检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

高倍聚光光伏可拆卸型二次反射镜设计与研究

红外与激光工程 2014年第10期43卷 3338-3341页

作者：郭丽敏卫明杨光辉代明崇王智勇北京工业大学激光工程研究院北京100124

高倍聚光光伏技术是将垂直入射于菲涅耳透镜上的太阳光聚焦到电池片上,通过光电转换产生电能,但实际应用时,由于跟踪器跟踪精度低、支架受风会抖动等因素存在,无法保证太阳光始终垂直入射于菲涅耳透镜。针对该问题,在菲涅耳透镜和太阳... 详细信息

高倍聚光光伏技术是将垂直入射于菲涅耳透镜上的太阳光聚焦到电池片上,通过光电转换产生电能,但实际应用时,由于跟踪器跟踪精度低、支架受风会抖动等因素存在,无法保证太阳光始终垂直入射于菲涅耳透镜。针对该问题,在菲涅耳透镜和太阳能电池之间增加一个可拆卸的倒置的去掉顶部的棱锥形二次反射镜来提高聚光光伏的接收角,给出了具体的设计实例,并应用Solidworks软件和Tracepro软件对设计实例进行了计算机光学模拟。结果证实该二次反射镜能很好地提高聚光光伏的接收角,并改善菲涅耳透镜聚焦光斑的能量均匀性。

关键词：菲涅耳透镜高倍聚光光伏二次反射镜光学设计

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

线性菲涅尔式聚光器二次反射镜优化与研究

线性菲涅尔式聚光器二次反射镜优化与研究

作者：梁飞兰州交通大学

学位级别：硕士

太阳能具有清洁、无污染,可再生等优点,合理高效开发利用太阳能对人类社会的可持续发展具有重要意义。太阳直接辐射能流密度低,人们通常采用先聚光、后利用的方式利用太阳能。根据聚光形式的不同,可分为槽式、塔式、碟式以及线性菲涅尔... 详细信息

