反射式高倍聚光光伏熱電系統(tǒng)關鍵技術研究
發(fā)布時間:2021-05-18 20:07
當下化石燃料的枯竭帶來的能源危機制約著全球經(jīng)濟的發(fā)展,太陽能作為最有前途的新能源之一,受到社會的親睞。反射式高倍聚光光伏發(fā)電作為一種有效的太陽能利用形式,得到大力發(fā)展。然而系統(tǒng)中接收器表面能流密度的不均勻性、電池特性以及冷卻系統(tǒng)的性能直接影響著砷化鎵電池的光電轉化效率;谝陨犀F(xiàn)存問題,本文對反射式高倍聚光光伏熱電系統(tǒng)中接收器上能流分布、砷化鎵電池特性以及強制冷卻系統(tǒng)進行了研究,其主要研究內容為:1.利用平面鏡陣列算法和二階反射鏡法對光斑均勻度進行了研究。(1)利用平面鏡陣列算法對碟式聚光器和槽式聚光器光斑均勻度進行了研究,提出了新的平面鏡陣列算法,利用該算法在MATLAB環(huán)境下編程,并將計算數(shù)據(jù)在TRACEPRO軟件中進行仿真模擬,得到如下結果:碟式聚光器:光斑均勻度仿真結果>99.00%,實驗測試為96.91%,理論與實驗結果近似;光電轉化有效面積、最大輻照度、平均輻照度、聚光比和焦距之間的關系的研究結果表明:在聚光比C不變的情況下,光電轉化有效面積不隨焦距變化,最大輻照度跟焦距呈現(xiàn)正比例對數(shù)函數(shù)關系,平均輻照度跟焦距也呈現(xiàn)正比例對數(shù)函數(shù)關系。槽式聚光器:光斑均勻度仿真結果&...
【文章來源】:蘭州交通大學甘肅省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 國內外發(fā)展現(xiàn)狀
1.1.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
1.1.2 國內發(fā)展現(xiàn)狀
1.2 反射式聚光光伏熱電聯(lián)供系統(tǒng)介紹
1.3 課題研究的目的意義及目前存在的問題
1.3.1 課題研究的目的及意義
1.3.2 目前存在的問題
1.4 解決問題及方法
2 平面鏡陣列法勻光技術的研究與應用
2.1 引言
2.2 平面鏡陣列算法
2.3 平面鏡陣列算法在碟式聚光器中的研究
2.3.1 Matlab編寫的碟式聚光器程序
2.3.2 Tracepro仿真分析
2.3.3 實驗驗證
2.3.4 應用實例
2.3.5 結論
2.4 平面鏡陣列算法在槽式聚光器中的研究
2.4.1 Matlab編寫的槽式聚光器程序
2.4.2 Tracepro仿真分析
2.4.3 Tracepro仿真分析
2.4.4 結論
2.5 小結
3 雙反射鏡勻光技術的研究
3.1 引言
3.2 雙反射模型的建立
3.3 仿真及結果分析
3.3.1 TRACEPRO仿真
3.3.2 仿真數(shù)據(jù)分析
3.4 本章小結
4“光漏斗”勻光技術研究
4.1 引言
4.2 建模
4.3 仿真研究
4.4 實驗論證
4.4.1 勻光度的測試
4.4.2 系統(tǒng)光學效率
4.5 仿真與實驗分析
4.6 結論
5 電池布置及冷卻技術的研究
5.1 砷化鎵電池的研究
5.1.1 砷化鎵電池特性
5.1.2 砷化鎵電池應用實驗研究
5.1.3 砷化鎵電池特性曲線研究
5.1.4 砷化鎵電池陣列方式比較研究
5.2 冷卻散熱技術研究
5.2.1 散熱器的設計
5.2.2 冷卻循環(huán)系統(tǒng)設計
5.2.3 輸出功率研究
5.2.4 實驗研究
5.3 本章小結
6 結論與展望
6.1 結論
