聚光器
- 新型碟式太阳能聚光器跟踪机构优化设计
的并联式太阳能聚光器跟踪机构，该装置具有刚度高和能耗低的优点。WU等[9]基于U-3PSS机构设计了新型碟式太阳能跟踪装置，具有较大的工作空间和低能耗的优势。并联机构作为碟式太阳能发电系统的跟踪装置，可以实现反射镜的多维运动，与太阳的视日轨迹更加吻合，能够充分吸收转换太阳能，有效解决装置提高发电效率、结构复杂等问题。本文提出一种动、定平台为任意三角形的通用3-RPS并联机构，基于该机构设计了一种新型碟式太阳能跟踪平台，与双自由度跟踪装置相比，3-RPS并联
中国机械工程 2023年4期2023-03-11
- 基于AZO的光谱选择性反射膜制备及其在聚光器中的应用研究
。线性菲涅尔式聚光器与槽式聚光器同属于线聚焦方式，吸热管既是系统收集太阳辐射的关键部件，也是管内高温流体向外热辐射的辐射源。敦煌50 MW高温熔盐线性菲涅尔光热发电系统中的高温光谱选择性吸收膜的最大吸收率达到96%，趋近100%的理想效果。太阳能真空集热管总的光热转换效率约为70%，在损失的30%能量中约超过20%是由真空集热管金属管表面热辐射所造成的[2]，如果在二次聚光器开口处安装一层辐射率ε=0.10的低辐射玻璃，辐射热损失可以减少43.5%，而且此
真空与低温 2023年1期2023-02-14
- 均匀能流密度槽式聚光器设计及光学特性
0 引言太阳能聚光器能将反射镜上大面积的光线聚焦起来，再反射到接收器上，可以实现低成本提高光斑能流密度的目的。然而在聚光过程中，接收器会出现聚焦光斑能流密度分布不均匀、 局部温度过高的现象[1]，[2]，这不仅影响接收器的光电的转换效率，而且还影响接收器的使用寿命，因此研制聚焦光斑能流密度分布均匀、 光学性能高的聚光器具有重要意义。聚光系统对能流密度分布均匀性有较高的要求， 为了使接收器上聚焦光斑能流密度分布足够均匀，学者们对聚光系统进行了改进[3]，[4
可再生能源 2022年12期2022-12-27
- Gangza太阳能均匀聚光集热器聚光性能仿真分析
要部件为太阳能聚光器。目前，太阳能聚光器在我国的光伏发电，光热发电，光催化等领域均有应用。太阳能聚光器由反射镜、接收体和支架组成。常见的太阳能聚光器，如：CPC，PTC，普遍存在热流分布不均匀的问题。杨艳等设计了一种均匀聚光器(SUC)用于光催化制氢系统，并使用光学模拟软件对其光学性能进行了评价[1]。这种聚光器能够实现较为均匀的热流分布，适合应用于聚光太阳能热利用[2]。Zheng 等研究了一种新型多腔槽式集热器系统，使得外表面和流体之间的传热更高效[3
工业加热 2022年11期2022-12-17
- 新型碟式太阳能跟踪平台设计和姿态工作空间分析
跟踪机构和碟式聚光器组成，聚光器安装在太阳跟踪机构上，将太阳光反射到安装在焦点处的接收器上；太阳跟踪机构用于不断调整聚光器的姿态，以达到全天处于对准太阳的目的，从而提高太阳能热发电效率。因此，太阳跟踪机构是碟式太阳能热发电系统的重要组成部分。太阳跟踪机构按机械特性可分为单轴跟踪和双轴跟踪两种形式：单轴跟踪机构结构简单，但只能实现1个方向的跟踪，无法使聚光器轴线始终平行于太阳光线[4-5]；双轴跟踪机构能够实现2个方向的跟踪，可使聚光器轴线在任意季节的任意时
工程设计学报 2022年5期2022-11-03
- 考虑太阳张角的聚光器设计
电技术利用光学聚光器提高光伏电池表面的能量密度，可以大幅度减少光伏电池的面积，是提高系统效率、降低光伏发电成本的有效途径[5]。聚光器按照聚光形式分为反射式（如槽式、碟式）和折射式（如菲涅尔透镜），按照能量密度分为低、中、高倍聚光器等[6]。文献[7]设计了一种基于抛物线方程和梯度折射率计算方法的太阳能聚光器，提高了光学效率。文献[8]提出了一种复合抛物面槽式光伏聚光器，并分析了不同入射偏角的影响。但槽式聚光器系统的重心和聚光器旋转轴不重合，对追光跟踪系统
可再生能源 2022年9期2022-09-13
- 建筑整合式太阳能微型聚光器集热性能测试与分析
筑整合的太阳能聚光器可以安装于建筑的各个部位，并能够为住户提供更高的工质温度，为建筑用能提供了更多的可能性.Yang等[7]设计了一种微抛物线槽的聚光器，由于其内部跟踪系统紧凑，该聚光器质量轻，厚度小，很容易与屋顶和外墙相结合.此外，Tanzeen等[8]提出了一种使用线性菲涅尔反射结构的聚光器，该聚光器可以与建筑屋顶很好的结合.然而，遗憾的是，对于建筑整合微型聚光器的研究多为聚光器本身集热性能的研究，已有研究并没有测试建筑整合微型聚光器在建筑外墙不同安装
东北电力大学学报 2022年2期2022-09-06
- 聚光跟踪光伏光热一体机联动装置的研制
