反射式高倍聚光光伏热电系统关键技术研究

发布时间：2021-05-18 20:07

　　当下化石燃料的枯竭带来的能源危机制约着全球经济的发展,太阳能作为最有前途的新能源之一,受到社会的亲睐。反射式高倍聚光光伏发电作为一种有效的太阳能利用形式,得到大力发展。然而系统中接收器表面能流密度的不均匀性、电池特性以及冷却系统的性能直接影响着砷化镓电池的光电转化效率。基于以上现存问题,本文对反射式高倍聚光光伏热电系统中接收器上能流分布、砷化镓电池特性以及强制冷却系统进行了研究,其主要研究内容为:1.利用平面镜阵列算法和二阶反射镜法对光斑均匀度进行了研究。（1）利用平面镜阵列算法对碟式聚光器和槽式聚光器光斑均匀度进行了研究,提出了新的平面镜阵列算法,利用该算法在MATLAB环境下编程,并将计算数据在TRACEPRO软件中进行仿真模拟,得到如下结果:碟式聚光器:光斑均匀度仿真结果>99.00%,实验测试为96.91%,理论与实验结果近似;光电转化有效面积、最大辐照度、平均辐照度、聚光比和焦距之间的关系的研究结果表明:在聚光比C不变的情况下,光电转化有效面积不随焦距变化,最大辐照度跟焦距呈现正比例对数函数关系,平均辐照度跟焦距也呈现正比例对数函数关系。槽式聚光器:光斑均匀度仿真结果&... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 国内外发展现状
        1.1.1 国外发展现状
        1.1.2 国内发展现状
    1.2 反射式聚光光伏热电联供系统介绍
    1.3 课题研究的目的意义及目前存在的问题
        1.3.1 课题研究的目的及意义
        1.3.2 目前存在的问题
    1.4 解决问题及方法
2 平面镜阵列法匀光技术的研究与应用
    2.1 引言
    2.2 平面镜阵列算法
    2.3 平面镜阵列算法在碟式聚光器中的研究
        2.3.1 Matlab编写的碟式聚光器程序
        2.3.2 Tracepro仿真分析
        2.3.3 实验验证
        2.3.4 应用实例
        2.3.5 结论
    2.4 平面镜阵列算法在槽式聚光器中的研究
        2.4.1 Matlab编写的槽式聚光器程序
        2.4.2 Tracepro仿真分析
        2.4.3 Tracepro仿真分析
        2.4.4 结论
    2.5 小结
3 双反射镜匀光技术的研究
    3.1 引言
    3.2 双反射模型的建立
    3.3 仿真及结果分析
        3.3.1 TRACEPRO仿真
        3.3.2 仿真数据分析
    3.4 本章小结
4“光漏斗”匀光技术研究
    4.1 引言
    4.2 建模
    4.3 仿真研究
    4.4 实验论证
        4.4.1 匀光度的测试
        4.4.2 系统光学效率
    4.5 仿真与实验分析
    4.6 结论
5 电池布置及冷却技术的研究
    5.1 砷化镓电池的研究
        5.1.1 砷化镓电池特性
        5.1.2 砷化镓电池应用实验研究
        5.1.3 砷化镓电池特性曲线研究
        5.1.4 砷化镓电池阵列方式比较研究
    5.2 冷却散热技术研究
        5.2.1 散热器的设计
        5.2.2 冷却循环系统设计
        5.2.3 输出功率研究
        5.2.4 实验研究
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]聚光型太阳能热发电系统非均匀辐射能流特性及解决方法的研究进展[J]. 何雅玲,王坤,杜保存,邱羽,郑章靖,梁奇.  科学通报. 2016(30)
[2]聚光太阳能温差发电装置性能分析与试验[J]. 王立舒,梁秋艳,李琳,丁修增,唐丽静.  农业工程学报. 2015(24)
[3]多云气象条件下熔融盐腔式吸热器的热性能分析[J]. 张强强,李鑫,常春,徐立.  中国电机工程学报. 2014(08)
[4]实现均匀照度光伏聚光镜设计[J]. 荆雷,王尧,赵会富,许文斌,刘华,卢振武.  光学学报. 2014(02)
[5]三结砷化镓光伏电池电学特性的理论和实验分析[J]. 王子龙,张华,刘业风,吴银龙,颜慧磊,张聪.  中国电机工程学报. 2013(27)
[6]集中-分布混合式高能效热电发电系统[J]. 吴红飞,孙凯,倪龙贤,邢岩.  中国电机工程学报. 2013(23)
[7]菲涅耳聚光系统下砷化镓电池输出特性研究[J]. 王文博,李明,季旭,魏生贤,王六玲,杨玉文,范介清,龙星.  光学学报. 2012(07)
[8]线性菲涅耳聚光系统无遮挡镜场布置的光学几何方法[J]. 杜春旭,王普,马重芳,吴玉庭.  光学学报. 2010(11)
[9]太阳能光伏-温差发电驱动的新型冰箱模型设计与热力学分析[J]. 刘永生,谷民安,杨晶晶,石奇光,高湉,杨金焕,杨正龙.  物理学报. 2010(10)
[10]二次反射聚光分频光伏系统的三维光学模型[J]. 江守利,陈则韶,胡芃,莫松平.  太阳能学报. 2009(09)

博士论文
[1]高倍聚光光伏光热综合利用系统的理论和实验研究[D]. 陈海飞.中国科学技术大学 2014
[2]太阳能碟式聚光发电供热综合利用系统研究[D]. 王云峰.中国科学技术大学 2013
[3]分布式能源系统中能源与环境耦合特性及优化集成模型研究[D]. 林世平.武汉理工大学 2011
[4]反射聚光利用太阳能的基础理论与实验研究[D]. 江守利.中国科学技术大学 2009

硕士论文
[1]CdSe纳米棒的制备及光电性能研究[D]. 殷志刚.河北科技大学 2007



本文编号：3194409