6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]聚光型太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)非均勻輻射能流特性及解決方法的研究進展[J]. 何雅玲,王坤,杜保存,邱羽,鄭章靖,梁奇. 科學通報. 2016(30)
[2]聚光太陽能溫差發(fā)電裝置性能分析與試驗[J]. 王立舒,梁秋艷,李琳,丁修增,唐麗靜. 農業(yè)工程學報. 2015(24)
[3]多云氣象條件下熔融鹽腔式吸熱器的熱性能分析[J]. 張強強,李鑫,常春,徐立. 中國電機工程學報. 2014(08)
[4]實現(xiàn)均勻照度光伏聚光鏡設計[J]. 荊雷,王堯,趙會富,許文斌,劉華,盧振武. 光學學報. 2014(02)
[5]三結砷化鎵光伏電池電學特性的理論和實驗分析[J]. 王子龍,張華,劉業(yè)風,吳銀龍,顏慧磊,張聰. 中國電機工程學報. 2013(27)
[6]集中-分布混合式高能效熱電發(fā)電系統(tǒng)[J]. 吳紅飛,孫凱,倪龍賢,邢巖. 中國電機工程學報. 2013(23)
[7]菲涅耳聚光系統(tǒng)下砷化鎵電池輸出特性研究[J]. 王文博,李明,季旭,魏生賢,王六玲,楊玉文,范介清,龍星. 光學學報. 2012(07)
[8]線性菲涅耳聚光系統(tǒng)無遮擋鏡場布置的光學幾何方法[J]. 杜春旭,王普,馬重芳,吳玉庭. 光學學報. 2010(11)
[9]太陽能光伏-溫差發(fā)電驅動的新型冰箱模型設計與熱力學分析[J]. 劉永生,谷民安,楊晶晶,石奇光,高湉,楊金煥,楊正龍. 物理學報. 2010(10)
[10]二次反射聚光分頻光伏系統(tǒng)的三維光學模型[J]. 江守利,陳則韶,胡芃,莫松平. 太陽能學報. 2009(09)
博士論文
[1]高倍聚光光伏光熱綜合利用系統(tǒng)的理論和實驗研究[D]. 陳海飛.中國科學技術大學 2014
[2]太陽能碟式聚光發(fā)電供熱綜合利用系統(tǒng)研究[D]. 王云峰.中國科學技術大學 2013
[3]分布式能源系統(tǒng)中能源與環(huán)境耦合特性及優(yōu)化集成模型研究[D]. 林世平.武漢理工大學 2011
[4]反射聚光利用太陽能的基礎理論與實驗研究[D]. 江守利.中國科學技術大學 2009
碩士論文
[1]CdSe納米棒的制備及光電性能研究[D]. 殷志剛.河北科技大學 2007
本文編號:3194409
【文章來源】:蘭州交通大學甘肅省
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 國內外發(fā)展現(xiàn)狀
1.1.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
1.1.2 國內發(fā)展現(xiàn)狀
1.2 反射式聚光光伏熱電聯(lián)供系統(tǒng)介紹
1.3 課題研究的目的意義及目前存在的問題
1.3.1 課題研究的目的及意義
1.3.2 目前存在的問題
1.4 解決問題及方法
2 平面鏡陣列法勻光技術的研究與應用
2.1 引言
2.2 平面鏡陣列算法
2.3 平面鏡陣列算法在碟式聚光器中的研究
2.3.1 Matlab編寫的碟式聚光器程序
2.3.2 Tracepro仿真分析
2.3.3 實驗驗證
2.3.4 應用實例
2.3.5 結論
2.4 平面鏡陣列算法在槽式聚光器中的研究
2.4.1 Matlab編寫的槽式聚光器程序
2.4.2 Tracepro仿真分析
2.4.3 Tracepro仿真分析
