基于偏折法的碟式聚光器抛物镜面法向误差快速检测方法

为实现碟式聚光器抛物镜面的法向误差快速检测,针对单目偏折法缺少深度信息的不足,拟构建一种迭代拟合算法,通过拟合计算得到二次曲面系数,修正镜面坐标系与相机坐标系之间的转换误差,实现对称碟式聚光器抛物镜面的快速定位与法向误差计算。搭建实验平台,进行5次不同位姿的抛物镜面测量实验,获得被测抛物镜面单元的实际法线方向数据,与镜面设计面形的标准法线方向相比,其平均误差为7.3591 mrad;5次测量的抛物镜面法向误差结果相近,其整体标准差为5.0278 mrad;与镜面面形基准数据相比较,验证了该方法测得的法向误差低于20 mrad。实验结果表明该方法可行,且具有快速性和稳定性。

碟式/斯特林太阳能热发电系统经济性分析

太阳能热发电对于充分利用可再生能源、节约化石燃料资源、改善环境状况实现国家的可持续发展有着重要的战略意义。该文在世界银行和美国桑地亚国家实验室LEC公式的基础上提出了修正的世界银行公式,并对我国现有技术条件下生产10kW碟式/斯特林太阳能热发电系统的经济性进行了分析。模型计算结果表明,由于修正的世界银行公式考虑了财政、税收等因素的影响,其计算结果较世界银行公式高,两个公式得到的LEC成本变化趋势相似;提高系统生命周期可以显著降低系统的LEC成本;日照辐射强度好对于提高系统的经济性是有益的;采用太阳能天然气联合发电方式将大大改善系统的经济性。

高温热管太阳能接收器的开发及传热特性分析

分析了碟式太阳能热发电系统接收器的工作特点及所应满足的条件,针对目前高温热管接收器的现状,提出了组合式热管接收器的开发理念,并从接收器总体结构、热管单元结构以及接收器工作原理等方面做了详细阐述。为探讨所开发接收器的传热特性,对热管接收器的传热过程进行了分析计算,结果表明组合式高温热管接收器具有优良的热传递性能,可以适应碟式太阳能热发电系统的运行需求。

碟式太阳能热发电系统流固耦合模态分析

为避免碟式太阳能热发电系统风激共振破坏问题,采用流体控制方程建立碟式太阳能热发电系统流场模型,并将计算得到的碟式太阳能热发电系统流场流速和压力再加载到聚光器前后表面,对碟式太阳能热发电系统流固耦合模态进行分析研究。研究结果表明:流固耦合场对碟式太阳能热发电系统模态振型的影响较小,而对碟式太阳能热发电系统的固有频率和最大变形量的影响较大,但其影响程度随模态阶数的递增而递减;与高度角β=0°时碟式太阳能热发电系统固有频率相比,高度角β=45°时碟式太阳能热发电系统固有频率均不同程度地减小,但最大变形量基本上保持不变;碟式太阳能热发电系统聚光器的上边缘以及4个悬臂梁靠近电机的部分最容易受到损坏,故应提高此部位的刚度。

碟式太阳能集热器结构对热辐射影响

为了研究碟式太阳能系统中聚焦点发散情况下,集热器形状参数对系统光热转换效率的影响,采用蒙特卡罗射线跟踪方法对三种类型集热器进行数值模拟。研究结果表明:当聚焦面尺寸不变时,辐射通量聚光比基本一致;聚焦面上热量密度呈现圆环状温度分布;集热器结构对腔体壁面热量分布有影响。以上研究结果对碟式太阳能系统的理论设计和实际性能预测提供理论参考。

太阳能热发电系统的研究现状综述

介绍塔式、槽式、碟式、太阳能热气流和太阳能池热发电等5种主要类型的太阳能热发电系统的工作原理及研究现状,并对各类太阳能热发电技术的优缺点进行了比较。结果表明,塔式太阳能热发电系统聚光比高,系统容量大、效率高,但费用昂贵;槽式太阳能热发电系统结构简单,但聚光比小,系统工作温度较低;碟式太阳能热发电系统聚光比大,系统效率高,结构紧凑,安装方便,但其核心部件斯特林发动机技术难度较大;太阳能热气流发电、太阳能池热发电及向下反射式太阳能热发电等在技术上各有优势。