太阳能具有清洁、无污染,可再生等优点,合理高效开发利用太阳能对人类社会的可持续发展具有重要意义。太阳直接辐射能流密度低,人们通常采用先聚光、后利用的方式利用太阳能。根据聚光形式的不同,可分为槽式、塔式、碟式以及线性菲涅尔式四大类。其中线性菲涅尔式以其成本低、风阻小、结构简单、土地利用率高等优点受到人们的青睐。线性菲涅尔式聚光器(Linear Fresnel Reflector,LFR)主要由反射镜场和接收器两部分组成。二次反射镜做为接收器中的关键件,在改善聚光器的光热性能方面具有突出的作用。复合抛物面聚光器(Compound Parabolic Collector,CPC)是二次反射镜中常见的选择,其本身作为固定式集热器具有优越的性能,但作为LFR中的二次反射镜使用时存在灵活性差、局限性高等缺陷。良好的二次反射镜不受一次反射镜宽度的限制、能够覆盖整个镜场、对一次反射镜聚集的每一束光线都有最大限度重定向到集热管的能力。本文以二次反射镜为研究对象,首先建立了线性菲涅尔式聚光器的光学模型和物理模型,在此基础上,优化研究了两类常见的CPC式二次反射镜,针对CPC固有的缺陷,提出了一种构建二次反射镜的光学自适应建模方法,并与CPC建模方法进行了对比。具体研究内容如下:首先基于蒙特卡罗光线追迹法,建立了线性菲涅尔式聚光器的光学模型,具体包括:一次反射镜跟踪倾角、太阳形状与辐射模型、光子初始化、光子在一次反射镜及二次反射镜中的反射、光子的透射与吸收、光子统计及光学性能评价参数的定义,具体分析了反射镜场中阴影与遮挡长度的计算方法。通过相同条件下同样指标计算结果在自开发光学模型与SolTrace商业光学软件的对比,验证了光学模型的正确性。其次基于自开发光学模型建立了线性菲涅尔式聚光器的物理模型,具体包括:一次反射镜间最小无阴影无遮挡间距、一次反射镜焦距,其中包含了全局光斑宽度的计算方法。研究了LFR全天工作6小时,即太阳入射角从45°开始时,最大光斑宽度与太阳入射角的关系,结果表明:一次反射镜边缘高度在0～3.5mm范围内变化时,最大光斑宽度随太阳入射角的增加而减小,验证了:当光线入射角为45°时用全局最小光斑确定一次反射镜焦距方法的合理性。分别计算了一次反射镜为圆柱面和抛物面时的焦距,并对比了二者的镜子截面形状及集热管表面局部聚光比,得到二者在±10mm误差范围内没有明显差别。然后基于光学模型和物理模型,分析对比了抛物线CPC与圆管CPC两类常见二次反射镜的光学性能。分析了CPC内光线的分布,得到光线不被集热管拦截且溢出CPC是由于CPC中间隙的存在。分析了CPC中间隙与汇聚率的关系,得到:通过增大CPC中渐开线的旋转角,可在损失较小汇聚率(4%)的情况下获得较大的开口宽度(50mm)。分析了CPC汇聚率与截断比的关系,得到:在渐开线任意旋转角下,截断比为0.7时,CPC具有最佳的汇聚率。其中,圆管CPC在旋转角为45°时,达到最佳汇聚率95.8%,抛物线CPC在旋转角为50°时,达到最佳汇聚率95.4%。分析了不同横向入射角下,二次反射镜汇聚率及LFR光学效率与截断比的关系,得到:CPC汇聚率与横向入射角正相关,截断比为0.7时汇聚率和光学效率达到最大,此时,具有圆管CPC的LFR平均效率为83.5%,具有抛物线CPC的LFR平均效率为83.1%。接着提出了一种构建二次反射镜的光学自适应建模方法,并基于光学模型和物理模型,构建了二次反射镜。该方法综合考虑了线性菲涅尔式聚光器几何和光学两方面特征,该方法不受特殊线形的限制,能够覆盖整个镜场,能够根据不同的镜场配置灵活变化,具有最大限度地将反射光线重定向到集热管的能力。分别从不同横向入射角、不同纵向入射角、跟踪误差及集热管尺寸方面对比分析了光学自适应二次反射镜与圆管CPC的光学性能,结果表明:光学自适应二次反射镜的表现均好于CPC。最后分析了配置光学自适应二次反射镜的LFR的光学性能,具体包括一次反射镜斜率误差、时间与地点因素对LFR光学效率和集热管表面局部聚光比的影响,分别从横向和纵向入射角分析了LFR中光学损耗的分布及变化规律。

关键词：太阳能反射式聚光线性菲涅尔二次反射镜 CPC 光线追迹建模

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于图像的二次反射镜面形质量快速检测方法

上海电力大学学报 2022年第1期38卷 22-28页

作者：孙楠闫克丁上海晶电新能源有限公司上海201112 西安工业大学陕西西安710021

针对二次反射塔式太阳能热发电技术中二次反射镜面形精度要求高的特性,利用2种条纹方向正交的直条纹图案将待测面形分解为2个正交方向的像素偏差量,通过二次反射镜面形快速解算模型将像素偏差转换成镜面反射法线的偏差角,实现了待测面... 详细信息

针对二次反射塔式太阳能热发电技术中二次反射镜面形精度要求高的特性,利用2种条纹方向正交的直条纹图案将待测面形分解为2个正交方向的像素偏差量,通过二次反射镜面形快速解算模型将像素偏差转换成镜面反射法线的偏差角,实现了待测面面形的快速检测。然后,对二次反射镜样品进行面形检测,再将检测结果与基于关节臂测量机的检测结果进行了对比,结果表明2种检测方法的检测结果相符。

关键词：二次反射镜面形检测条纹图像条纹细化图像识别

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于图像识别的二次反射镜面形质量检测方法

计算机与数字工程 2022年第1期50卷 213-216,223页

作者：孙楠闫克丁上海晶电新能源有限公司上海201112 西安工业大学电子信息工程学院西安710021

针对二次反射技术中二次反射镜空间尺度较大、表面反射率高的特点,利用周期性分布的彩色编码板和图像识别方法获得彩色色块虚像的分布情况,通过与理想色块虚像分布的对比计算实际矢量与理想矢量的偏差角,再根据反射定律计算反射法线偏... 详细信息