的方法，可以使聚光器与聚光器的总夹角保持一致，保证所有的光都集中在电池板上，从而提高太阳能板的光照。同时，太阳能集热器的效率也得到了极大的提升，从而极大地减少了太阳能发电系统的造价[1]。聚光器对太阳的跟踪精度会对聚光效果产生很大的影响。目前，传统的集流器均为单机操作，每个集流器配一组跟踪设备，并配有独立的追踪控制线路。通常采取增大聚光板照明面积的办法来减少跟踪费用，但这通常需要加大聚光板的体积和质量，从而增加了安装的难度。1 聚光跟踪光伏光热一体机概述1
光源与照明 2022年4期2022-07-29
- 圆形吸收体贝壳形复合抛物聚光器模型构建及其性能
因此多种太阳能聚光器被提出，其中基于非成像光学边缘光线原理所构建的复合抛物聚光器（Compound Parabolic Concentrator，CPC）具有静态运行、无需匹配追日装置、面形易于构建等优点，受到科研人员的长期关注。20世纪Rabl研究了圆形吸收体的CPC面形结构，分析了其聚光比、接收半角与高度之间的关系。Waghmare等利用光线追踪技术设计了一种圆形吸收体CPC，研究结果表明所设计的CPC可有效降低聚能过程中的光学损耗。Xu等基于太阳辐射
农业工程学报 2022年3期2022-04-16
- 太阳能装配式蒙古包供能用多曲面聚光器性能
包供能用多曲面聚光器性能常泽辉1,2，杭小蓉1，刘 静1，王晓飞1，郑宏飞3（1. 内蒙古工业大学能源与动力工程学院，呼和浩特 010051；2.内蒙古工业大学太阳能应用技术工程中心，呼和浩特 010051；3. 北京理工大学机械与车辆学院，北京 100081）严寒寒冷地区装配式蒙古包冬季供能多采用生物质燃烧、电加热等方式，无法满足分布式绿色低碳可持续供能的要求。为解决上述问题，该研究提出一种用于装配式蒙古包的新型太阳能多曲面聚光集热供能技术，其具有太阳辐
农业工程学报 2022年21期2022-02-15
- 槽式均匀聚光系统设计及分析
式LFR太阳能聚光器可以在一定程度上解决上述问题[7]。在已有文献中LFR系统反射镜面的宽度距离通常为固定值，这样简单的光学系统中太阳能入射光线和反射光线均会造成阴影和遮挡，进而使系统的性能下降[8-11]。Singh等人[12]提出了一种利用平板玻璃反射镜对称反射聚光的太阳能CPV系统，该系统可以在太阳能光伏电池板或太阳能接收面上得到相对高的太阳能流密度分布，但是由于该CPV系统结构的限制，太阳能光伏电池板的安装位置受到了一定的约束，故而其聚光器的最大几
节能技术 2021年5期2021-11-22
- 应用于设施农业土壤供热系统的复合多曲面聚光器的聚光集热性能研究
]。复合多曲面聚光器（Compound Multisurface Concentrator）是一种非成像聚光型集热器，该聚光器由Winston教授于1974年首次提出，具有接收半角大、可接收直射光和部分散射光、对跟踪精度要求低等特点[3]。目前，国内外研究人员对复合多曲面聚光器进行了大量研究，并广泛应用到实际工程中。为了解光线入射偏角对非跟踪复合多曲面聚光器聚光集热性能的影响，陈嘉祥研究了不同安装倾角下聚光器的光学性能，研究结果表明，按月份调整安装倾角时，
可再生能源 2021年8期2021-08-23
- 槽式复合多曲面聚光光伏光热供能装置性能分析
计发明了太阳能聚光器，如复合多曲面聚光器(Compound Parabolic Concentrator，CPC)、碟式聚光器、线性菲涅耳聚光器和抛物面槽式聚光器等，在增加接收体表面能流密度同时达到提高太阳能利用效率的目的[4].其中，CPC因其接收半角大、可接收直射光和部分散射光、对跟踪精度要求低等优点受到国内外学者的持续关注[5].复合多曲面聚光器是由美国科学家Winston等根据边缘光学原理设计的一种可将入射偏角小于聚光器接收半角的太阳光线汇聚到接收
东北电力大学学报 2021年1期2021-05-08
- 等光强分布的槽式反射聚光器的设计
多研究小组已对聚光器进行优化设计，以改善平面接收器的能流均匀性［8-11］.颜健等对抛物碟式聚光器中各镜面单元进行优化布置以提高能流均匀性.Meng等［9］利用基于矢量的自由曲面方法进行反射式聚光器镜面设计，该设计显著提升了目标接收器（圆形或矩形平面接收器）的聚焦能流均匀性；黄启禄等提出利用旋转对称二次曲面反射镜产生均匀的方形光斑［10］.江守利等提出了等光强分布的折平板聚光系统［12］，该系统采用平板玻璃镜反射聚光，虽然可以获得均匀分布的辐射能流密度，但
河西学院学报 2020年5期2020-11-20
- 槽式光热电站镜场效率计算模型与仿真分析
抛物线型的槽式聚光器跟踪太阳的方式，收集太阳热能；塔式系统以集热塔为中心，按圆周分布放置很多反射镜，反射镜将太阳热能集中在中心集热塔上；菲涅尔式系统通过特制的线性菲涅尔反射镜将太阳光线聚集在一段集热管上；碟式系统每一个反射镜都配套有单独的能量转换单元，然后再完成并网发电。其中，槽式光热发电技术因其结构简单，价格低廉的优点，在光热发电领域应用最广，装机比例超过70%[4]。槽式光热电站主要由槽式镜场、热传递及蒸汽发生系统、储热系统及发电系统四部分构成。槽式镜
