發(fā)布時間：2020-12-05 00:15

　　太陽能是一種重要的清潔、可再生能源。塔式太陽能技術(shù)運(yùn)用聚光系統(tǒng)收集匯聚太陽光熱能，在發(fā)電、化工、燃料制備等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。聚光系統(tǒng)是塔式太陽能技術(shù)的關(guān)鍵組成部分，占總成本40-50%，目前存在著定日鏡面形精度低，導(dǎo)致較大的光溢出損耗與吸熱損耗的問題，阻礙了能量轉(zhuǎn)化效率的提高。論文圍繞上述問題，研究面向塔式太陽能聚光系統(tǒng)的低成本、高性能柔性定日鏡的設(shè)計(jì)方法。論文通過對塔式太陽能聚光系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行分析，得到定日鏡的理想反射面形為自適應(yīng)的離軸拋物面面形，并建立了面形關(guān)于太陽入射角、定日鏡位置的參數(shù)方程�；�于基爾霍夫平板理論提出一種離軸拋物面的柔性平板機(jī)構(gòu)成形方法，該方法的特點(diǎn)為對平板的二維剛度分布進(jìn)行了構(gòu)造設(shè)計(jì)，使得在方形平板角上施加簡單的集中式彎矩即可實(shí)現(xiàn)不同參數(shù)的離軸拋物面的面形，通過仿真與實(shí)驗(yàn)對該方法的可行性進(jìn)行了驗(yàn)證。為以較低成本提升塔式太陽能聚光系統(tǒng)的聚光性能，提出實(shí)現(xiàn)柔性定日鏡關(guān)于其位置的面形優(yōu)化，建立定日鏡機(jī)械-光學(xué)耦合的數(shù)值模型，以年平均光學(xué)效率為指標(biāo)，牛頓迭代法為算法對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。結(jié)果顯示，在100m×200m的范圍內(nèi)定日鏡平均面形法線誤差為0.453mr... 

【文章來源】：清華大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：123 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

全球可再生能源投資趨勢（2004-2012年，單位十億美元）

圖 1.2 各類可再生能源的平均年增長速率（2007-2012 年）[6據(jù)聚光方式的不同，太陽能光熱技術(shù)可以分為塔式、槽式、碟式等種類[11]，如表 1.1 所示。其中，槽式技術(shù)最為成熟，于上世紀(jì) 80 年代，但其聚光比、溫度等參數(shù)較低，因此發(fā)式與線性菲涅耳式技術(shù)目前處于商業(yè)化示范項(xiàng)目階段，應(yīng)用數(shù)術(shù)由于成本過高仍處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。在現(xiàn)有光熱技術(shù)中

（a）塔式太陽能電站Gemasolar，西班牙[14]


本文編號：2898505