熔盐槽式聚光集热镜场的夜间防凝运行方案研究

基于某熔盐槽式聚光集热供汽-供暖项目,针对夜间熔盐排空方案和夜间熔盐低速循环方案这两种主要的镜场夜间防凝运行方案,分别从方案的技术特点、需要配置的设备、运维难易程度、运维成本,以及方案优缺点等方面进行了全面的分析计算和比选研究。研究结果表明:1)采用夜间熔盐排空方案时,熔盐槽式聚光集热镜场的热损失较小,但聚光集热系统整体有效工作时间减少,导致整体的集热量和产出的蒸汽量减少,同时该方案对运维水平的要求较高;2)采用夜间熔盐低速循环方案时,熔盐槽式聚光集热镜场的热损失较大,配置的设备初始投资较高,但整体的运维成本及运维难度均较低;3)针对熔盐槽式聚光集热镜场,建议采用“夜间熔盐低速循环+防凝电加热器补热”的防凝运行方案,能够以较低的综合成本获得较好的运行效果。

新型高效聚光集热管的技术研究与应用效能分析

针对普通的全玻璃真空太阳能集热管外置复合抛物面聚光集热板存在增大风阻且易在下雪时积雪的情况,研制了一种在外管内壁镀制反射镜面的新型高效聚光集热管,对该集热管的技术创新性进行了介绍,对其能效指标及优势进行了分析,并对其应用前景进行了阐述。性能测试结果显示:该集热管采用的太阳能选择性吸收涂层的太阳吸收比大于等于0.96(AM1.5)、半球发射比小于等于0.05(测试温度为80±5℃),达到了国际先进水平。通过对比普通全玻璃真空太阳能集热管和新型高效聚光集热管的应用效果发现:新型高效聚光集热管的热损仅为普通全玻璃真空太阳能集热管的50%;在同等条件下,新型高效聚光集热管的集热效率比普通全玻璃真空太阳能集热管的约高0.02,能够获得更高的热水温度,实现了中温段太阳能产品的开发及推广应用。

反光板对提高热管真空管热性能的研究

提出了对带反光板的吸热体接收太阳辐射量的分析方法 ,并对三种有渐开线反光板且吸热体形状不同的热管真空管和一种无反光板的热管真空管进行了对比实验。结果表明 :渐开线反光板可大幅度提高热管真空管的热性能 。

新型太阳能集热装置的二次反射器研究

基于新型反射塔底式太阳能集热装置的二次反射器结构原理,采用Soltrace软件对椭圆面和双曲面的二次反射器进行模拟分析。结果表明：最优椭圆面二次反射器结构参数f/2a的合理范围为0.63~0.72,最优双曲面二次反射器结构参数2a/f的合理范围为0.60~0.75,双曲面结构参数的合理范围大于椭圆面;在相同焦距及相同光学效果下,双曲面二次反射器所需的塔高明显低于椭圆面。因此,应优先选用双曲面二次反射器。

线性菲涅尔式聚光系统的镜场布置与优化

单根真空集热管和复合抛物面聚光器(CPC)组成的接收器(单管接收器)对线性菲涅尔式聚光系统的镜场布置有特殊要求。本文根据单管接收器的特点,提出了利用CPC最大接受半角控制镜场高宽比实现镜场无阴影布置的方法。利用几何关系推导了镜场无阴影布置的数学表达式,并给出了数值计算方法。通过算例,将一次反射镜和镜场中心的距离与镜场地面覆盖率相结合对镜场布置进行了优化。研究结果表明:对于CPC最大接受半角为45°、反射镜宽度为380mm、而反射镜列数为21的镜场,当系统无阴影工作时间确定为6h时,相邻一次反射镜间距最大为537mm较为合理,而此时地面覆盖率为73.28%。该方法对于单管接收器线性菲涅尔聚光镜场的布置具有普适性,对线性菲涅尔式聚光系统的设计具有较好的指导意义。

CO2激光等离子体极紫外光源收集镜研究

为了研究极紫外光源系统中收集镜的形状和液体微滴的漂移,计算了收集镜的参量,并采用ZEMAX模拟了液体微滴上下和左右漂移50μm,100μm,150μm时中间焦点的成像变化情况。结果表明,液体微滴在上下方向上的漂移对中间焦点成像的影响很大,应该尽量将上下漂移控制在20μm以下;而液滴在光轴方向上的漂移对中间焦点成像的影响稍小。

