新型碟式太阳能吸收器光学性能模拟文献综述
2020-04-17 16:34:18
碟式太阳能吸收器的工作原理便是通过碟式聚光器将入射太阳辐射反射聚集于接收器上,从而能够提高太阳辐射聚光比以达到高效利用太阳能的目的。
整体碟式太阳能吸收器主要包含以下几个部分:碟式聚光器,太阳控制跟踪系统,接收器等。
碟式反射器可提高太阳聚光比,太阳控制跟踪系统保证装置能够保证碟式反射器面对太阳,提高整个系统的效率,而接收器则是利用太阳辐射的关键装置,是进行能量转换的重要环节。
目前碟式聚光器普遍使用开口抛物镜面,杨金付设计了多平面镜组成的抛物面聚光器来增强太阳辐射,实质就是将抛物镜面离散化,将抛物镜面的侧曲面以与之相切的镜面取代,从而实现聚光的效果,并采用时钟跟踪法及最大光照度测定相结合的方法来进行两轴跟踪,以确保准确跟踪太阳的位置[1]。
张海燕提出用一个电池板与多面平面镜沿经线排列而组成仿抛物面聚光系统,并对多平面镜的位置配置,多平面镜的尺度问题,伺服系统的能耗问题进行了优化[2]。
戴娟提出用线性菲涅尔平面镜取代抛物面镜面,即四小镜条组成反射模块的菲涅尔聚光模型,具有设计成本低,抗风性强等优点[3]。
在太阳能光电系统中,有自动跟踪系统的太阳能发电设备要比固定式的太阳能发电系统发电量提高32%,成本会降低25%。
在太阳跟踪系统中,单,双轴跟踪系统分别比固定式效率高25%和41%,可见双轴跟踪系统的效果明显优于单轴跟踪系统[4]。
碟式跟踪器常用的跟踪方式有传感器跟踪和视日运动轨迹跟踪,传感器跟踪即使用光敏传感器来判断太阳入射光线是否垂直照射于聚光器上,若入射光线偏差,跟踪系统会根据偏差信号进行调整从而达到跟踪太阳的目的,该装置灵敏度高,却易受气候影响;视日运动轨迹跟踪则是根据天文算法,依据当地经纬度来计算太阳在不同时刻的方位角和高度角,虽不受气候影响,却容易产生累计误差。
[5,6]综合上述两种跟踪方式的特点,将视日运动轨迹跟踪与传感器跟踪结合起来,可实现提高跟踪精确度,降低跟踪成本的特点。