2.4.4 結論
2.5 小結
3 雙反射鏡勻光技術的研究
3.1 引言
3.2 雙反射模型的建立
3.3 仿真及結果分析
3.3.1 TRACEPRO仿真
3.3.2 仿真數(shù)據(jù)分析
3.4 本章小結
4“光漏斗”勻光技術研究
4.1 引言
4.2 建模
4.3 仿真研究
4.4 實驗論證
4.4.1 勻光度的測試
4.4.2 系統(tǒng)光學效率
4.5 仿真與實驗分析
4.6 結論
5 電池布置及冷卻技術的研究
5.1 砷化鎵電池的研究
5.1.1 砷化鎵電池特性
5.1.2 砷化鎵電池應用實驗研究
5.1.3 砷化鎵電池特性曲線研究
5.1.4 砷化鎵電池陣列方式比較研究
5.2 冷卻散熱技術研究
5.2.1 散熱器的設計
5.2.2 冷卻循環(huán)系統(tǒng)設計
5.2.3 輸出功率研究
5.2.4 實驗研究
5.3 本章小結
6 結論與展望
6.1 結論
6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]聚光型太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)非均勻輻射能流特性及解決方法的研究進展[J]. 何雅玲,王坤,杜保存,邱羽,鄭章靖,梁奇. 科學通報. 2016(30)
[2]聚光太陽能溫差發(fā)電裝置性能分析與試驗[J]. 王立舒,梁秋艷,李琳,丁修增,唐麗靜. 農業(yè)工程學報. 2015(24)
[3]多云氣象條件下熔融鹽腔式吸熱器的熱性能分析[J]. 張強強,李鑫,常春,徐立. 中國電機工程學報. 2014(08)
[4]實現(xiàn)均勻照度光伏聚光鏡設計[J]. 荊雷,王堯,趙會富,許文斌,劉華,盧振武. 光學學報. 2014(02)
[5]三結砷化鎵光伏電池電學特性的理論和實驗分析[J]. 王子龍,張華,劉業(yè)風,吳銀龍,顏慧磊,張聰. 中國電機工程學報. 2013(27)
[6]集中-分布混合式高能效熱電發(fā)電系統(tǒng)[J]. 吳紅飛,孫凱,倪龍賢,邢巖. 中國電機工程學報. 2013(23)
[7]菲涅耳聚光系統(tǒng)下砷化鎵電池輸出特性研究[J]. 王文博,李明,季旭,魏生賢,王六玲,楊玉文,范介清,龍星. 光學學報. 2012(07)
[8]線性菲涅耳聚光系統(tǒng)無遮擋鏡場布置的光學幾何方法[J]. 杜春旭,王普,馬重芳,吳玉庭. 光學學報. 2010(11)
[9]太陽能光伏-溫差發(fā)電驅動的新型冰箱模型設計與熱力學分析[J]. 劉永生,谷民安,楊晶晶,石奇光,高湉,楊金煥,楊正龍. 物理學報. 2010(10)
[10]二次反射聚光分頻光伏系統(tǒng)的三維光學模型[J]. 江守利,陳則韶,胡芃,莫松平. 太陽能學報. 2009(09)
博士論文
[1]高倍聚光光伏光熱綜合利用系統(tǒng)的理論和實驗研究[D]. 陳海飛.中國科學技術大學 2014
[2]太陽能碟式聚光發(fā)電供熱綜合利用系統(tǒng)研究[D]. 王云峰.中國科學技術大學 2013
[3]分布式能源系統(tǒng)中能源與環(huán)境耦合特性及優(yōu)化集成模型研究[D]. 林世平.武漢理工大學 2011
[4]反射聚光利用太陽能的基礎理論與實驗研究[D]. 江守利.中國科學技術大學 2009
碩士論文
[1]CdSe納米棒的制備及光電性能研究[D]. 殷志剛.河北科技大學 2007
本文編號:3194409
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