碟式太阳能光热发电系统机架结构风振响应的时域分析

针对大型碟式光热系统抗风运行的机架风致振动问题,以研制的25 k W级碟式机架为对象,阐述了复杂机架结构的有限元建模方法,并通过静力承载和机构传动角的分析,指出了高度角驱动机构的不足并予以改进,进而对比分析了改进前后机架多高度角工况的自振特性;基于线性滤波AR法模拟得到25组工况的脉动风载荷(平均风速16.0m/s),开展了改进机架的风振时域求解。分析了机架关键节点的位移响应均方根和峰值分布特征,并对典型工况的机架位移响应进行频谱分析,给出了各工况机架关键节点的位移风振系数,为机架结构设计提供参考。结果表明,机架结构位移响应是以脉动载荷的强迫振动为主,并伴有多阶振型参与的共振响应;机架控制点的位移峰值和位移均方根的分布特征相似,且沿焦轴的响应分量均占主导地位,机架振动主要为机架视日部分绕高度角轴线的旋转运动。

基于AMTEC的碟式太阳能热发电系统的可行性研究

提出一种基于AMTEC的碟式太阳能热发电系统,该系统通过分离式热管把碟式太阳能集热系统和碱金属热电转换器(AMTEC)耦合起来。以碟式太阳能集热系统的热性能以及AMTEC的热电转换性能为基础,对提出的基于AMTEC的碟式太阳能热发电系统的性能进行了初步分析。结果表明,在一定的参数条件下,该系统的总体热电转换效率达到20.6%,该系统在碟式太阳能热发电系统中具有一定的竞争力。最后指出了需进一步解决和研究的问题。

碟式太阳能聚光器的研究现状及展望

阐述槽式、塔式和碟式三种太阳能热发电系统的基本工作原理及各自优缺点,对比得出碟式太阳能热发电系统以其发电效率高、占地面积小、布局灵活等优势而倍受人们青睐。碟式太阳能聚光器作为碟式热发电系统中极其重要的部件之一,其性能的优劣对系统的发电效率、稳定性、成本等影响很大。结合国内外碟式太阳能聚光器的研究现状,指出当前碟式太阳能聚光器研究中存在的一些不足,为研制出一种聚焦比高、成本低、稳定性强的碟式太阳能聚光器提供一定的理论基础。

碟式太阳能自动跟踪系统误差分析

碟式太阳能热发电是太阳能的主要利用形式之一,具有热―电转换效率高、开发潜力大等优点。碟式太阳能热发电设备工作时需将太阳光进行汇聚,故其对太阳位置的跟踪精度要求较高。由于受到现有制造业技术水平的影响,碟式太阳能自动跟踪系统在生产过程中会出现各种影响其跟踪精度的误差。为了提高碟式太阳能自动跟踪系统的跟踪精度,就必须了解系统误差的形成原因。在对碟式太阳能自动跟踪系统控制部分、传动部分和其他部分的误差情况进行了系统、细致和认真的分析后,得出结论:自动跟踪系统中某些软件系统误差、某些传动机构误差及安装误差等可以量化表达,采取适当措施可减小或避免此类误差的产生;而硬件系统误差、工作平台误差、润滑和密封造成的误差以及风载误差等既无法量化表达也无法避免。该结论为提高自动跟踪系统精度方面的研究奠定了一定的理论基础。

碟式太阳能热发电技术综述(一)

介绍碟式太阳能热发电技术的原理及特性,并对聚光器、接收器等关键技术进行了分析。结果表明,热管式接收器和混合式接收器具有较好的研究开发前景。

碟式太阳能热发电技术综述(二)

对碟式太阳能热发电技术的热机进行了详细阐述和较为系统地分析,结果表明斯特林发动机及斯特林循环有着明显的优势。通过对目前国内外关于碟式太阳能热发电技术研究和应用现状的综述,针对目前国内研究亟待解决的问题进行了分析探讨,认为系统关键部件的研发突破是碟式太阳能发电技术发展的基础。

