点、线耦合聚焦塔式太阳能线菲定日镜追踪角时空变换特性研究

介绍一种新型的点、线耦合菲涅尔二次反射塔式太阳能聚光系统,推导该系统定日镜追踪太阳光线的理论追踪角(俯仰角β_h和滚转角β_m)公式,利用理论追踪角公式计算上海地区一年中4个典型日系统线菲定日镜追踪角的时空变换特性。以夏至日定日镜H3为例,详细计算其子镜与中心子镜的理论俯仰角差Δβ_(h,id)和理论滚转角差Δβ_(m,id)。该文的目的是通过研究菲涅尔二次反射塔式太阳能聚光系统定日镜理论追踪角的时空变换特性,确定系统定日子镜追踪太阳的实际滚转角差,并利用Soltrace软件模拟系统在夏至日实际追踪和理论追踪时的光学效率,差值最大为8.20%,最小为0.28%。     

反射塔底式太阳能集热装置及镜场分析

提出了塔式太阳能热发电站反射塔底式集热装置,并与传统的塔式太阳能集热装置进行了能量损失分析比较,对反射塔底式太阳能集热装置的镜场进行了建模分析。通过对反射塔底式集热装置模型及对定日镜场的分析,显示了定日镜对塔顶二次反射器面积效应的影响,推荐了定日镜的形状参数。     

定日镜光斑动态漂移特性的研究

以塔式太阳能热发电系统中的定日镜为研究对象,首先提出一种基于光学反射原理的定日镜反射光斑中心计算方法;然后在理想情况下分析不同塔高、不同位置、不同时刻定日镜光斑中心点的动态变化规律,进一步考虑跟踪误差对定日镜反射光斑漂移特性的影响;最后对矩形全镜场中春分日不同时刻的光斑动态漂移特性进行仿真计算并得出相应结论,为有效实现定日镜的追日聚光跟踪控制和参数校正,提高追日跟踪精度及全境场的聚光效率提供理论依据。     

塔式太阳能热发电镜场模型的研究及仿真

在镜场效率的基础上,提出一种蒙特卡洛光线追迹法,能够在分析定日镜间阴影遮挡的同时,进一步分析太阳入射光线经镜场反射后到达吸热器的情况,从而计算出吸热器的平均能流密度。仿真结果表明,通过本文所提出的算法仿真得到的吸热器平均能流密度与实际变化规律一致。     

塔式太阳能热发电镜场中余弦效率仿真研究

参考eSolar塔式发电站中的矩形定日镜场,通过参数设计得到密集的轴对称交错排列布置方案;建立了余弦效率的数学模型,对一天中不同时刻的太阳入射角变化趋势进行了仿真,得出位于接收塔南北区域余弦效率状况;对矩形定日镜场的余弦效率分布做了进一步研究。仿真结果验证了太阳入射角的变化趋势,并得出塔的高度对余弦效率的影响。     

塔式太阳能热发电站定日镜镜面面形检测与三维重构

定日镜是塔式太阳能热发电站的核心装置,对定日镜面形进行快速精确检测是保证电站高效运行的关键。文章基于二维条纹反射方法对定日镜面形的快速检测进行了分析研究,结合Hermite插值理论对面形进行三维重构,其研究结果将提升定日镜的面形检测效率及产品竞争力,具有很好的应用前景。     

塔式太阳能热发电系统镜场调度方法的研究

提出一种塔式太阳能热发电系统中定日镜调度的方法。根据太阳、定日镜和接收面的光学成像关系,考虑太阳位置、镜面反射率和能见度等因素给出了镜场光能转换效率的计算方法,同时结合定日镜场状态及热力系统所需光功率建立了镜场调度模型。该文将定日镜的调度转化为一个0-1背包问题,设计了一种混合遗传算法来对其求解。采用该调度方法可得到各时刻转换效率最高时所需调用的定日镜数量及其分布,并可调整定日镜瞄准接收靶上分布的目标点,使吸热器上能流分布均匀,降低峰值能流密度,避免过热故障。仿真算例结果表明了该方法的有效性。     

拉伸薄膜定日镜

如果新型“拉伸薄膜”定日镜在桑迪亚国家实验室的试验良好,靠太阳能发电的工业发电厂将朝现实迈进一步。由于定日镜的费用昂贵,降低其价格便成为人们关注的事。一座工业规模的发电厂需要成千台定日镜。计算机和电动马达使定日镜在白天自动指向太阳。镜子把太阳光反射到高出地面几百英尺的中心塔上,产生近1050℉的炽热。用一种能用于驱动一台发电涡轮机的传送流体(水、熔融盐或钠)吸收热。     

定日镜清洗过程中镜面振动的仿真分析

针对定日镜清洗过程中引起的镜面振动问题,本文提出了一套对定日镜清洗过程中镜面状态进行仿真的方案,以实际清洗过程中定日镜的受力状态为依据,利用有限元分析软件ANSYS Workbench中的模态分析法和瞬态动力学仿真模块,对定日镜清洗过程中其镜面在受力状态下的变形量进行了仿真计算.     

塔式太阳能聚光系统定日镜的运动规律及跟踪精度分析

本文讨论了塔式太阳能聚光系统定日镜的运动规律,绘制了定日镜运行图,对跟踪精度进行了分析,并做了典型计算。 塔式太阳能热发电系统的定日镜,必须按一定的规律运动,以达到定向聚光的目的。为了确定跟踪精度,应对定日镜的跟踪偏差及其引起的反射影象的偏移进行计算。