本文關(guān)鍵詞：光伏光熱系統(tǒng)中聚光技術(shù)的優(yōu)化分析和實(shí)驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： 光伏光熱 復(fù)合拋物面 光學(xué)分析 電熱性能

【摘要】：隨著傳統(tǒng)能源的過度使用和環(huán)境問題的日益加劇,太陽能作為一種清潔無污染的可再生能源,受到了越來越多的關(guān)注。太陽能光伏光熱綜合利用技術(shù)作為一種新型、高效的太陽能利用方式,將光電利用和光熱利用相結(jié)合,大大提高了太陽能的利用效率,因此得到了廣泛的應(yīng)用和飛速的發(fā)展。為提高光伏電池輸出功率和光熱系統(tǒng)的出口溫度,聚光技術(shù)是光伏光熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)中一個(gè)重要部分。本文針對(duì)聚光式光伏光熱系統(tǒng)中的復(fù)合拋物面聚光器(CPC)進(jìn)行了優(yōu)化分析和實(shí)驗(yàn)研究,主要從以下幾個(gè)方面展開了研究：1)針對(duì)復(fù)合拋物面聚光器的幾何尺寸進(jìn)行了計(jì)算和分析,詳細(xì)計(jì)算出聚光比2-6、截取比為0.1-1條件下聚光器的各個(gè)尺寸參數(shù),并主要從聚光比、最大聚光角、高度三個(gè)方面分析了截短對(duì)聚光器性能的影響。2)針對(duì)復(fù)合拋物面聚光器的光學(xué)性能進(jìn)行了模擬分析,利用三維建模軟件SolidWorks和光學(xué)仿真軟件LightTools對(duì)聚光器進(jìn)行了物理建模和光學(xué)仿真,對(duì)幾何聚光比2-6和截取比1、0.5、0.3的聚光器從聚光強(qiáng)度和聚光均勻性兩個(gè)方面對(duì)聚光器的光學(xué)性能進(jìn)行了分析。將幾何聚光比為4截取比0.5和幾何聚光比5截取比0.3兩種尺寸參數(shù)相近的聚光器進(jìn)行對(duì)比分析,通過尋找最佳均勻接收面位置和消除二次反射兩種方法,確定了聚光器的最終尺寸參數(shù)。3)搭建了功率為1KW的復(fù)合拋物面聚光式光伏光熱系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái),對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的聚光性能和電熱性能展開了分析研究。在聚光性能實(shí)驗(yàn)方面,重點(diǎn)對(duì)比分析了聚光器出口接收面上光強(qiáng)分布理論值與實(shí)驗(yàn)值；在電熱性能實(shí)驗(yàn)方面,重點(diǎn)研究了在恒定出口水溫為45℃工況和三種不同流量120L/h、160L/h、200L/h工況下,系統(tǒng)電熱功率、電熱效率以及系統(tǒng)總效率的變化情況。
【關(guān)鍵詞】：光伏光熱 復(fù)合拋物面 光學(xué)分析 電熱性能
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK513;TM615
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 我國的能源概況9-10
• 1.2 太陽能利用技術(shù)10-11
• 1.3 太陽能聚光技術(shù)11-16
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容16-17
• 第2章 復(fù)合拋物面聚光器的設(shè)計(jì)與分析17-35
• 2.1 聚光器設(shè)計(jì)理論概述17-23
• 2.1.1 聚光器的類型17-19
• 2.1.2 非成像聚光器19
• 2.1.3 聚光器的聚光倍數(shù)19-21
• 2.1.4 邊緣光線原理21-22
• 2.1.5 光線追跡方法22
• 2.1.6 聚光器設(shè)計(jì)要求22-23
• 2.1.7 聚光器設(shè)計(jì)方法23
• 2.2 CPC基本結(jié)構(gòu)及尺寸計(jì)算23-28
• 2.3 影響CPC性能的主要因素28-29
• 2.4 截短對(duì)其性能的影響29-34
• 2.4.1 截短對(duì)聚光比的影響29-31
• 2.4.2 截短對(duì)接收半角的影響31-32
• 2.4.3 截短對(duì)高寬比的影響32-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第3章 復(fù)合拋物面聚光器的光學(xué)性能分析35-54
• 3.1 Lighttools軟件介紹和參數(shù)設(shè)置35-38
• 3.1.1 Lighttools軟件介紹35
• 3.1.2 Lighttools參數(shù)設(shè)置35-38
• 3.2 復(fù)合拋物面聚光器模型及其參數(shù)38-40
• 3.3 模擬結(jié)果分析40-51
• 3.3.1 聚光強(qiáng)度分析41-45
• 3.3.2 聚光均勻性分析45-51
• 3.4 聚光器選型51-52
• 3.5 本章小結(jié)52-54
• 第4章 復(fù)合拋物面聚光式光伏光熱系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究54-77
• 4.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建54-67
• 4.1.1 CPC-PV/T系統(tǒng)54-58
• 4.1.2 水冷系統(tǒng)58-61
• 4.1.3 儲(chǔ)能系統(tǒng)61-62
• 4.1.4 測(cè)控系統(tǒng)62-67
• 4.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和分析67-68
• 4.2.1 熱效率計(jì)算模型67-68
• 4.2.2 光電效率計(jì)算模型68
• 4.2.3 系統(tǒng)總效率計(jì)算模型68
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析68-76
• 4.3.1 聚光性能實(shí)驗(yàn)68-70
• 4.3.2 電熱性能實(shí)驗(yàn)70-76
• 4.4 本章小結(jié)76-77
• 第5章 結(jié)論和展望77-79
• 5.1 結(jié)論77-78
• 5.2 展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果82-83
• 致謝83

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本文編號(hào)：664700