针对二次反射技术中二次反射镜空间尺度较大、表面反射率高的特点,利用周期性分布的彩色编码板和图像识别方法获得彩色色块虚像的分布情况,通过与理想色块虚像分布的对比计算实际矢量与理想矢量的偏差角,再根据反射定律计算反射法线偏差角分布用于评估待测二次反射镜面形质量。通过仿真实验与样品试验进行验证,结果表明该方法能够实现高精度的、高效的二次反射镜面形质量检测,为二次反射聚光效率评估提供有效的数据支持,保证光热发电站的发电效率。

关键词：二次反射镜图像识别面形检测彩色编码板

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

塔式定日镜场余弦效率的优化

湖北电力 2023年第6期47卷 1-7页

作者：李泽王成龙兰州交通大学国家绿色镀膜技术与装备工程技术研究中心甘肃兰州730070 兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室甘肃兰州730070

塔式太阳能发电技术是光热发电领域中最具前景的发电形式之一,提高其余弦效率对于提升电站整体光学效率至关重要。通过增加镜场边界二次反射镜的方法优化镜场余弦效率,首先,根据定日镜反射原理,在部分镜场区域增加边界二次镜,使光线经... 详细信息

塔式太阳能发电技术是光热发电领域中最具前景的发电形式之一,提高其余弦效率对于提升电站整体光学效率至关重要。通过增加镜场边界二次反射镜的方法优化镜场余弦效率,首先,根据定日镜反射原理,在部分镜场区域增加边界二次镜,使光线经二次反射后与太阳方位角保持同步。其次,以提高镜场余弦效率为目标,仿真确定了二次反射镜的安装区域及最佳位置。研究结果表明:增加二次反射镜区域镜场的余弦效率提升了19%,镜场整体余弦效率提升了7.6%,增加镜场边界二次反射镜是提升系统光学效率的一种可行方案。

关键词：太阳能光热发电塔式太阳能余弦效率二次反射镜

维普期刊数据库评论

在线全文

维普期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

二次反射塔式太阳能发电系统性能优化研究

二次反射塔式太阳能发电系统性能优化研究

作者：邵帅南京师范大学

学位级别：硕士

传统的火力发电方式,亟需转变,以适应现代社会对于环保以及可持续发展的要求。太阳能是一种取用不尽的清洁能源,具有广阔的发展前景。目前市场上,主要有光伏发电以及光热发电两种方式,其中塔式太阳能发电技术,在大规模应用上前景广阔,... 详细信息

传统的火力发电方式,亟需转变,以适应现代社会对于环保以及可持续发展的要求。太阳能是一种取用不尽的清洁能源,具有广阔的发展前景。目前市场上,主要有光伏发电以及光热发电两种方式,其中塔式太阳能发电技术,在大规模应用上前景广阔,传统的塔式太阳能系统中,吸热器高空布置,在安装及维护等方面风险较大,经济性不高。而二次反射塔式太阳能发电系统,则在二次反射塔上安装有二次反射镜,将从定日镜场反射过来的太阳光线反射至位于地面上的吸热器,二次反射技术的出现,很好地弥补了传统塔式太阳能热发电系统的不足。本文对二次反射塔式太阳能系统的镜场布局以及二次反射镜形制、系统误差进行研究,依据研究结果进行镜场优化,为整个电站的经济性提供理论依据。主要研究内容如下:（1）研究太阳运动轨迹。在确定好太阳坐标系的情况下,建立太阳运动模型,利用太阳位置算法计算高度角和方位角,对春分夏至秋分冬至这四天的太阳运动轨迹进行仿真,为进一步的研究做好准备。（2）建立二次反射塔式太阳能系统模型。按照镜场设计的一般规则,确定定日镜形制及镜场布局,建立不同种类二次反射镜的数学模型,研究二次反射镜尺寸与镜场布局的关系,方便后续整个系统效率的研究。（3）建立二次反射塔式太阳能系统光学效率模型,对其中占据重要地位的余弦效率进行深入研究,根据余弦效率的特性,对系统进行优化。（4）分析二次反射塔式太阳能系统的误差组成,根据误差的形成原因,提出误差校正的方法,推导校正过程,建立二次反射镜的校正模型,然后进行仿真。对误差的研究,对整个二次反射系统的性能优化有积极作用。本文建立了二次反射塔式太阳能系统模型,研究了二次反射系统余弦效率的特性,提出二次反射系统的校正方法,优化了系统性能,为二次反射塔式太阳能发电的发展提供理论依据。