多能互补布雷顿循环中向心透平性能研究

为了构建基于太阳能的多能互补(如储热、燃气补燃等)布雷顿循环系统,采用实验和数值模拟相结合的方法,探讨太阳能、太阳能结合储热、太阳能结合燃气等运行模式下,工质变化时向心透平的气动特性。实验中向心透平的效率始终约为65%,随着入口温度的升高和压力的增大,转速和输出功率线性增加。模拟结果表明,从太阳能或太阳能储热切换到太阳能燃气补燃模式,保持透平入口温度不变,透平输出功率降低3%,透平流量降低2%。多能互补的模式在切换时透平性能变化较小,采用补燃或储热放热等措施可以实现系统的平稳过渡运行。

碟式太阳能热发电双轴跟踪控制系统研究

针对碟式太阳能热发电中的双轴跟踪系统,采用视日运动轨迹跟踪结合太阳光传感器闭环跟踪的混合跟踪方法,提高了跟踪精度并降低了成本。基于LabVIEW开发平台,详细阐述了双轴跟踪实验装置硬件的搭建和控制软件的设计过程,并通过实验验证了控制方法的正确性和可行性。

采用真空柱状接收器的碟式集热器光热特性研究

提出利用柱状真空管作为碟式太阳能聚光系统的接收器,强化碟式抛物面太阳能聚光器的接收效率、降低系统对跟踪精度的要求,进而降低整个系统的工程造价,实现系统低成本运行。对系统结构进行光学和传热性能分析,给出几何聚光比随接收器几何参数的变化规律。结果表明,接收器在跟踪误差为0.5°时,几何聚光比仍可达到理想情况时的80%。结合传热学计算和Tracepro光学仿真,得到接收器热损失系数随接收表面温度,以及局部能量聚光随跟踪误差的变化规律,为此类碟式太阳能聚光集热器的优化设计提供依据。

碟式斯特林太阳能热发电系统结构仿真研究

在介绍碟式斯特林太阳能热发电系统研究进展、动态及应用前景的基础上,对碟式斯特林太阳能热发电系统进行了设计和分析。针对碟式斯特林太阳能热发电系统的整个结构,建立了典型工作状态下碟式太阳能热发电系统支撑桁架的有限元分析模型,通过分析确定了最危险的工作状态。根据分析结果,对桁架的结构提出了优化建议。

我国太阳能光热发电的现状研究及投资策略

阐述了我国太阳能光热发电的发展现状,以及国内重点的示范和商业化项目的运营情况,明确了3种光热发电模式各自的原理及发展状况和前景,并通过光热发电与光伏发电之间的对比,提出我国光热发电电站项目的投资策略.

VSAP软件在碟式太阳能热发电系统设计中的应用

进行碟式太阳能热发电系统结构设计的关键是保证其可靠性和稳定性,为此,本文用VS-AP有限元软件完成了系统结构的设计计算与分析,并在此基础上解决了聚光器配重、改善系统稳定性等问题。

大型远洋运输船舶碟式斯特林太阳能热发电系统的构建

在现有船舶太阳能光伏发电技术的基础上,基于碟式斯特林太阳能热发电技术,完整论述了在大型远洋运输船舶上构建了碟式斯特林太阳能热发电系统的技术路线,包括目标船的选定,电力利用模式的评估,聚光镜阵列的布置以及控制监测系统的设计4个方面的内容,并针对典型船舶典型航线分析了系统的经济性。

碟式太阳能热发电系统

在研究了碟式太阳能热动力发电系统的发展状况、研究动态及应用前景的基础上,对碟式太阳能热动力发电系统进行了设计和分析.由于碟式太阳能热发电系统中太阳跟踪装置是一个重要的组成部分,设计了光电跟踪和视日运动轨迹跟踪相结合的跟踪方式.在跟踪策略上,晴天采用光电跟踪,阴天采用视日运动轨迹跟踪,实现了全方位、高度角、全天候的自动跟踪.试验结果表明,在各种天气状况下,跟踪器能够稳定工作,取得了满意的效果.通过对碟式太阳能热发电系统的分析和设计,提出了一种合理的、高效的太阳能利用方式.