线性菲涅尔集热器镜场设计理论与光学分析

文章介绍了线性菲涅尔反射镜场的设计方法与数学模型,分析了镜场模型的光学特性和镜场的各项光学损失,并计算了集热器的光学效率。在镜场反射镜数目一定的情况下,研究了光学效率随吸收器高度、镜面间隔与镜面宽度变化的规律。研究结果表明:吸收器高度对镜场的余弦损失、阴影遮挡损失影响较大,吸收器高度增加,集热器光学效率随之增加;镜面间隔变化对镜场余弦损失影响很小,对阴影与遮挡损失的影响很大,镜面间隔增大,阴影与遮挡损失迅速减小;镜面宽度对镜场余弦损失影响很小,太阳入射倾角较小时,镜面宽度对阴影与遮挡损失影响较大,镜面宽度增大这种损失迅速增大。

线性菲涅尔集热器光学特性实例分析与模拟

对线性菲涅尔集热器的聚光性能和光学效率进行了模拟与计算.根据几何光学原理,对集热器镜场各项光学损失(如余弦损失、阴影与遮挡损失)建立数学模型,计算出每项光学损失对应的光学效率.再用TracePro光学软件建立集热器的几何模型,利用光线追踪的方法,模拟入射到镜场的光线在模型空间的传播.光线在模型表面发生吸收、反射和散射等过程,追踪每束光线的光通量,计算得到集热器的光学效率和聚光比等性能参数.结果表明:通过数学模型和光学软件模拟得出的集热器光学效率一致,2种方法分别从细节与整体上剖析了影响集热器光学性能的因素,在集热器设计中可以结合使用,互相补充.

基于物联网的光学实验室系统设计与应用

基于物联网的光学实验室系统是利用自行设计的有自主产权的双光路可视化观测仪,将光学图像信号分成两路,一路进行常规化观测,另一路通过光电传感技术将光学图像信号转化为数字信号,再通过无线(有线)接入光学实验室的学生端微型电脑或者手机中。所有学生端电子设备再通过实验室构建的局域网并入教师端,从而实现信息交互。此设备和系统的研制有利于教师及时掌握学生实验操作过程中的动态,并且有针对性地解决学生在实验过程中遇到的问题,极大地提高了光学实验教学质量。

线聚焦菲涅耳聚光器次级反射镜的仿真设计

本文利用TracePro光学设计软件构建了一小型线聚焦菲涅耳聚光器仿真试验装置,理论研究与仿真实验相结合,通过计算和设置平面镜的跟踪倾角、太阳入射光线方向矢量、太阳直射辐射等参数,实现线聚焦菲涅耳聚光器光学仿真实验。在单块平面镜尺寸为4×0.2m2的情况下,通过改变次级反射镜的类型、次级反射镜与集热管间的距离△H等结构参数进行模拟,得出优化数据,提出聚光器次级反射镜的设计方案。

透反混合型太阳能高温炉聚光器光学系统的设想

本文提出了一种用于太阳能高温炉聚光器光学系统的新设想。这种新聚光系统,由中央和外围两部分组成:中央为“分部透镜”,外围为共焦旋转抛物面族反射镜。前者利用小入射角以提高透射率;后者利用大入射(掠射)角以提高反射率。文中重点提出了分部透镜的设计公式。

Spectral purity systems applied for laser-produced plasma extreme ultraviolet lithography sources:a review

With the development of high-volume manufacturing for very-large-scale integrated circuits,the purity of the light source in the extreme ultraviolet lithography(EUVL)system needs to fulfil extreme requirements in order to avoid thermal effect,optical distortion and critical dimension errors caused by out-of-band radiations.This paper reviews the key technologies and developments of the spectral purity systems for both a free-standing system and a built-in system integrated with the collector.The main challenges and developing trends are also discussed,with a view towards practical applications for further improvement.Designing and manufacturing spectral purity systems for EUVL is not a single task;rather,it requires systematic considerations for all relevant modules.Moreover,the requirement of spectral purity filters drives the innovation in filtering technologies,optical micromachining and advanced metrology.

细多管CPC线性菲涅耳聚光系统仿真及实验研究

线性菲涅耳聚光发电系统具有迎风面小、土地占有率高等优点,从而受到市场的青睐,但是聚光系统建造的高成本制约着其发展应用。针对上述问题,采用多个细集热管代替一个粗集热管的方式来解决,使复合抛物面聚光器(CPC)的总开口达到1118.79mm,一次反射镜的宽度达到831.81mm。同时本文对于该设计思路下的聚光系统进行了研究,得到CPC开口半角θ=45°较好,在工作时长6h内,照射在一次镜场中的光线进入CPC的比率均达到75%以上,瞬时进入率也高达75%以上,实验验证在夏天晴朗天气中午系统光学效率达到61%。