分布式能源 2020年5期2020-11-13
- 新型V 形接收体复合抛物面聚光器性能分析
，发现接收体与聚光器反射面的接触是导致接收体热损失增大的原因[2]。 槽式复合抛物面聚光器是一种基于边缘光学原理设计出的低聚光比非成像太阳能捕获装置，该装置可以将接收角范围内的入射光线按照理想聚光比传输到接收体上，此外，该装置除了可以接收直射光，还可以接收部分散射光[3]。 槽式复合抛物面聚光器焦斑处的接收体分为平板形接收体和圆柱形接收体[4]。 Zhang Gaoming 通过建立数学模型预测了平板接收体表面不均匀能流密度对线聚焦光伏光热装置性能的影响机
可再生能源 2020年8期2020-08-17
- 基于SolTrace的线性菲涅尔式聚光器建模与仿真
。线性菲涅尔式聚光器主要由反射镜场、接收器、太阳跟踪控制装置三部分构成，具有结构简单、风阻小、成本低、土地利用率高等优点，正逐渐在大规模电站中得到应用[6-8]。Sharma V等[9]推导出了线性菲涅尔式聚光器在任意时刻的余弦效率、末端损失效率和阴影与遮挡效率的表达式。杜春旭等[10]通过矢量分析，给出了线性菲涅尔式聚光器东西场和南北场镜场末端损失、大气衰减、余弦系数等光学效率。赵金龙等[11]利用光线追迹的方法建立了线性菲涅尔式聚光器的三维光学几何模型
应用光学 2019年4期2019-10-10
- 太阳能干燥装置槽式复合抛物面聚光器热性能分析
槽式复合抛物面聚光器热性能分析常泽辉1，李建业1，李文龙1，侯 静2，郑宏飞3（1. 内蒙古工业大学能源与动力工程学院，呼和浩特 010051；2. 内蒙古建筑职业技术学院机电与暖通工程学院，呼和浩特 010070；3. 北京理工大学机械与车辆学院，北京 100081）直接式太阳能干燥系统在运行过程中，存在物料表面受热易硬化而阻碍其内部水分蒸发的问题，鉴于此，该文设计一种新型槽式复合抛物面聚光集热太阳能干燥系统，其由槽式复合抛物面聚光集热器、物料托盘、风机
农业工程学报 2019年13期2019-08-23
- 亚波长纳米金属光栅偏振聚光器设计*
米金属光栅偏振聚光器，该偏振聚光器由6个结构相同，方向不同的偏振聚光器件组成，采用时域有限差分(finite-difference time domain,FDTD)方法对不同结构参数下的偏振聚光器件进行了数值模拟，对结构参数的影响规律进行了系统的分析，对偏振聚光器件的透射率及消光比进行了计算。1 基本原理1.1 六方向亚波纳米金属光栅偏振器原理如图1(a)所示为沙蚁偏振视觉系统中的偏振敏感神经感杆结构，由1～7共7个细胞组成，每组细胞中均含有微绒毛结构，
传感器与微系统 2019年6期2019-06-05
- Coumarin 6平面荧光太阳能聚光器的制备与性能分析
反射原理的光伏聚光器，由于需要精确的太阳光跟踪系统以及太阳电池冷却系统，使光伏发电成本有较大的额外增加，从而制约了传统聚光结构在光伏发电系统中的应用[1-3]。荧光太阳能聚光器 (luminescent solar concentrators)采用荧光物质实现对太阳光的吸收，并利用波导结构对荧光物质发射出的荧光进行会聚收集，由于对太阳光的入射角度无特定要求，并且聚光光强比较均匀，因此采用此聚光器在光伏发电中便无需太阳光跟踪系统以及冷却系统等附加器件，使其在
三明学院学报 2018年6期2019-01-10
- 一种可用于海水淡化的太阳能聚光器的设计
程主要由太阳能聚光器，吸热器，冷凝装置组成，聚光器的作用是将太阳能进行会聚，吸热器的作用是光能转换为热能，冷凝装置的作用是实现海水的淡化过程。在实际应用中，为了更好地利用太阳能，还要加入太阳跟踪装置及储热装置，实验装置结构如图1所示。2.太阳能聚光器的设计2.1：现有聚光器的不足在现有太阳能聚光器设计中，存在的不足有：（1）因为在碟式聚光器在追踪太阳的过程中，是将发电机安放在焦点处的接受体上，在追踪太阳时，发电机也会跟着一起转动跟踪，这样就致使跟踪系统的负
科学与财富 2018年30期2018-12-28
- 吸附式制冷系统中槽式太阳能跟踪系统的设计*
(6)1.2 聚光器法线该系统采用抛物槽式集热装置，在地平坐标系中，建立和聚光器旋转轴一致的跟踪坐标系，并使两坐标原点重合[6]。跟踪坐标系如图2所示。图2 跟踪坐标系β—聚光器旋转轴相对水平面的倾角；N—聚光器法线方向；θ—其与太阳入射光线的夹角即入射角；τ—聚光器旋转轴的旋转角度由图2可以得到聚光器法线的向量为：(7)图2中，太阳光线的入射角θ是入射光线和聚光器法线间的夹角，因此入射角为：(8)代入式(1)，就能求出入射角θ。1.3 跟踪系统跟踪角计算
