消融聚光光伏不均匀传热散热系统的设计与计算

通过数值计算的方法对聚光散热系统传热特性进行了分析, 并有针对性地分析了市场常规采用的矩形翅片和小翅片的散热系统, 以及可能采用的热管散热器, 探讨了适用于聚光高能流密度不均匀性要求的高效散热系统的散热方式, 给出了散热系统结构优化设计形式.     

聚光光伏高能流密度不均匀传热的热管散热器设计与计算

考虑到聚光电池表面的高辐射能流密度,相应的热沉温度分布的不均匀性,以及传统热管散热的局限性,设计了一种特殊结构形式的热管组以用于聚光电池散热。通过对其进行数值计算,比较了在不同倾角下热管组的压力场、速度场、温度场、以及相体积分数的分布情况,并将该型热管与普通热管的计算结果相比较,发现该型热管在预防携带极限和干涸极限的发生方面确实要优于普通热管。设计的热管组在高辐射能流密度的条件,消融温度的不均匀性将会起到很好的效果。     

基于PLC的太阳能光伏聚光发电随动系统的研究

太阳能随动系统的追踪策略采用粗追踪和精确追踪两种相结合的模式.将全年每半个月的太阳理论位置为标准值,通过可编程序控制器查表的方式实现对太阳光线方位角与高度角的粗追踪;再采用导纳增量法实现对光伏聚光系统的输出最大功率点的精确追踪;同时也对光强智能传感器硬件合理设计以及电机拖动模块进行了探讨,使得系统具有较高的追踪精度和发电效率等诸多优点.     

太阳能光伏电池在聚光条件下冷却方式的研究

目的 研究太阳能电池的冷却方式,提高太阳能电池在聚光条件下的工作效率.方法 利用FLUNT大型分析软件模拟出聚光条件下电池板在不同冷却方式下的工作温度,并通过实验验证.结果 有翅片轴流式冷却比不带翅片轴流式冷却温度低35～40℃,功率输出提高了15%;比带翅片的自然风冷却温度低50～60℃,功率输出提高了40%;比元翅片的自然风散热低100℃,输出功率提高了近70%.结论 光伏电池在聚光条件下,带翅片有风扇的轴流式冷却方式效果明显,大幅度提高电池的输出功率,为聚光光伏发电的广泛应用提供了良好的基础.     

聚光光伏发电系统的研究现状及聚光模块的设计要求

从聚光光伏系统的研究发展现状入手,首先介绍了各种聚光器系统的技术特点,同时分析了不同的聚光模块设计对聚光器的光学性能影响。重点针对传统型太阳能聚光器中存在的漏光问题,详细地讨论了适用于高效率聚光光伏系统的各个模块设计和材料的选型,并对今后的太阳能聚光光伏发电技术进行展望。通过对太阳能聚光器设计方法的研究,旨在获得建立高聚光比和高聚光效率的聚光器理论模型,为聚光光伏系统的整体构架设计提供一系列有效的光学解决方案。     

聚光型太阳能系统用 锗衬底片产业化技术

技术开发单位 中国电子科技集团公司第四十六研究所 技术简介该研究所采用垂直梯度凝固（VGF）锗单晶生长技术制备超薄锗片,突破了4英寸超薄锗单晶片的切割、研磨、抛光、清洗、测试和封装等关键技术,     

内插热管式太阳能集热器内相变材料的蓄热/释热特性研究

提出一种蓄能型内插热管式太阳能集热器,在太阳能真空管和振荡热管蒸发段之间充灌相变材料,提高集热器的瞬时集热效率. 利用Gambit软件建立内插热管式太阳能集热器的三维模型,基于FLUENT软件的凝固/熔化模型,以癸酸(CA)为相变材料进行模拟研究,采用Boussinesq近似法对比分析了考虑浮升力前后的真空管内温度场分布、液化率、不同测点的温度曲线的变化,探究了浮升力对集热器内蓄热/释热过程换热规律的影响. 结果表明,相变材料熔化过程中浮升力起着至关重要的作用,使得真空管内顶部的升温速度快于底部. 而凝固过程中浮升力的影响可以忽略不计. 蓄热过程中集热器内相变材料在轴向上的传热方式,固态显热和相变蓄热阶段以导热为主,液态显热蓄热时以对流传热为主,而在径向上始终以导热为主.     

