菲涅耳太阳能聚光系统跟踪倾角的矢量算法

提出了线性菲涅耳反射装置中太阳跟踪倾角的计算方法。该聚光装置中每一个反射镜面(简称镜元)需实时跟踪太阳,使太阳入射光反射至固定位置的线性吸热器上。但是,从目前的太阳位置算法中得到的太阳高度角、方位角并不能直接用来控制跟踪,必须进行复杂计算,得到每一镜元相应的跟踪倾角,然后控制电机使其旋转至相应位置。通过将太阳矢量适当分解,简化计算得到适合于菲涅耳太阳能聚光装置反射定位的旋转倾角并经实验验证。

用天文测量简历精确计算太阳位置的方法

在聚光型太阳能热发电系统中,聚光装置要实时跟踪太阳,须要根据计算出的太阳位置进行跟踪,以提高发电效率;在开环控制的太阳跟踪系统中,太阳位置的计算精度更为重要。文章给出了利用天文测量简历计算太阳位置的具体方法,其结果可以作为太阳视位置的相对标准,文章还将此方法的计算结果与一些经典算法的计算进行了比较。

线性菲涅耳聚光镜场辐射量计算方法

在聚光太阳能热利用设计时,有必要计算聚光装置倾斜镜面或孔径表面的太阳直接辐射。线性菲涅耳聚光反射装置是对连续抛物面聚光镜的一种离散化近似,该聚光装置中每一行反射镜面(简称镜元)均实时跟踪太阳,故每一镜元的太阳光入射角、跟踪倾角均时刻变化,这便使系统太阳辐射计算变得相对复杂。首先利用矢量分析,得到线性菲涅耳反射装置任一镜元的入射角计算公式,然后计算整个镜场的实时辐射通量,最后得到整个镜场在有效工作期间内的累积辐射量。通过对反射光在吸热器平面的偏移分析,得到线性菲涅耳聚光反射镜场的最佳塔高计算方法。

线性菲涅耳太阳能聚光镜场遮挡性能分析

首先利用矢量分析,得到线性菲涅耳反射装置任一矩形镜元的入射角、反射矢量、跟踪倾角计算公式。然后通过坐标变换以及射线追踪法,得到被遮挡镜元所在平面上的阴影与遮挡分布,通过统计分析,给出线性菲涅耳镜场的阴影与遮挡效率。最后通过分析线性塔高、镜元间距、镜元宽度对LFR镜场阴影与遮挡效率的影响,给出线性菲涅耳聚光镜场的阴影与遮挡效率计算模型。

线性菲涅耳不同镜场光学性能比较

首先通过矢量分析,得到线性菲涅耳(LFR)东西场镜场中任意矩形镜元的入射角、反射矢量、跟踪倾角计算公式,然后利用南北场的相关公式,对这两种不同的LFR镜场分布的末端损失、大气衰减、余弦系数等光学效率进行分析比较,针对不同应用,找出合理的镜场分布方式,为LFR系统的大规模应用提供重要的参考与指导。

线性菲涅耳聚光系统无遮挡镜场布置的矢量分析法

利用矢量分析,得到线性菲涅耳反射装置任一镜元的入射角、反射矢量、跟踪倾角计算公式。通过坐标变换,得到适合于阴影与遮挡计算的坐标系并计算出障碍镜元在被遮挡镜元所在平面上的阴影坐标,通过对阴影坐标的分析,给出镜元之间无阴影与遮挡的最小间距并经实验验证,分析了具体算例情况下的镜元间距。

日子数在太阳位置计算中的应用

介绍并比较了几种太阳能利用中广泛应用的太阳位置算法,并总结在具体应用中其主要变量日子数的具体算法,不同的太阳位置算法使用合适的日子数算法能提高计算结果的精度。计算结果表明,使用正确的日子数算法,其算法精度至少可提高30%,若将Bourges的赤纬角算法与Lamm的时差算法相结合,其太阳高度角、方位角计算误差均在0.02°以内。

菲涅耳太阳能聚光系统几何矢量分析

提出了线性菲涅耳聚光反射装置中入射角、反射位置、跟踪倾角的矢量计算方法。该聚光装置中每个反射镜面(简称镜元)需实时跟踪太阳,将太阳入射光反射至固定位置的线性吸热器上,每一镜元的入射角、反射位置、跟踪倾角均时刻变化,系统设计时的计算非常复杂。利用目前太阳位置算法中得到的太阳高度角、方位角,通过矢量法,简化计算过程,推导出线性菲涅耳反射装置任一镜元的入射角、反射位置、跟踪倾角公式,便于菲涅耳太阳能聚光装置的分析应用,计算了2009年各月平均日的各量在具体算例情况下的变化。

太阳能聚光热发电系统跟踪角的矢量分析

针对太阳能聚光热发电系统中跟踪装置的跟踪角计算方法及相应的涉及几何光学的计算公式(如反射光方向、入射角等)均不相同的问题,通过矢量法简化了理论推导过程,给出塔式、槽式、碟式、线性菲涅耳型四种主要的太阳能聚光反射装置的跟踪角、入射角及反射光的矢量计算公式,可为实际工程应用及分析提供必要的理论基础。