机电工程 2018年11期2018-11-27
- TTC桁架结构参数化建模与数值分析软件研发
槽式太阳能根据聚光器桁架结构类型分为三类：扭矩管式，扭矩盒式以及空间桁架式。综合比较三类桁架结构聚光器的最大驱动面积、几何聚光比、单位面积重量和峰值光学效率等性能[2]，可知扭矩盒式聚光器性能较优。聚光器桁架结构的工作条件比较复杂，其具有阵列结构和杆件数量多等特点，因此设计时必须根据极端工况条件进行详细的结构设计和动力学分析等，从而尽可能避免极端环境造成的毁灭性连带灾难。但是目前使用的传统桁架结构设计方法还远远不能满足设计精度高、准确、最佳和快速的现代设计
机械设计与制造 2018年11期2018-11-12
- 点聚焦太阳炉设计方法与研制实践*
射定日镜、二次聚光器、吸热换热平台等部分组成[9]。由于二次聚光器的反光表面往往是球面或旋转抛物面，使得聚焦光斑呈很小的圆形，所以，又称太阳炉为点聚焦太阳炉。在法国[10]和乌兹别克斯坦[11-12]均建有 1 MW 的大型点聚焦太阳炉，一次反射过程由多台平面反射镜构成的定日镜场完成，二次聚光器依附建筑物构建。此外，国际著名研究机构内一般都设有小型的太阳炉系统，进行科学实验、材料设备测试等[3,13-17]。在我国最大的太阳炉位于宁夏，用于太阳能制氢[18
新能源进展 2018年4期2018-09-03
- 风对碟式太阳能聚光器影响的数值模拟研究
0)碟式太阳能聚光器是碟式太阳能热发电系统中至关重要的部件，其性能对系统的发电效率、稳定性和成本等有很大影响[1]。碟式太阳能聚光器的空间尺寸和迎风面积较大，对外界风载荷作用极为敏感。风载荷作用不仅会造成聚光器镜面变形，还有可能导致聚光器的结构被破坏，使整个系统的发电效率降低。因此，为提高碟式太阳能聚光器的抗风载荷能力和结构强度，对碟式太阳能聚光器进行风载荷方面的研究是非常必要的[2-3]。工程中结构风载荷的研究方法主要有现场实测、缩尺模型风洞实验和数值模
动力工程学报 2018年7期2018-07-25
- 槽式太阳能跟踪控制系统的研制及应用
2 槽式太阳能聚光器跟踪角度确定槽式太阳能聚光器有2种布置方式，分别是南北布置东西跟踪和东西布置南北跟踪。对于南北布置东西跟踪形式槽式太阳能聚光器，其跟踪太阳的旋转角度，用太阳高度角和方位角表示：式中：ρ为槽式太阳能聚光器跟踪角度，（°）；β为聚光器几何中心与正南北轴的夹角，（°）。本文聚光器采用南北布置正南安装，其β=0。只要确定槽式聚光器安装所在的的经度和纬度，由式（2）-（11），即可得到当地时间槽式太阳能聚光器的跟踪角度ρ。1.3 PLC控制程序流
商品与质量 2018年51期2018-06-18
- SSPS-OMEGA超大型球形聚光器结构拓扑构型与设计
案则将利用球形聚光器线聚焦域的特点，将聚光器巧妙地设计为任意轴对称的球形回转体。主反射体无需控制与调整，从而大幅度减小了系统重量和成本，提高了功质比。受到发射时火箭运载平台可承载重量以及容量的限制，当前的空间结构的尺寸最大是在十米量级[11]，而GW级空间太阳能电站聚光系统的尺度在数百米甚至千米量级，质量和体积都超出了目前运载平台的运载能力，只能通过模块拼接和在轨组装的方式完成构建。而模块化拼接后的聚光器不再是理想球面，必然影响聚光器的光学收集效率。因此，
宇航学报 2018年4期2018-05-07
- 聚光跟踪一体化光伏组件设计与性能分析
系统入手，引入聚光器，提高入射到太阳电池单位面积上的太阳辐射能量流密度，用最小的太阳电池面积获取尽可能多的电能。与聚光器材料相比，单位面积的太阳电池成本仍然非常高，采用聚光方式减少太阳电池的用量，对降低光伏发电的成本仍有较大的潜力。聚光系统结构种类较多，根据聚光形式的不同可分为线聚光系统和点聚光系统。对于线性聚光来说，著名的有西班牙EUCLIDES系统，德国的Fraunhofer太阳能系统研究所(ISE)的BICON系统等。对于点聚光系统来说，美国的Amo
电源技术 2017年12期2018-01-17
- 基于MIDAS/Gen的槽式聚光器结构模态分析
/Gen的槽式聚光器结构模态分析李正农1†，李廉洁2，吴红华1(1.湖南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410082；2.湖南省电网工程公司，湖南 衡阳 421000)针对槽式聚光器结构优化问题，根据张家港试验基地槽式聚光器实体装置，基于MIDAS/Gen建立槽式聚光器三维有限元模型，采用Lanczos模态计算方法，进行各角度工况下模态分析，得到槽式聚光器在不同工况下的结构模态特征.对槽式聚光器装置进行动力特性测试，测点布置在结构的多个位置，传感器主要布置
湖南大学学报（自然科学版） 2017年11期2017-12-05