单轴菲涅尔反射聚光CPV/T系统的分析与研究

基于TracePro光路分析软件,对菲涅尔反射聚光系统进行了模拟,发现反射聚光后在光伏电池上的光强分布均匀。在不同追踪精度的情况下,接收器上接收的能量分析表明追踪精度在±3°以内时,可以将辐射能量的70%聚集到接收器上。采用主动追踪算法定位太阳位置,考虑赤经因素对追踪精度的影响,修正算法后追踪误差小于1°。太阳能电-热综合利用CPV/T系统有效解决了聚光后电池升温的问题,验证了菲涅尔反射聚光电-热综合利用的可行性。     

聚光腔参数优化提升LED发光效率的研究

提出一种改变LED聚光腔的出光角度来提高单体发光效率的方法,通过建立LED模型,根据半导体产业SMT过程中的相关参数限定,运用tracepro来仿真模拟聚光腔角度改变对LED发光效率影响的关系,从而找到最佳的角度优化参数,研究表明,聚光腔出光角度的变化可以有效的影响LED单体的发光效率,在背光源领域广泛使用的3020型LED做以验证,在同等条件下发光效率可以提升9．32％．     

聚光太阳电池联合温差发电系统实验研究

设计并搭建一套小型聚光太阳电池联合背板温差发电系统,介绍了该系统的结构,推导了该系统输出功率的数学表达式,并在室外对其进行实验研究.结果表明：随着辐射强度的增强,太阳电池短路电流I_SC呈近似线性升高,高辐射强度下的增长率比低辐射强度时小;太阳电池的开路电压U_OC高于空冷对照组相对应的测量值,日平均高0.16 V,温差发电芯片的最大输出功率出现在辐射强度曲线的下行段,为0.52 W,一天的输出电量为2.9 W·h.     

空冷型光伏光热一体化系统的实验研究

对空冷型单晶硅光伏光热一体化系统进行了实验研究,充分肯定了光伏光热一体化系统对于提高电效率和利用热能的作用.通过对带有风机的空冷型强制对流单晶硅电池板与空冷型自然对流单晶硅电池板两者的电效率、净电效率和热效率的比较,探讨风机对于电池板散热的效果以及对其各项效率的影响.     

太阳能电池用铸造多晶硅的碳浓度分布研究

用傅里叶红外光谱仪(FTIR)测定定向凝固太阳能电池用多晶硅的轴向碳浓度分布.结果表明:实验样品的轴向碳浓度分布符合分凝规律.用经典分凝公式模拟该铸造多晶硅的轴向碳浓度分布,得到该铸造多晶硅的有效分凝系数为0.45.取硅熔点温度为定向凝固过程温度,通过BPS公式计算得到,碳在定向凝固过程中的扩散速度在4.72×10-8～4.72×10-7 cm/s的范围.     

主动式太阳能供暖系统保证率定量分析

目的研究主动式太阳能供暖系统在南墙布置太阳能集热器时,布置率和蓄热水箱客积对太阳能供暖保证率的影响,从而实现太阳能的有效利用．方法以沈阳地区的某住宅为研究对象,采用DeST—h软件建立一个六层的仿真模型,对建筑全年的供暖能耗进行动态模拟,分别计算不同集热器布置率和蓄热水箱容积下的太阳能利用总量,对计算结果进行分析得到太阳能供暖保证率．结果当集热器的布置率达到80％时,太阳能保证率可达到29．56％;当集热器的布置率为30％时,太阳能保证率可达到11．03％．结论在满足建筑条件限制的情况下尽量增大集热器布置率,在满足蓄热情况下尽量选取小容积蓄热水箱,具体可以根据计算出的适宜的蓄热水箱容积选取．     

一种新型太阳能跟踪系统的研究

从提高光伏发电的输出功率出发,提出了一种新型的太阳能跟踪系统.系统以DSPTMS320LF2407A为太阳能跟踪系统的核心,以混合式步进电动机为执行机构,实现水平-俯仰双轴驱动控制.同时,为了提高定位精度,采用正弦波细分驱动技术实现了混合式步进电机的精确定位.实验结果表明,系统运行稳定,与国内同类产品相比较具有较高的实用价值.     

