光纤光导系统的太阳跟踪方法与输出光谱特性研究

针对光纤光导系统对于太阳跟踪精度、稳定度方面的双重严格要求,设计了光敏阵列太阳定位传感器,并结合太阳轨道解算,实现了太阳光聚焦点的精确定位,并利用塑料光纤进行了聚焦太阳光传输,获得了系统输出光功率谱密度分布曲线与相关光学定量数据.其中,针对光纤光导系统的对焦过程,研制了高位置分辨率的光敏阵列传感器采感知聚焦光斑确切位置...     

定日镜采光机的结构及实现原理

开发出一套定日镜采光机,包括太阳双轴驱动系统、超白银镜、跟踪控制系统等三部分。系统利用GPS模块获得所在地经纬度、日期和时刻,基于天文算法计算出太阳精确方位,然后进一步计算出镜面法向方位,使得镜面将太阳光稳定准确地地反射到窗户,为室内提供照明。该系统可自动化运行,利用GPS信息可智能判断日出、日落时间,能够在多云天气下运行,可以避免光敏传感器跟踪不稳定问题。通过实验证明,安装定日镜采光机可以有效地改善背阴房间的采光效果。     

典型天气下太阳直接辐照的环日比参量时变特性研究

太阳直射的环日比参量（CSR）反映了直接辐射中的能量分布。CSR为时变量,受气溶胶浓度、成份和阳光穿越大气厚度影响。然而,在太阳热发电的聚光能流计算中,通常将其等效为常数而忽略其时变性,造成误差。文章搭建了CSR测量平台,利用双视野辐照表法对北京地区典型天气的CSR时变特性进行了连续测量。结果显示,晴朗天气下,CSR一天内呈现明显的“浴盆”曲线,太阳高度角较小时,CSR可达0.2～0.4;正午时,太阳高度角最大,CSR可降至0.05～0.2,日内变化数倍,多云天气下短时间内环日比呈现出强烈波动。这说明在太阳热发电站的聚焦能流研究中应当将CSR作为时变量对待。文章进一步揭示出CSR具有季节规律,且与大气质量和太阳直接辐照之间存在一定相关性。     

高倍聚焦太阳光光纤传输光谱和衰减分析

开发了地平坐标系-光敏定位混合式太阳跟踪及聚焦平台,在此基础上完成大直径PMMA塑料光纤聚焦能流6m距离传输试验,进行了连续9h的检测记录,获得光纤输出光功率谱密度分布数据,其色温相对自然光低约600K,色度坐标、显示指数、主波长等与自然光接近,实验发现室外照度与光纤输出光色温存在线性关联,并进行函数拟合,针对光纤传输光损进行定量测量与计算,结果揭示光纤端面存在2dB幅度的耦合损失.     

聚光太阳能集热场先进技术综述

聚光太阳能热发电技术因其稳定性、可控性,以及高装机容量成为太阳能热利用方式的重要形式。太阳能集热场的集热效率是影响聚光太阳能热电站发电容量和光电效率的重要因素。针对近期太阳能集热场提高光热转化性能的关键技术,从光学结构、集热器结构以及流体工质3个方面进行综述,总结了先进的集热器优化策略和性能提升技术,并指出相应优化方法的局限性,在此基础上对集热场技术未来的发展提出展望。     

西藏地区光纤光导系统的光传输测试

光纤光导系统是一种利用柔软光纤将室外阳光引入室内进行照明的技术,不涉及能量形式转换,太阳能利用效率很高,是一种新型的太阳能利用模式.研制了基于菲涅尔透镜和PMMA光纤来聚光传输的光导系统,并设计了光纤水冷结构来解决高温下光纤烧毁问题.通过在西藏地区室外实际运行测试表明:该系统能够在高辐照地区精确地跟踪太阳,稳定有效地将...     

自然光光纤光导系统的结构及光传输测试

光纤光导照明系统是一种利用光纤将室外阳光引入室内进行照明的技术,属于新颖的太阳能利用模式。为了掌握光纤光导的实现技术以及相关参数,开发了光纤光导样机,进行了太阳光传输实验。利用双轴太阳跟踪机械结构,采用数值轨道解算和太阳定位传感技术,实现了高精度太阳跟踪,阳光聚焦比达到400,利用大数值孔径的塑料光纤,进行了10 m长度光传导实验。通过试验,证明塑料光纤可实现大光通量的传输,需要指明的是,光纤输出光的品质与太阳跟踪精度有密切关系,0.3(°)跟踪误差可造成出射光的黄边现象。