- 树叉形光纤聚光器性能研究
然光；树叉形；聚光器中图分类号：TK513.1 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）33-0031-021 概述随着太阳光用于室内照明技术的蓬勃发展，如何降低成本与提高太阳能的耦合效率一直是研究人员的重点。在太阳光用于照明的技术中，尤其是光纤导光室内照明技术具有更深远的发展潜力，此照明方式不存在光电转换技术中太阳电池效率低、成本高以及污染等问题，直接把洁净、健康的太阳光线导入室内进行照明，不仅大大减少了照明能耗，且人足不出户就能沐浴在纯
科技创新与应用 2017年33期2017-11-16
- 基于量子点的荧光型太阳能聚光器
的荧光型太阳能聚光器李红博*，尹 坤(北京理工大学 材料学院，北京 100081)近年来，量子点在结构可控、光谱调节和光学稳定方面的研究进展，表明基于量子点的聚光器件表现出优于基于传统有机染料分子的光输出性能。量子点聚光器成为目前量子点研究领域的新方向。量子点在宏量制备和绿色制备方面的深入研究，使得量子点的制造成本逐步降低，基于量子点的聚光器具有光电转换效率和成本上的优势。本文综述了量子点聚光器的研究进展，主要包括荧光型聚光器的优点、聚光器对量子点光学性质
中国光学 2017年5期2017-10-23
- 太阳能热推进系统聚光器参数优化*
阳能热推进系统聚光器参数优化*黄敏超，吴 尚(国防科技大学 航天科学与工程学院， 湖南 长沙 410073)采用先进遗传算法对太阳能热推进系统一次聚光器参数进行优化，达到减小推进系统质量的目的。以聚光器太阳光收集效率和聚光器质量为优化目标函数，建立聚光器工作的数学模型，并开展相关仿真研究。仿真结果表明，先进遗传算法可有效用于太阳光收集效率和聚光器质量优化分析。聚光器；收集效率；质量；优化太阳能热推进系统一次聚光器是整个系统的重要组成部分，决定着供给能量的大
国防科技大学学报 2016年5期2016-11-25
- 大型垂直单轴槽式太阳能聚光器的工程设计研究
单轴槽式太阳能聚光器的工程设计研究西北师范大学知行学院 ■ 魏晋军*物电学院 ■ 马书懿提出了大型垂直单轴槽式太阳能聚光器的设计思路，通过对设计结构的受力分析，以及结构设计的详细介绍，表明该设计能够有效改善系统的受力状态，提高工质的出口工作温度，降低集热管的热损，同时能够提高系统的运行可靠性。太阳能；槽式聚光器；工程设计0 引言太阳能是可再生的清洁能源，太阳辐射的跟踪与聚焦是太阳能开发利用的先导条件，太阳能聚光器在整个开发系统中占有重要的地位，它不仅影响系
太阳能 2016年10期2016-11-22
- 三运动复合线性菲涅耳反射式太阳聚光系统的性能研究
弦损失；在二次聚光器接收允许的范围内适当增大镜元间距还可减小镜场遮挡损失，继续提高系统聚光集热效率.线性菲涅耳聚光系统；余弦损失；二次聚光器；光学仿真分析线性菲涅耳反射式聚光系统最早是1961年由Giorgio Francia提出，由于其在效率上相较集中式太阳能热电系统而言并无显著优势，所以在早年并未引起研究人员的广泛关注. 随着能源日益紧张和太阳能商业化程度的逐渐提高，太阳能系统按使用寿命折算得到的单位供电成本取代了最大效率成为这种技术是否有推广前景的关
北京理工大学学报 2016年5期2016-11-22
- 基于NGA的可见光通信接收系统分析
光接收机中最优聚光器增益来优化多用户情况下功率分配不均匀的方法。利用改进的NGA（小生境遗传算法）建立与接收光功率相对应的节点模型，通过运算寻找一组最优的聚光器增益组合运用到光接收系统中。仿真结果表明，改进的NGA能高效地找出一组最优聚光器增益组合，从而改善用户接收光功率分配不均匀的现象。可见光通信；聚光器增益；小生境遗传算法0 引 言多径传输［1-2］会导致光通信系统［3］中位于不同位置的接收机接收到的功率不均匀，从而影响多用户情况下通信服务的公平性。目
光通信研究 2016年4期2016-09-20
- 聚光太阳能电池用聚光器专利技术分析
光太阳能电池用聚光器专利技术分析刘莉薛源郭学军徐开松（国家知识产权局专利局专利审查协作河南中心，河南郑州450002）摘要：为了提高太阳能汇聚量，进而提高太阳能电池的光电转换效率，对聚光器结构进行改进已成为提高太阳能电池电能输出的重要手段。本文就太阳能电池领域中的高效聚光器结构的相关专利技术进行总结。关键词：聚光太阳能电池；聚光器；专利1 引言聚光太阳能电池是降低太阳能电池系统整体造价的一种措施。它通过聚光器使较大面积的阳光汇聚在一个较小的范围内，加大光强
河南科技 2016年4期2016-07-25
- 折/反式二次聚光免跟踪光伏系统设计
