一种新型CPC聚光热电联产系统

开发了一种新型热管冷却式CPC聚光热电联产系统(PV/T),建立了系统的数学模型。系统采用了蒸发段截面为半圆形的异形热管冷却,整个系统只有普通平板热水器的大小。CPC聚光器截取后的高度为100mm,入口宽度为62 mm,几何聚光比为4.13。采用了光学模拟软件对聚光器进行了光线追踪模拟与辐照度分析,随着入射角度的减小,光斑向聚光器对称中心偏移,最大能流密度逐渐减小,接收面光线分布趋于均匀,但依然存在光线集中现象。     

反射式高倍聚光光伏“光漏斗”匀光技术理论与实验研究

在聚光器和接收器之间加入“光漏斗”匀光器来实现砷化镓(GaAs)电池表面能流密度的均匀分布。根据蒙特卡洛射线法和照射在接收器表面能流密度相同的原理,设计“光漏斗”匀光器。聚光器开口半径为1600 mm,焦距为1700 mm,Tracepro仿真结果显示接收器表面能流密度的均匀度为98.51%,实验显示均匀度为95.05%,仿真值与实验值相近。根据GaAs电池输出电量最大化来确定电池芯片的布置范围,仿真结果得到在半径为36 mm内布置电池芯片,与实验值39 mm相近。     

聚光型太阳能光伏遮阳系统应用研究

随着国内能源供需矛盾的日益突出,以太阳能光伏发电为代表的新能源产业将扮演解决能源危机的重要角色.在国内外光伏建筑一体化(BIPV)产业大背景下,研究如何提高太阳能光伏光电转换效率,降低系统成本,将成为未来很长一段时期光伏发电领域的重要课题.叙述了聚光型太阳能光伏技术与聚光型太阳能光伏遮阳系统的概念,分析了聚光型太阳能光...     

槽式太阳能直接蒸汽发生系统的热力特性研究

  [目的]  研究典型的槽式直接蒸汽循环系统的热力性能,给出该系统的结构组成和主要性能参数。针对DSG系统的两相区复杂的换热问题,结合两相区的实际流型,考虑分层现象对实际换热过程的影响,更加准确地对两相区的换热过程进行模拟研究。  [方法]  基于槽式集热器内的流动型态,建立槽式集热两相区内的传热模型,利用Matlab编程,针对槽式集热器内的DSG过程进行模拟。  [结果]  揭示了DSG技术沿着管长方向的换热特性变化规律,分层现象大约出现在两相流区域干度为0.7～0.8之间的位置,分层现象的出现降低了管内工质与金属管管壁之间的对流换热系数,减弱了换热效果。  [结论]  该研究为DSG电站的设计和运行提供了参考依据,验证了DSG集热场的最佳布置方式为再循环式。     

塔式太阳能热发电站圆月夜聚光实验研究

在塔式太阳能热发电系统中,吸热器采光面上的聚光能流密度分布的测量对优化整个系统的光热性能有着重要意义。本文提出一种基于月光聚光信息的塔式电站定日镜场聚光能流密度分布的间接测量方法。主要介绍2018年9月24日晚在延庆塔式电站开展的两种对月聚光实验：一种是通过塔上布置的照度计标定电荷耦合元件（Charge-coupled Device, CCD）相机拍摄的光斑图像,得到定日镜场聚光光斑的照度分布;另一种是使聚光光斑扫描过照度计,得到不同时刻的照度计数值,通过高斯拟合得到聚光光斑的照度分布。将聚光光斑的照度分布与月光测光站测得的月光法向直射照度对比,得到塔上聚光光斑的相对能流密度分布。实验结果表明,通过月光聚光实验,可以得到塔式电站的聚光光斑的相对能流密度分布（即聚光比分布）,为后续依据太阳和月亮之间的亮度分布关系,转换为日光聚光能流密度分布提供实验数据支持。     

双圆柱聚光腔的几何设计

聚光腔是固体激光器中的一个重要部件。聚光腔的形状是多种多样的。对于一般固体激光器，目前常用的是单、双圆柱或椭圃柱聚光腔。大量的实践表明，双圆柱聚光腔与双椭圆柱聚光腔在聚光效率上是相近的，因为实际的光源如直管氙灯不是一线光源而是一体光源，所以两种腔都有自己聚光的弥散范围。     

CPC内聚光式热管集热管温度特性研究

为提高太阳能热水系统的输出温度,将CPC聚光技术应用于热管式真空集热管中,开发了一种新型的CPC内聚光式热管集热管。对该集热管建立数学模型,模拟计算其传热过程,获得了导热肋片温度、热管冷凝段温度等参数随太阳辐射强度的变化规律,并通过试验验证了数学模型的可靠性;与常规热管式真空管集热管传热特性相对比,证实了该集热管可大幅提高太阳能热水器输出温度。     

热管式聚光光伏冷却集热装置的应用研究

文章设计了一种热管式聚光光伏冷却集热装置,利用热管原理来改变翅片式风冷光伏散热器、管路式水冷光伏散热器的设计思路,通过将热管端蒸发段的介质输送到冷凝端进行换热的相变过程,使得光伏基板的热量迅速传递到冷凝端水箱中,达到降温和集热的双重效果。热管式聚光光伏冷却集热装置不仅能够对光伏组件进行快速冷却,使整个光伏组件换热面温度分布均匀,提高光伏系统的发电效率,还可将多余热量进行收集利用,提高发电收益,在聚光光伏发电领域中具有广阔的市场前景。     

聚光式太阳灶的设计与制作(Ⅱ)--记一记几个设计参数

一台太阳灶的优劣，同设计参数的选取有着直接的关系，确定合理的设计参数，选择适当的约束条件，是达到优化设计的关键。事实上，太阳灶的设计工作，往往要经过数次参数的调整才会得到令人满意的结果。这些设计参数，在以后还要提到，现在先明确它的含义、选取思路、计算方法及参数间的关系。     

CPV系统中太阳能转换效率分析方法的探讨

太阳能转换效率是评价太阳能系统优劣的重要指标。在聚光光伏系统中,太阳能转换效率受太阳跟踪误差的影响较大。文章分析了太阳跟踪误差与太阳能转换效率之间的关系,提出了基于跟踪误差的太阳能转换效率误差分析法,填补了光伏产业中缺少太阳能转换效率评定标准的空白。文章以北京地区某日全天太阳光照辐射量数据为例,采用了两种经典的太阳位置算法,对文章所提出的误差分析法进行了验证说明。理论分析和验证表明,误差分析法可以作为评价太阳能系统能量转换效率的评定依据。