关键词：二次反射塔式太阳能二次反射镜余弦效率优化误差校正

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

碟式太阳能聚光器二次反射性能研究

碟式太阳能聚光器二次反射性能研究

作者：庄立强浙江大学

学位级别：硕士

能源是人类生存和社会发展的物质基础,人类社会的快速发展也伴随着能源的大量消耗。化石能源作为能源的主要消耗类型正面临着资源短缺,环境污染等问题。因此,开发可再生清洁能源,成为各国走可持续发展之路的必然选择。太阳能作为一... 详细信息

能源是人类生存和社会发展的物质基础,人类社会的快速发展也伴随着能源的大量消耗。化石能源作为能源的主要消耗类型正面临着资源短缺,环境污染等问题。因此,开发可再生清洁能源,成为各国走可持续发展之路的必然选择。太阳能作为一种可再生清洁能源,越来越受到各国能源环境领域的重视。聚光太阳能热发电作为一种太阳能利用技术在未来具有广阔的发展前景。聚光器作为将太能能进行收集的装置,对聚光太阳能热发电效率的提高起着十分重要的作用。在对太阳能热发电、太阳能聚光器发展现状综述的基础上,本论文围绕带有二次反射镜的碟式太阳能热发电聚光器展开研究。从圆锥曲面的光学性质,提出了两种可以对碟式镜反射的光线进行二次聚光的曲面,从理论上计算了两种曲面的位置、方程,得出了曲面方程与一次镜方程的位置关系。碟式镜开口半径不变,碟式镜边缘角大于90°时,碟式镜面积会大大增加。对碟式镜与旋转双曲面镜的位置关系进行了理论分析,并结合光学软件模拟结果,当由理论计算的二次镜开口半径越大,聚光光斑越小,但遮光比越大。对两者折中考虑,优化两者的曲面方程。并对此时的二次镜聚焦光斑的能量密度进行了计算。基于分光的思想及太阳能光伏电池对太阳能的选择性吸收现象,将此种聚光器应用到太阳能光伏-光热联用系统进行应用研究。并对此种聚光器进行了光学模拟,分析了系统的能量聚光比。模拟结果表明,光伏电池板接收的太阳能非常适用于高倍太阳能聚光光伏发电。而集热器接收的太阳能可以用来进行光热发电。

关键词：太阳能热发电聚光器二次反射镜

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

定日镜指向偏差校正方法研究

电气技术 2021年第4期22卷 78-80,85页

作者：沈志华鑫晨光热(上海)新能源有限公司上海201100

光热电站二次反射镜的制造误差和施工误差,以及定日镜的运动姿态会导致来自定日镜的二次反射光无法准确落入吸热器区域,从而使吸热器的截断率无法满足要求。本文通过分析二次反射的光路原理与定日镜在二次反射镜面的成像原理,确定定日... 详细信息

光热电站二次反射镜的制造误差和施工误差,以及定日镜的运动姿态会导致来自定日镜的二次反射光无法准确落入吸热器区域,从而使吸热器的截断率无法满足要求。本文通过分析二次反射的光路原理与定日镜在二次反射镜面的成像原理,确定定日镜指向偏差的校正方法,设计相应的硬件系统,并经过实际的工程验证,为光热电站同类系统的成功投运提供参考。

关键词：定日镜指向偏差二次反射镜成像光路虚像