太陽能高倍聚光能量傳輸利用理論及試驗研究
發(fā)布時間：2020-12-23 00:28
作為新能源,太陽能具有綠色環(huán)�？沙掷m(xù)利用等優(yōu)點,在解決傳統(tǒng)能源危機中,太陽能利用是各國競相開發(fā)和研究的熱點。同時,由于太陽能的能量密度小,光照過程不連續(xù),使得太陽能在收集、傳輸以及轉化過程產(chǎn)生高耗性投資。非聚光及低倍太陽能聚光不利于能源品味的進一步提高,限制了太陽能的應用范圍,因而太陽能只是作為傳統(tǒng)能源的輔助性能源。從提高能源利用效率和能源梯級利用的角度,必須研究開發(fā)太陽能模塊化聚光技術和中高溫能源的儲存利用技術。本文為太陽能利用在強度和時間上的內(nèi)在制約提供了新型的解決方案,研究成果對高倍聚光太陽能系統(tǒng)在特殊場合的實用性,常規(guī)條件下的商業(yè)規(guī)�；季哂兄匾囊饬x。研究的具體內(nèi)容包括:(1)通過應用熱力學第一定律和第二定律過對太陽能聚光能量傳輸和利用系統(tǒng)進行熱力學分析,發(fā)現(xiàn)理想系統(tǒng)對外輸出功率最大時的集熱溫度為2464K,幾何聚光比為2617,太陽能的轉換效率極限值可達84.9%。這表明在太陽能高倍聚光條件下,對太陽能綜合利用效率具有較大的提升潛力。(2)基于幾何光學的知識,對全光譜的太陽光進行光線追蹤,優(yōu)化高倍聚光太陽能的實現(xiàn)方案。通過對三種兩級高倍聚光方法的理論分析和相關實驗研究,分析...
【文章來源】：上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：129 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
－2集熱溫度與系統(tǒng)理論效率之間的關系
25圖 2－3 太陽能聚光系統(tǒng)及結構優(yōu)化陽能聚光拋物體和光纖傳輸系統(tǒng) b. 最佳聚光比時相對口徑的方ergy concentration and structure optimization a. parabolica collector atransmission b. relative caliber result at the best concentration ratio)后的太陽輻射向外界環(huán)境中的散熱損失，在聚焦光斑的末能，因此，高倍太陽能聚光集熱器到利用熱能的熱機之間特性。若光纖芯層材料和包層材料的折射率分別為1r 和射傳播時的最大入射接收角m a xθ ，光纖的數(shù)值孔徑：( )1 22 2max 1 2NA = sinθ= r r
圖 2－4 不同聚光比條件下的可用能與溫度的關系Fig.2-4 Exergy and temperature under different concnetration ratio光電轉換過程陽能的光電轉換過程可以分為太陽能熱發(fā)電和太陽能光伏發(fā)電。其中太陽能太陽能熱發(fā)電的前提，轉換效率已作出評述。太陽能光伏發(fā)電則基于半導體材率與半導體材料的性能相關。半導體材料的原子間是通過共價鍵實現(xiàn)化學鍵光子的能量hν ，h＝6.626×10-34Ws2。光子流的數(shù)密度Nν，即與電磁輻射的相當。vvdNENdν hv= = (2－射光子的最低能量ghv ，光致電離的閾值，g gE = hv，半導體材料的禁帶寬2－2 所示。入射光子在真空中的波長g gλ = hc E，d－直接躍遷，i－間接躍遷
【參考文獻】：
期刊論文
[1]傳輸太陽能用Ag/PMMA空芯光纖的制備[J]. 陳紅萍,韓建軍,趙修建. 激光與紅外. 2007(03)
[2]平板式太陽能電熱聯(lián)用面板[J]. 盧智恒,姚強. 太陽能學報. 2006(06)
[3]采集太陽光的照明系統(tǒng)[J]. 袁兵,王一平,黃群武,楊智勇. 太陽能學報. 2005(06)
[4]太陽能電熱聯(lián)用系統(tǒng)研究進展[J]. 王一平,劉永輝,田瑋. 太陽能學報. 2005(05)
[5]太陽能冷熱電聯(lián)供分布式能源系統(tǒng)的研究[J]. 蘇亞欣,費正定,楊翔翔. 能源工程. 2004(05)
[6]聚光條件下太陽電池的熱電特性分析[J]. 吳玉庭,朱宏曄,任建勛,梁新剛. 太陽能學報. 2004(03)
[7]太陽跟蹤方法及應用[J]. 鄭小年,黃巧燕. 能源技術. 2003(04)
