二级复合抛物面聚光器(CPC)性能仿真及光伏发电实验研究

构造出一个由2个复合抛物面聚光器（CPC）叠置组成的二级复合抛物面聚光器（CPC）,为改善二级抛物面聚光器（CPC）的整体性能,对影响聚光器性能的3个关键参数,采用正交试验设计、方差分析和水平搭配的方法进行分析,并确定了二级CPC的优化结构形状。运用PRO-E建立二级CPC三维模型,并导入Tracepro软件进行性能仿真分析。用氙灯作为模拟太阳光源,对一组二级CPC模型装置进行了实验测试,仿真和实验的结果表明：二级CPC的结构形状为12°/35°~22°时,聚光器有效聚光比约为2.5,有效接收角为25°左右;由该聚光器构成的聚光光伏发电系统和太阳能非聚光光伏发电系统相比,功率积分值在夏至日提升了246%,春秋分提升了252%,冬至日提升了400%。

太阳能真空管作为吸收体的复合抛物聚光器的无间隙漏光损失研究

基于非成像光学边缘光线原理与几何光学反射定律,针对圆形吸收体构建了无间隙损失复合抛物聚光器(CPC)面形结构的数学模型,并通过程序计算获得了等长反射面的数值解。采用可见激光实验装置对无间隙损失CPC模型进行了验证,结果表明,数值计算的光线路径与激光实验光线路径吻合。此外,单对等长反射面的无间隙损失CPC具有最大的单个等长反射面长度,且恰好为吸收体的半径。当等长反射面对数从单对增加到6对时,单个等长反射面长度从23.50 mm降低至7.65 mm。在实际应用过程中,等长反射面的对数不宜过多。