微型投影机自由曲面LED聚光器的设计

为提高LED微型投影机中光学引擎的效率和结构紧凑性,研究了自由曲面LED聚光器结构和工作原理,设计了含有折射和反射自由曲面的LED聚光器。采用非成像理论和同时多表面设计方法,计算并获得了聚光器折射和反射两个自由曲面在子午截面内的各点坐标,利用聚光器的旋转对称性得到了其在三维空间内的面形数据。设计结果的光学建模仿真分析表明:所得聚光器能够有效地收集大功率LED光源的能量,并将光束发散角控制在12°内,其光能收集率达到71%。与采用反射式聚光器的设计方案相比,光能收集率提高了20%,而体积则下降了70%,有效地提高了光学引擎的效率和紧凑性。本项设计对LED微型投影仪的小型化具有指导和借鉴作用。     

大型碟式光热太阳能聚光器结构风荷分析

以25kW碟式光热太阳能发电系统聚光器为研究对象,在ANSYS中建立了精确的有限元模型,应用聚光器数值风洞模拟得出的聚光器各分区体型系数,对其在8级风荷载和12级风荷载下进行了结构风荷的静力学分析计算,得到了聚光器在各高度角时的应力和变形情况。结果表明:聚光器在90°高度角即开口朝上为最优大风避难位置,最不利工况为60°高度角位置,聚光器在各工况下均满足结构的强度要求,同时聚光器最外圈的固镜壳的应力和变形都较大,实际工作中应当对其都进行加固处理,以避免影响系统的正常工作和大风破坏。     

四重槽式抛物面聚光器的设计

针对传统大型抛物面聚光器制造难度大,成本高,光源利用不灵活以及辐射度小的缺点,提出了一种新型太阳能聚光器。该四重槽式抛物面聚光器由四个槽式抛物面和定向传输装置组成。它们分别用来实现太阳光的汇聚和定向传输。同时,完成了对聚光器关键部位受风阻力矩、惯性力矩等条件下的校核。在平行均匀光束、800W/m2光源辐射度、300K环境温度下,利用TracePro7.0分析了三种不同反射率材料聚光器的光能辐射模拟。结果表明:该四重槽式抛物面聚光器具有优越性和实用性。     

槽式光伏聚光器能流密度均匀化设计

从理论上推导了常规槽式光伏聚光器能流聚光比的计算模型,分析了该聚光器能流密度极不均匀的原因,探讨了改善聚光器能流密度均匀性的可能性。在此基础上,提出了一种新型聚光器结构形式,即太阳能电池呈V形槽式的抛物槽式聚光器,从理论上推导了新型聚光器结构的能流聚光比计算模型,分析了聚光器参数对能流密度分布的影响。最后通过粒子群优化算法对该新型模型参数进行了优化。计算和优化结果表明,该新型结构的能流聚光比的标准差小于常规聚光器的30%,极大地改善了槽式光伏聚光器能流密度分布。     

碟式光伏发电聚光器玻璃镜快速调整装置研制

依据碟式光伏发电聚光器的工作原理,设计了一架聚光器玻璃镜快速调整装置。该装置可在全天候情况下快速调整聚光器的平面玻璃镜,整个装置重量轻,便于搬运,装拆快速方便。多个方位调节灵活,可进行误差补偿。经实际使用,该装置可大大提高玻璃镜调整效率及调整的精度。     

基于槽式太阳能聚光器结构的流固耦合分析

基于流固耦合技术对槽式太阳能聚光器进行结构分析,以ANSYS Workbench为仿真平台,采用单向流固耦合方法对聚光器结构进行仿真计算,获得聚光器在不同风速、不同角度下的结构特性。通过流固耦合分析,得到聚光器结构强度及刚度较为准确的数值,为其结构优化和运行维护提供有利的依据。     

大型碟式光热太阳能聚光器风致振动响应分析

以25 kW碟式光热太阳能发电系统聚光器为对象,建立其有限元模型,基于谐波叠加理论编制Matlab程序得到的脉动风载荷时程开展聚光器风振响应研究。得到了聚光器不同工况下关键节点的统计特征和位移风振系数,给出了部分节点的响应时程数据且对位移时程进行了功率谱分析。结果表明:聚光器在极限风载荷的作用下以强迫振动为主,且在基频处有轻微的共振;聚光器最不利的工况为90°-60°,安全避风工况为-90°-90°,最不利工况下各关键节点的整体位移风振系数为2.4;聚光器结构在极限风载荷作用下处于弹性变形阶段,但曲面固镜壳振动强烈,对于反射镜面的安全性有待于进一步的研究。     