耳透镜作为一级聚光器，抛物面反射镜作为折/反射式聚光系统的二次聚光器。文章针对探测器感光面积为156mm×156mm的多晶硅电池，设计了一个口径为320mm×320mm、焦距为310mm、4倍聚光的免跟踪光伏聚光系统。关键词：太阳能；聚光系统；免跟踪；光伏系统；折射原理；反射原理 文献标识码：A中图分类号：TN21 文章编号：1009-2374（2016）19-0020-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.19.01
中国高新技术企业 2016年19期2016-05-30
- 槽式太阳能热发电站镜场设计探讨
析了槽形抛物面聚光器的光学性能和热力学性能，在此基础上探讨了槽式太阳能热电站镜场聚光器阵列设计和定位布置设计方法。太阳能热发电系统；太阳能镜场；槽形抛物面聚光器目前，槽式太阳能热发电技术被公认为最成熟的太阳能热发电技术[1]，其基本原理在于：通过槽式抛物面聚光器将太阳能转化为工质热能，进而驱动汽轮发电机组发电，槽式太阳能热发电原理图如图1所示。太阳能镜场作为槽式太阳能热发电系统的关键系统，虽然国外已有很多设计和运营经验，但国内对于太阳能镜场的设计还缺乏有关
电力与能源 2016年6期2016-05-09
- 复合抛物面聚光器在光电感烟探测器应用研究
6)复合抛物面聚光器在光电感烟探测器应用研究郑 荣，陆 松*，杨慎林，张和平(中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室, 合肥, 230026)基于复合抛物面聚光器的设计原理，提出可应用于点型光电感烟探测器的聚光器设计方法以及装配方式。与现有聚光器相比，研究设计的聚光器能够限制收集散射光线的散射角范围。根据点型光电感烟探测器光学暗室的结构特点，确定聚光器初始模型基本参数，并提出侧面光线入口设计方式以及安装方式，增大聚光器的聚光性能。利用光学仿真软件Trace
火灾科学 2016年4期2016-02-28
- 矩阵型聚光光伏光热一体化系统设计与分析
设计制作矩阵式聚光器和PV/T系统，并进行光学分析和仿真模拟。同时，研究系统的光电效率、光热效率和综合效率的评价方法。1 系统理论设计1.1 PV/T系统设计与制作矩阵型c-PV/T系统是由矩阵型聚光器和PV/T构成，PV/T由光伏电池和冷却系统构成，系统结构如图1所示。图1 PV/T系统结构设计图利用层压工艺将光伏电池与冷却铝板封装在一起，将热管的蒸发段安装在铝板背面，热管冷凝段安装在冷却水管中，利用热管的高性能传热特性，对光伏电池进行冷却，同时获得热水
太阳能 2015年5期2015-12-31
- 一种槽式聚光器追日误差补偿方法
19）一种槽式聚光器追日误差补偿方法王 锐1，2，卞新高1，2（1.河海大学机 电工程学院，江苏 常州 213022；2.河海大学 南通海洋与近海工程研究院，江苏 南通 226019）为了消除槽式聚光器回转轴位置偏差对太阳跟踪精度产生的影响，以南北布置的槽式聚光器为例，通过分析槽式聚光器回转轴在安装时或长期工作之后产生的位置偏离，建立回转轴偏离理想位置的数学模型，推导出太阳相对回转轴的高度角和方位角计算公式，进而对回转轴偏离产生的误差进行补偿。算法适用于任
电网与清洁能源 2015年8期2015-12-30
- 单轴槽式太阳能集热装置跟踪系统设计
此刻太阳光线与聚光器平面垂直，光照强度大，跟踪效率最高［1］；正午前后，跟踪角变化方向相反，变化最快；跟踪角曲线有突变点，可为6-9月期间设置跟踪起始和结束时间提供依据。图1 跟踪角随时间变化曲线1.2 间歇运动控制分析太阳跟踪可以采用连续和间歇跟踪［2］两种方法跟踪太阳位置，进行运动控制。连续跟踪是根据太阳运行规律，每时每刻跟踪太阳位置的控制方法，这种控制方法太阳能集热装置跟踪角变化小，转轴运动速度低，跟踪角执行机构减速比大，因为实时跟踪太阳角度变化，因
河南科技 2015年18期2015-11-25
- 一种新型聚光光伏组件的光学设计*
V族多结电池。聚光器的设计方法分为非成像设计方法和成像设计方法［6］。成像设计方法主要考虑色差对聚光性能的影响，其在高倍数聚光器设计时往往带来高宽比大，光照均匀性差等问题［7］。非成像设计方法能够带来比较好的均匀性及较低的高宽比［8］。本文提出一种新型反射式聚光器的非成像设计方法，并分别设计了一种具有较低高宽比的平板式低倍聚光器和高倍聚光器。该设计方法的主要特点在于采用了等比例光压缩原理。光学仿真软件TRACEPRO模拟了聚光器的设计效果并给后续设计提供优
中山大学学报(自然科学版)(中英文) 2015年1期2015-06-07
- 碟式太阳能聚光器气动特性和最大风压分布仿真分析
