稀土辐射器TPV利用高温余热发电的性能研究

利用热光伏(TPV)系统回收高温废气中的余热,并为余热型TPV系统选择适当的辐射器、滤波器和热光伏电池等组件,采用蒙特卡洛法对TPV系统进行了理论分析,同时对不同形式的TPV系统的工作性能进行了试验研究.结果表明:稀土辐射器的光谱选择性能和TCO滤波器的光谱过滤功能可使系统热电转换效率大幅度提高,但同时对系统的输出功率产生不利影响,尤其是TCO滤波器使系统的输出功率降幅较大;与太阳能光伏发电相比,余热TPV系统的发电成本较低,具有较好的经济性.     

基于辐射传输方程的稀土辐射器厚度优化分析

对以碳化硅为基底、氧化镱为表面涂层的选择性辐射器进行优化分析,基于热辐射传输方程和能量平衡方程建立数学模型,研究带内、带外光谱发射率与涂层厚度的变化关系.结果表明:涂层内外温差对发射率有削弱作用,而且涂层厚度越大这种削弱作用越明显.以0.98μm为典型波长的带内辐射,在涂层厚度为0.25mm时发射率有最大值;以1.8μm为典型波长的带外辐射,发射率随涂层厚度增加而单调增大.依据高性能辐射器应同时具备较高的带内发射率和较低的带外发射率的原则,综合分析得出稀土辐射器氧化镱涂层的最优厚度为0.25mm.