[8]CPL蒸發(fā)器多孔芯內(nèi)傳熱傳質的非穩(wěn)態(tài)數(shù)值模(英文)[J]. 韓延民,劉偉,黃曉明. 宇航學報. 2003(04)
[9]熱輻射不可逆性的研究[J]. 張懷德. 德州學院學報(自然科學版). 2003(02)
[10]采集太陽光的照明系統(tǒng)研究[J]. 張耀明. 中國工程科學. 2002(09)
碩士論文
[1]基于球面機構的太陽跟蹤裝置控制系統(tǒng)的研究[D]. 王濤.河北工業(yè)大學 2005
[2]空芯光纖的傳輸特性研究[D]. 楊義.燕山大學 2003
本文編號：2932720
【文章來源】：上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：129 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
－2集熱溫度與系統(tǒng)理論效率之間的關系
25圖 2－3 太陽能聚光系統(tǒng)及結構優(yōu)化陽能聚光拋物體和光纖傳輸系統(tǒng) b. 最佳聚光比時相對口徑的方ergy concentration and structure optimization a. parabolica collector atransmission b. relative caliber result at the best concentration ratio)后的太陽輻射向外界環(huán)境中的散熱損失，在聚焦光斑的末能，因此，高倍太陽能聚光集熱器到利用熱能的熱機之間特性。若光纖芯層材料和包層材料的折射率分別為1r 和射傳播時的最大入射接收角m a xθ ，光纖的數(shù)值孔徑：( )1 22 2max 1 2NA = sinθ= r r
圖 2－4 不同聚光比條件下的可用能與溫度的關系Fig.2-4 Exergy and temperature under different concnetration ratio光電轉換過程陽能的光電轉換過程可以分為太陽能熱發(fā)電和太陽能光伏發(fā)電。其中太陽能太陽能熱發(fā)電的前提，轉換效率已作出評述。太陽能光伏發(fā)電則基于半導體材率與半導體材料的性能相關。半導體材料的原子間是通過共價鍵實現(xiàn)化學鍵光子的能量hν ，h＝6.626×10-34Ws2。光子流的數(shù)密度Nν，即與電磁輻射的相當。vvdNENdν hv= = (2－射光子的最低能量ghv ，光致電離的閾值，g gE = hv，半導體材料的禁帶寬2－2 所示。入射光子在真空中的波長g gλ = hc E，d－直接躍遷，i－間接躍遷
【參考文獻】：
期刊論文
[1]傳輸太陽能用Ag/PMMA空芯光纖的制備[J]. 陳紅萍,韓建軍,趙修建. 激光與紅外. 2007(03)
[2]平板式太陽能電熱聯(lián)用面板[J]. 盧智恒,姚強. 太陽能學報. 2006(06)
[3]采集太陽光的照明系統(tǒng)[J]. 袁兵,王一平,黃群武,楊智勇. 太陽能學報. 2005(06)
[4]太陽能電熱聯(lián)用系統(tǒng)研究進展[J]. 王一平,劉永輝,田瑋. 太陽能學報. 2005(05)
[5]太陽能冷熱電聯(lián)供分布式能源系統(tǒng)的研究[J]. 蘇亞欣,費正定,楊翔翔. 能源工程. 2004(05)
[6]聚光條件下太陽電池的熱電特性分析[J]. 吳玉庭,朱宏曄,任建勛,梁新剛. 太陽能學報. 2004(03)
[7]太陽跟蹤方法及應用[J]. 鄭小年,黃巧燕. 能源技術. 2003(04)
[8]CPL蒸發(fā)器多孔芯內(nèi)傳熱傳質的非穩(wěn)態(tài)數(shù)值模(英文)[J]. 韓延民,劉偉,黃曉明. 宇航學報. 2003(04)
[9]熱輻射不可逆性的研究[J]. 張懷德. 德州學院學報(自然科學版). 2003(02)
[10]采集太陽光的照明系統(tǒng)研究[J]. 張耀明. 中國工程科學. 2002(09)
碩士論文
[1]基于球面機構的太陽跟蹤裝置控制系統(tǒng)的研究[D]. 王濤.河北工業(yè)大學 2005
[2]空芯光纖的傳輸特性研究[D]. 楊義.燕山大學 2003
本文編號：2932720
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