塔式太阳能辅助燃煤发电系统太阳能贡献度研究

塔式太阳能辅助燃煤发电是将塔式太阳能所获得的热量与燃煤电站相同品位的能量相耦合,借助燃煤电站的发电系统,实现太阳能热的间接发电,该方法可以省却单纯塔式太阳能热发电所需的汽轮机、发电机和回热换热器等部件,从而降低太阳能热发电的初投资。由于太阳能热在系统中间接发电,如何准确评价太阳能在发电过程中的贡献度值得深入研究。基于热力学第二定律和热经济学基本原理,对塔式太阳能辅助燃煤发电系统中太阳能的贡献度进行研究,厘清太阳能热在系统中的分布关系,得出太阳能热的实际发电量和由于太阳能设备的投入而增加的度电成本。最后对某600 MW塔式太阳能辅助燃煤发电系统进行案例分析,验证该方法的可行性。该塔式太阳能辅助燃煤发电系统中,太阳能的发电量占4.24%,而其度电成本中太阳能所占比例仅有0.91%。     

基于双CPU的太阳能跟踪系统的研究

从提高太阳能电池板的输出功率出发,提出了基于双CPU控制方式的太阳能跟踪系统。系统采用俯仰-水平双轴控制,以单片机STC12C2052AD为光电控制单元的核心处理器,以混合式步进电机为执行机构,以TMS320F2812为核心控制器件的三相正弦波细分驱动器实现了混合式步进电机的精确定位。实验表明系统运行稳定,具有很高的实用价值。     

太阳能辅助火炕供暖系统热工性能

目的研究毛细管网型太阳能辅助火炕供暖系统的热工性能和效果.提出利用毛细管网型火炕的供暖模式,提高炕面的舒适性.方法利用数值模拟和实验测试两种手段分析两个对比房间的炕面温度和室内温度的变化趋势和规律.结果测试数据显示普通房间炕头、炕中、炕尾的平均温度分别为65.7℃、43.28℃、39.82℃,炕面温差大于20℃,而采用该系统的房间炕头、炕中、炕尾的平均温度分别为51.34℃、38.26℃、33.79℃,普通室内房间平均温度为12.2℃,太阳能辅热火炕房间室内平均温度为18.5℃,比普通房间室内平均温度高6.3℃.结论毛细管网末端热惯性小,运行时室内温度迅速升高,炕面的温度分布比普通火炕均匀,可依据主观意愿实时改善室内热环境,辅助火炕运行时有效地改善了农居室内及炕面的热舒适性.     

非伺服检测数控加工系统的研究

本文提出了与传统的数控加工系统区别很大的非伺服检测数控加工系统。该系统构造简单、机械改造量小、控制功率不受限制,为我国冶金工矿企业重、大型设备的数控化开辟了新途径。     

基于空气集热器的太阳能热泵供热供冷装置分析

针对传统供热供冷模式的不足,给出了一种基于空气集热器的太阳能热泵供热供冷装置,并对其结构、性能等进行了分析和研究．结果表明,该装置在夏季供冷季可比传统空调节电约20％,降低能源费用约50％;在冬季供热季其耗能量约为常规燃煤集中供热的23％,费用约为常规燃煤集中供热的67％．     

基于太阳墙技术的太阳能热气流发电系统的数值模拟

结合太阳能热气流发电系统和多孔板集热墙的特点,设计了一种基于太阳墙技术的太阳能热气流发电系统,分析了该系统内的传热与流动过程,在局部非热力学平衡的条件下,采用双方程多孔介质模型耦合空腔内的流动和传热过程进行了数值模拟,分析了多孔板的渗透率对入口流速、出口速度、出口温度、系统抽力和系统最大输出功率的影响。结果表明,提高多孔板的渗透率,使烟囱内气流速度增大,入口处气流速度变得不均匀、温升减小、抽力降低、系统最大可能的输出功率先增大,后减小。计算结果表明存在一个最优的孔隙率,可以获得比较均匀的入口流速,系统效果最优。