变化曲线,为用户获取最佳经济性提供了参考依据。     

塔式太阳能聚光系统与受光器的几何特性

本文分析了采用圆形镜面场的塔式太阳能聚光系统的聚光特性。特别考虑了(1)镜面场中反射镜互相遮挡对收集能量的影响;(2)反射光束总发散角对反射镜映象尺寸大小的影响。给出圆柱形、圆盘形、截锥形和球形受光器的几何特性、平均辐射强度和平均几何聚光比的计算式。对不同的受光器几何形状的聚光特性进行了比较,指出各自的适用场合。     

非跟踪非对称复合平面型太阳能聚光器设计与光学性能模拟

提出一种新型的非跟踪非对称复合平面型反射聚光器,给出设计方法,利用基于蒙特卡罗光线追迹法的光学仿真软件,分析光学效率及吸收器上的能流分布。结果表明,增大平面镜数量n和设计角θ₀均可增大聚光器的几何聚光比CR。CR相同的聚光器在入射角大于θ0时具有相同的光学效率,聚光均匀性较好,且减小n值有利于获得更均匀的光强分布。     

基于菲涅尔二次反射塔式太阳能聚光系统的新型吸收器集热性能实验研究

介绍一种与菲涅尔二次反射塔式太阳能聚光系统匹配的新型吸收器,在吸收器上方固定CPC,以增加其集热效率。首先理论上分析聚光系统的光学效率以及吸收器的集热效率和效率;然后通过实验测定导热油在吸收器不同进口温度和流量下的集热性能。利用最小二乘法拟合得到集热效率和归一化温度T~*的线性关系,获得整个聚光集热系统的光学效率η_0。最后通过效率确定吸收器在不同流量下的最佳运行温度T_(opt)在流量580 L/h时约为145℃,在流量400 L/h时约为142℃。     

600MW燃煤锅炉二次汽欠温改造及实施效果

某电厂1号锅炉自投运以来,一直存在非满负荷下二次汽温达不到设计温度即二次汽欠温的问题,对锅炉运行的安全性和经济性带来了不利影响,急需对此进行改造治理。从长期运行数据及热平衡分析看,锅炉的原受热面布置不合理,需要进行改造。在详细热力校核计算的基础上提出了前分隔屏截短1、2和3 m的3种改造方案。通过热力计算结果的全面对比分析,选择对锅炉高温屏式受热面进行截短2 m的改造。改造完成后,锅炉运行稳定,非满负荷下二次汽温欠温问题得到了解决,取得了满意的改造效果。     

内聚光CPC热管式真空集热管的光学效率分析

针对内聚光CPC热管式真空集热管,根据其结构建立详细完整的光学效率模型,采用光学追迹、几何光学分析等方法对模型中的各项参数(几何光学效率、透射比、反射比、吸收比等)进行分析研究。在此基础上,针对所研制的集热管构建出以太阳辐照强度、太阳光入射角为参变量的光学效率模型,并根据计算的数据结果对集热管进行相关分析。所建立的模型可为各种集热器的光学效率分析提供参考。     

曲面聚光太阳电池组件研究

计算、设计并研制了双球面型和抛物面-双曲面型二次反射聚光器,将其分别与多晶硅太阳电池结合组成聚光光伏系统,在常温下进行聚光试验,与无聚光多晶硅太阳电池相比,输出功率分别提高3.1及2.5倍。结果表明,利用二次曲面反射聚光器的聚光太阳能装置可以提高太阳电池的输出功率;一定程度上克服了太阳光能量的分散性,具有很好的应用前景。     

三维CPC太阳能聚集特性的数值模拟

根据几何光学原理,通过联合求解高次曲面方程,采用射线踪迹蒙特卡洛法(Monte-Carlo ray-tracing Method,MCRT)模拟了直射太阳光束在三维CPC内的传播过程.通过数值模拟,分析了三维CPC的太阳能聚集能流密度分布、方向分布和透过特性以及这些聚集特性参量随CPC高度截取比例、CPC最大接收角、跟踪误差等因素的变化.结果表明,三维CPC的出射面太阳能热流分布出现峰值;截顶后三维CPC的最大接收角不变,透过率性能有所改善.     

一种新型的二次反射聚光系统

卡塞格伦(Cassegrainian)反射聚光系统的抛物面主镜和双曲面二次镜较难制造。一种由球面主镜和由计算机算出曲面型线的二次镜组成的新型二次反射聚光系统,可以减少制造困难,当这种光学系统用于太阳能聚光器时,由于不需要得到轴上的太阳像,其二次镜型线可更为简单。本文讨论了这种聚光系统的计算方法和结果,并分析了它的性能。