针对碟式太阳能聚光器最佳避风姿势问题，采用流体控制方程建立了碟式太阳能聚光器流场模型，并将计算得到的流场流速和压力再加载耦合到碟式太阳能聚光器前后表面，对碟式太阳能聚光器气动特性和风压分布进行仿真分析.结果表明：①风速对碟式太阳能聚光器表面中心区域最大风压影响很大，应适当提高碟式太阳能聚光器中心处的强度和刚度；②碟式太阳能聚光器的升力、阻力、侧向力和最大表面风压随风速增加而增加，且最大表面风压增加幅度尤显明显，但是风力系数随风速变化甚微；③不考虑流固耦合作
湖南大学学报·自然科学版 2015年2期2015-04-20
- 碟式太阳能聚光器气动特性和最大风压分布仿真分析
6)碟式太阳能聚光器气动特性和最大风压分布仿真分析鄂加强1, 2†,苏秀超1,Wenming YANG2,王曙辉1,刘 腾1,左 威1(1. 湖南大学 机械与运载工程学院，湖南 长沙 410082; 2. 新加坡国立大学 机械工程系，新加坡 117576)针对碟式太阳能聚光器最佳避风姿势问题，采用流体控制方程建立了碟式太阳能聚光器流场模型，并将计算得到的流场流速和压力再加载耦合到碟式太阳能聚光器前后表面，对碟式太阳能聚光器气动特性和风压分布进行仿真分析.结
湖南大学学报（自然科学版） 2015年2期2015-03-08
- 太阳能腔体式（黑体）集热管设计与优化
集热装置，包括聚光器对太阳的实时追踪，跟踪驱动和线性聚焦集热管，实现高温热利用的3项核心技术。在高温系统中，槽式太阳能线聚焦集热管通常采用同轴太阳光接收方式，商业上一般都采用真空集热管，它由表面镀有太阳选择性膜层的钢管和玻璃外套管组成，而且钢管与套管之间为真空，以减少对流和导热损失，通常称为槽式真空集热管。此类真空集热管对阳光的吸收率高，工作时的发射率低。但是，为了保持长期高真空度及选择性涂层的稳定，金属管与玻璃管封接技术要求高，工艺复杂，制作成本相对较高
机械与电子 2014年7期2014-07-04
- 一种船用碟式斯特林太阳能热发电装置的设计与实现
主要包括：碟式聚光器、聚光器支架、斯特林发动机支架、太阳能斯特林机、由斯特林机驱动的发电机、太阳双轴跟踪装置、以及自动跟踪控制系统，见图2。图2 船用碟式斯特林太阳能热发电装置结构其中，碟式聚光反射器呈扇形分割，由6个扇形聚光反射镜片组拼接成一旋转抛物面结构；反射镜支架固定于船舶甲板上，用于支撑并安装所述碟式聚光反射镜；斯特林发动机支架一端固定连接所述碟式聚光反射镜支架，另一端固定连接太阳能斯特林机上；太阳能斯特林机的接收器位于碟式聚光反射镜的焦点处；发电
船海工程 2014年2期2014-06-27
- 多曲面槽式聚光光伏发电组件光学性能研究
一，它通过使用聚光器来提高入射到光伏组件单位面积上的辐照度，这有助于在相同电能负荷下，减少光伏组件所需的面积，用便宜的光学材料代替昂贵的半导体材料，提高了发电系统的成本综合效益[1]。应用在光伏发电系统上的聚光装置分为菲涅尔(Fresnel)透镜折射聚光系统和抛物面反射聚光系统。但是两者都需要使用成本较高的太阳跟踪装置、易集尘、风阻大[2]，而且在较高的聚光比下，常规光伏组件工作温度超过100℃，导致光电性能提高有限，需要附加生成空冷型或水冷型的电热联供系
电源技术 2014年6期2014-04-23
- 基于槽式太阳能聚光器结构的流固耦合分析
引言槽式太阳能聚光器通过对太阳光的聚焦，加热集热器内的工质，为电站的蒸汽产生系统提供高温热源或直接将高温蒸汽提供给汽轮机［1］。因此，聚光器是太阳能热发电系统的核心部件，它的性能的好坏会显著影响太阳能热发电系统的总体性能［2］。槽式太阳能聚光器始终工作在露天的环境中，不可避免地会受到环境的影响，尤其是风载荷。重庆大学机械传动国家重点实验室的胡摇等人，采用计算流体力学（CFD）理论建立了计算模型，分析了槽式太阳能聚光器在不同角度、不同风速、不同反光镜间缝隙下
机械与电子 2014年5期2014-04-10
- 应用于建筑光伏一体化的聚光光伏组件性能研究
功率高等优点。聚光器的设计对聚光光伏发电的实现起着至关重要的作用。目前，应用于太阳能聚光技术中的聚光器主要有两种，一种是成像的，一种是非成像的。在非成像聚光器中，以Wiston发明的复合抛物面（CPC）最为典型[4]。传统的太阳能复合抛物面聚光器都是根据边缘光学原理或光线追踪法，由两条抛物线复合旋转或平移获得，非常接近于理想聚光器，能够将接收角范围内的入射光线按理想聚光比收集到接受体上。主要优点是能够收集部分散射光，不需要跟踪太阳，或只需按季节做适当调整，
大众科技 2013年2期2013-12-06
- 槽式太阳能聚光器结构特性研究
。因此，需要对聚光器的聚光比与支架的变形进行研究，通过研究支架变形前后与聚光比的关系，提出支架优化结构形式。目前国内外许多学者对支架的结构进行了研究与优化，Schlaich 等人开发了新一代的槽式抛物面聚光器，对聚光器进行了优化设计，设计后的支架零件数量较少，质量减轻。Solargenix 公司开发了全铝框架的槽式抛物面太阳能聚光器。重庆大学机械传动国家重点实验室对聚光器的结构进行了优化，并测试了聚光器在不同条件下的运行数据，支架优化后的质量明显减轻。南京
