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聚光光伏/光热一体化三联供系统开发与应用研究

发布时间:2021-07-31 06:22
  聚光式光伏/光热一体化热/电/冷三联供系统是一种集聚光光伏发电与太阳能低温热利用为一体的新型系统,为实现太阳能全年综合利用及能量梯级利用提供了一种新思路。本课题采用理论研究与实验验证相结合的方法,利用Lighttools及MATLAB等模拟软件,对新型复合抛物面聚光器(CPC)、低倍聚光光伏/光热组件(LCPV/T)、太阳能耦合热泵热电联供和耦合溴化锂吸收式制冷系统开展理论分析及优化,通过搭建聚光式光伏/光热一体化热/电/冷三联供实验平台以及工程示范系统,对各研究单元及系统性能进行分析,具体从以下四个方面开展研究:(1)复合抛物面聚光器(CPC)的优化设计在课题组前期研究的基础上,针对平板接收型CPC聚光器的特点,考虑到光强分布均匀度对PV/T组件光电效率的影响,采用消除二次反射,调整接收面位置以及加装光线补偿等方式,构建了 CPC的分析计算模型,提出了 CPC的优化设计方法,研发出几何聚光比为4,高度为543.4mm,非均匀度为0.106的新型CPC聚光器。(2)聚光光伏/光热(LCPV/T)组件研发及其热电性能研究针对普通商业晶硅电池与低倍聚光光伏理论电功率输出不匹配的问题,研究了... 

【文章来源】:华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:147 页

【学位级别】:博士

【部分图文】:

聚光光伏/光热一体化三联供系统开发与应用研究


图2-2截取聚光比为4时不同截取比的光线分布情况??Fig.?2-2?The?light?distribution?of?different?interception?ratio?wi?

光强分布,光路,聚光器,多次反射


(b)截取比0.2??0.0051????????0.002??0.001????0.000? ̄1 ̄1 ̄' ̄' ̄1 ̄ ̄' ̄1—' ̄1 ̄1 ̄? ̄ ̄1 ̄' ̄— ̄' ̄1 ̄1 ̄' ̄? ̄ ̄1 ̄' ̄ ̄' ̄' ̄' ̄' ̄'1 ̄'—■■ ̄? ̄'??-80?-70?-60?-50?-40?-30?-20?-10?0?10?20?30?40?50?60?70?80??X/mm??(c)截取比0.05??图2-2截取聚光比为4时不同截取比的光线分布情况??Fig.?2-2?The?light?distribution?of?different?interception?ratio?with?a?concentration?ratio?of?4??截取比不同时,光线在聚光器内的光线路径不同。截取比较大时,聚光器的??度较高,光线在聚光器内传播的路径也比较长,光线在CPC聚光器内会发生两??或多次反射[95],如图2-2(a)所示,截取比较大时,多次反射现象导致光照强度在??离接收面中心两侧大约8 ̄37mm区域内的形成波峰。截取比降低时,聚光器的??度降低,光线在聚光器内的光程减小,多次反射现象减少,当截取比降低到??胃时,光路不再出现多次反射现象,由图2-2(b)所示,在这种情况下的光强分布??均匀性最高。截取比为仏^时,光强分布如图2-2(c)所示,均匀性较好。图2-3??截取比较小时聚光器内的光路图。??

光强分布,光强分布,接收面,非均匀度


?4?100000?99469?499.2?489.10?800?3738.2?2181.2?0.1374?0.263??这两种WD-CPC的光强分布如图2-6所示:??0.040????0.035?""????_??0.030??0.025??0.02〇f ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄' ̄ ̄■ ̄ ̄■—? ̄■ ̄■ ̄ ̄? ̄■ ̄ ̄ ̄' ̄? ̄' ̄■ ̄' ̄■ ̄' ̄■ ̄ ̄■ ̄? ̄ ̄■??-80?-70?-60?-50?-40?-30?-20?-10?0?10?20?30?40?50?60?70?80??X/mm??a)?c’为?3??0.040:??????_?,?????'x??0.030?z一???????0.025??0.0201 ̄. ̄.■—. ̄. ̄* ̄. ̄>???_ ̄- ̄ ̄? ̄* ̄| ̄I ̄—i ̄> ̄- ̄? ̄? ̄? ̄■?■?_ ̄? ̄| ̄? ̄> ̄> ̄> ̄? ̄>??-80?-70?-60?-50?-40?-30?-20?-10?0?10?20?30?40?50?60?70?80??X/mm??b)?c’为?4??图2-6两种WD-CPC的光强分布??Fig.?2-6?Light?intensity?distribution?of?two?kinds?of?WD-CPC??可以看出,当WD-CPC聚光比增加时,其接收面的光线非均匀度有所増加。??WD-CPC的接收面的光强分布形式为:从中心到两侧边缘,首先一小段相对平缓??或稍有突起,接下来的很长一段距离呈现缓慢上升的趋势,到了接近边缘光强迅??速下降到光强的最小值。??由图2-6可以看出

【参考文献】:
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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[5]太阳能聚光PV/T热电联产系统的应用研究[D]. 马瑞.华北电力大学 2014
[6]菲涅尔透镜及复合抛物面聚光器的设计与研究[D]. 姜磊.吉林大学 2011



本文编号:3312946

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