一种高精度太阳位置算法

在聚光型太阳能热发电系统中,聚光装置需要实时跟踪太阳,以提高发电效率,在开环控制的太阳跟踪系统中,太阳位置的计算精度更为重要。比较了几种常用计算太阳位置的简单方法,并总结出一种算法简单的高精度太阳位置计算方法,此方法的高度角、方位角计算最大误差分别为0.05,°0.13°。

SOLTRACE入门与应用

详细描述了SolTrace的各项功能及使用方法,最后以线性菲涅耳聚光反射系统为例给出具体的应用。

线性菲涅耳太阳能聚光系统

线性菲涅耳聚光反射装置是对连续抛物面聚光镜的一种离散化近似,因由法国工程师Fresnel发明而得名。线性菲涅耳太阳能热发电技术在太阳能热发电系统中非常有用,尤其是在需要安装大面积的镜场时,对成熟的槽式太阳能聚光热发电系统形成强有力的竞争。简要介绍了线性菲涅耳聚光反射装置的技术特点及发展现状。

新型太阳能吸附制冷系统性能实验研究

采用新型吸附床结构建立一套太阳能固体吸附式制冷系统, 利用ZSM-5沸石分子筛-水作为工质对进行空调应用领域吸附脱附制冷性能研究. 通过实验测得吸附床内温度可达130℃, 与太阳辐照度有密切的关联, 床内沿轴线有温差分布, 周向温度分布均匀. 吸附过程沿制冷剂进口方向有时滞后, 吸附床温度对吸附过程有影响, 实验系统COP变化范围为0. 02～0. 05之间.

基于监视与控制通用系统和可编程逻辑控制器的熔盐电加热控制系统开发

熔盐作为传热蓄热工质,在可再生能源发电及谷电蓄热供热系统中具有重要应用。由于恒功率加热容易导致电加热器烧毁、熔盐分解等问题,因此熔盐的熔化、防凝都需要恒温电加热系统。利用监视与控制通用系统(monitor and control generated system,MCGS)组态软件和西门子S7-200PLC,将固态继电器、热电阻和电加热器结合,设计了一套电加热器闭环温度PI控制系统。按不同PI整定方法进行实验对比,并加入抗积分饱和与两自由度控制,解决了PI控制器超调与抗干扰矛盾的问题。在超调量大幅减小的同时,实现在干扰条件下熔盐储热系统温度的快速调节且相对稳定的抗干扰功能。

用于个人冷却的微型制冷系统研究现状

微电子机械系统(MEMS)的迅速发展,使过程机械装置的微型化和轻量化成为可能。与传统制冷装置相比,微型制冷系统的体积可以缩小到1/60以下。微型制冷系统可以广泛应用于特殊环境下的个人冷却。重点介绍了微型制冷系统在国内外的研究成果和研究进展,指出了当前存在的主要问题,并对今后的研究工作提出了一些建议。

TiO_2纳米管阵列电极的制备及其光电特性

采用声电化学阳极氧化法，以H，P04／NaF水溶液为电解液，在20V直流电压下氧化钛箔制得TiO2纳米管阵列，其管径约为100nm，壁厚15～20nm，管长随氧化时间的增长先增加后减小．所制TiO2纳米管阵列电极在空气中经500℃煅烧后，以高压汞灯为光源，测得其光电压和平均光电流密度随制备样品的氧化时间的增长而减小，且光电压降低程度要小于平均光电流密度降低的程度．通过伏安曲线和Mott—Schottky图分析还可知，所制样品的电荷转移能力和电荷载流子密度随阳极氧化时间的增长而减小．这是由于以H3PO4／NaF水溶液为电解液，超声场长时间加速传质过程的同时会引起管状结构的断裂和部分脱落。从而使得电荷转移阻力增大而影响了光生电荷的传输．

蒸汽压缩热泵压缩机倒置性能试验

为探究压缩机的倒置性能,搭建性能实验台,研究制冷剂充注量对制冷性能的影响。结果表明:当制冷量及其他条件一定时,随着充注量的增加,压缩机排气温度和功率大于正立的值,制冷COP(coefficient of performance)小于正立的值。最佳制冷剂充注量150 g下的最大制冷COP值为3.2。压缩机倒置后系统性能良好,该系统是"重力无关"系统。压缩机倒置性能实验可为热泵空间应用提供实验参考价值。

便携式蒸汽压缩制冷系统的熵产分析

介绍了基于微电子机械系统(MEMS)所研制的便携式制冷系统,并分析了随着制冷系统尺寸的减小系统各个部件熵产率的变化情况.尽管没有对熵产做定量评价,但是可以得出压缩机是便携式制冷系统中最难微型化的部件,便携式制冷系统成功运转的关键就是微型压缩机的研制,而且必须尽量减少蒸发器的冷量损失.

基于8051单片机的碟式太阳能跟踪控制系统

本文描述了一种用于碟式太阳能跟踪系统的混合控制方式,以AT89C51RC单片机为主的控制器实现了数字化的自动控制,介绍了硬件电路和软件控制流程。

微型三角转子压缩机的优化设计

从微型压缩机的特点出发,利用MATLAB强大的计算和绘图能力进行了微型三角转子压缩机的优化设计,确定的微型三角转子压缩机的设计方法和结构参数可以为其他研究者和生产厂家提供参考。