机械制造与自动化 2013年1期2013-04-09
- 双V型槽式低倍聚光光伏系统实验研究
光光伏系统利用聚光器将太阳光汇聚在光伏电池上，使得单位产能所需的电池面积得到减少，其目的是通过使用较便宜的聚光部件来代替昂贵的光伏电池，降低光伏系统发电成本.采用高倍率聚光需要精密的太阳跟踪系统以及设计制作能在高倍率聚光下工作的光伏组件.同时，光伏组件的能量输出是温度的负效应，因此常采用较复杂的冷却系统［1-4］.对常规太阳电池进行低倍聚光，其对冷却系统和太阳跟踪精度要求相对较低，是近年来研究的热点.文献［5-7］利用抛物槽式反射聚光器实现5 倍以内的聚光
东南大学学报（自然科学版） 2012年4期2012-03-13
- 聚光式空间太阳能电源系统
折射式。反射式聚光器基于光的反射定律：光在反射表面的入射角等于其反射角。一束平行光入射到一定不同角度的表面被反射，使反射光会聚到一个焦点或焦面上产生会聚，典型的有抛物面反射聚光器。图1是抛物面反射聚光的原理。图1 抛物面反射聚光原理Fig.1 Sketch of parabolic reflector for solar concentration折射式聚光器利用光在两种光学介质界面传播时的折射定律：光的入射角i的正弦与折射角r 的正弦之比等于两种光学介质
航天器工程 2012年5期2012-01-08
- 美国HyperSolar公司研制出超薄微型光伏聚光器组件原型
款超薄微型光伏聚光器组件，可使光伏电池效率提高300%。最初原型为单体微型聚光器组件，按稍大规格制造以便实施光学和光电性能验证。验证通过后，组件将正式用于工业化生产，与原型相比其尺寸更小、效率更高。该组件为平板式设计，厚度约1 cm，可直接设于平板式太阳能电池组件顶部，实现多角度采光。基本原理类似在面板表面安装数千微型放大镜采集日光。中间层则采用光电网络（photonics network），该网络能将日光按不同光谱进行区分，特定光谱的光线将被相应专门设计
浙江电力 2011年3期2011-02-13
- 多模式太阳能热推进的性能计算和分析
热性能[6]。聚光器参数,推进剂种类与流量,工作模式,太阳能吸热腔高温热转换效率和喷管几何结构等因素对STP推进性能都有重要影响,同时,物理模型不同,同种工况的性能计算结果差别也很大。波音公司STP技术研究报告指出[7]:采用简单的热平衡模型计算的结果与试验结果误差达到20%。研究STP技术参数及其影响因素对分析STP性能特点及其应用前景有重要意义。本文首先分析了直接式、间歇式和补燃式三种工作模式STP的技术特点及其相互关系。建立了这三种工作模式STP的物
宇航学报 2010年6期2010-12-15
- 电工所承担研制的国内最大太阳炉在宁夏竣工
台大功率太阳炉聚光器。该太阳炉的热功率在世界排名第三，前两位分别位于法国的科学研究中心（CNRS）和乌兹别克斯坦物理研究所内。该系统通过将平面定日镜作为反射器把太阳光反射到对面的抛面聚光器上，经过抛面聚光器的聚焦至焦点位置的太阳炉中心处，中心高温高达约3000ºC，使在氧化气氛和高温下对试验样品进行观察时，不受燃料产物的干扰。它的成功研制表明我国科研工作者已掌握了大型高精度聚光器的核心技术和制作工艺。目前，该系统平台与西安交通大学的反应器接口已经成功产出氢
电气技术 2010年12期2010-08-15
- 应变电测技术在聚光型光伏 &光热一体机强度测试中的应用
一体机 (简称聚光器)在高度角和方位角跟踪机构的驱动下,二维跟踪太阳,使得太阳光线始终与聚光器的平面镜保持一定角度,确保经平面镜反射的光线均匀地汇聚到太阳能电池片上。由于聚光器的力学计算建立在诸多假设之上,因此其准确性有待于实验的验证,并且聚光器在实际运行中会遇到许多不可预测的问题,其强度也有待于现场实测结果的检验[1～3]。由于应变电测技术广泛应用于机械、汽车、内燃机、桥梁、水坝、框架结构等的强度测试,既经济又方便快捷。因此,笔者确定采用应变电测法对聚光
长江大学学报(自科版) 2010年4期2010-04-21
- 基于TracePro软件的复合抛物面聚光器光学性能分析
以用比较便宜的聚光器来部分代替昂贵的太阳电池[1-2],在满足相同用电负荷要求的前提下减少光伏电板使用面积,达到降低太阳能光伏发电成本的目的。复合抛物面聚光器(CPC)是一种根据边缘光学原理设计而成的聚光器,它由二片槽形抛物面反射镜组成,人射光线在CPC中通过一次或多次反射到达接收表面,光线传递过程损失较少,并可对接收角范围内的倾斜人射的光线进行有效收集,可达到最大理论聚光比,聚光性能非常接近于理想聚光器。CPC的运行不需要时时跟踪太阳位置,可以采用单轴跟
电力与能源 2010年4期2010-04-13