旋转曲面光伏发电聚光器优化设计

自动跟踪太阳聚光光伏发电系统的研究,已经成为太阳能光电利用技术的研究热点之一。介绍了一种旋转曲面光伏发电聚光器,聚光器反射圆筒的内壁形状采用一条曲线作母线,绕中心轴线旋转得到的旋转曲面,通过计算机编程对旋转母线进行优化设计,确保入射太阳光经过该旋转曲面反射后,可均匀照射到聚光器底部的圆形电池板上。     

碟式太阳能聚光器镜面组件设计及制造工艺

介绍了三种碟式太阳能聚光器及其镜面组件的结构形式,针对西航公司自主研发的20k W/25k W斯特林太阳能热发电系统,设计了其聚光器镜面组件,进行了在9级风和自重条件下镜面组件的刚度模拟计算,介绍了镜面组件的制造工艺及关键技术,通过太阳光聚光试验,光斑直径可以达到15cm,表明所设计的镜面组件可以实现聚光要求。     

外掠横风下槽式聚光器应力与变形特性研究

以槽式太阳能聚光器为研究对象,设计了一种新型结构的槽式太阳能支架.利用ANSYSWorkbench软件对聚光器进行流固耦合数值模拟,得到聚光器在正常工作最大风速6级风作用下不同工况下变形、等效应力和拉应力安全系数等数据,结果表明:新型支架在各工况下变形都很小;拉应力安全系数远远大于零;新型聚光器的工作角度为30°时是最差工况;风向与主光轴的夹角越大,镜面上的压力分布越向离风近的一侧集中.     

碟式太阳能聚光器瞬态动力学特性分析

该文结合碟式太阳能聚光器实际受风载荷的状况,运用ANSYS模拟受八级自然风时碟式太阳能聚光器的瞬态动力学特性。研究发现,工作角在0°~15°时,碟式太阳能聚光器最大位移位置在聚光镜上边缘处,工作角在30°~90°时,最大位移位置在接收器支撑板处,最大应力位置始终为骨架与跟踪系统连接板处。并以0°工作角为例具体分析了其瞬态动力学响应。     

槽式太阳能聚光器支架结构的拓扑优化设计

槽式太阳能聚光器支架结构是太阳能热发电系统中聚光器组的主要承载部件,为了在产品设计阶段寻求最佳设计方案,运用有限元软件Hyperworks中的Optistruct模块,以柔顺度为目标,以体积为约束条件,对单工况下的支架结构进行优化设计.根据拓扑优化的结果并结合生产经验,设计出新结构,最后用ABAQUS软件对新结构进行有限元分析.结果表明,优化后的支架性能在多方面均有所提高,对提高产品质量、缩短设计周期有重要作用,一定程度上也减少了企业的生产成本,为企业带来一定的经济效益.     

中高温加热用聚光器的试验研究

氙灯的辐射光谱与日光接近,可用作模拟日光和人工老化的光源。针对在聚光类太阳能热利用技术及其装备的研究开发过程中需要高热流密度太阳辐射的情况,为降低研发成本和加快研发进度,提出了利用基于超高压短弧氙灯的探照灯来模拟高聚光比太阳辐射的做法,进而开发出一种中高温加热用聚光器,并对其进行了照射加热试验。试验结果表明该新型聚光器可以达到太阳能中高温利用所需的温度,其输入功率的热利用率可达50%以上,可以大大降低相关设备的研制费用及加快研发的进度。     

全息光学元件

现在,用全息技术制成的光学元件,如衍射光栅、环带元件等,分别被称为全息衍射光栅、全息环带元件。这些基本元件应用的发展和研究情况如附表所示。     

槽式太阳能聚光器支架测量附件设计

将摄影测量技术应用于槽式太阳能聚光器支架测量,完成了支架托片位置及角度的测量附件设计与公差确定。通过对测量附件添加高斯分布的随机误差,以聚光器截断因子小于0.95作为评判标准,确定相应公差项目大小。通过增加支撑点处法线作为约束条件,改善聚光镜曲面拟合精度。试验结果表明,附件的上表面回光反射标志点位置度公差和附件棱柱偏心误差在1mm内,附件上下表面平行度公差控制在100μm内,可以保证测量附件对聚光系统光学性能评估的准确度。     

电测技术在大型蝶式光伏发电聚光器上的应用研究

利用电测基本原理自主研制5kW大型蝶式光伏发电聚光器,并对其进行强度测试。结合实际运行环境、大风等天气对钢结构的影响,测出数点的最大应力应变变化情况。通过数据分析得出5kW大型蝶式光伏发电聚光钢结构在遭遇8级大风时的运行情况。检测结果表明,5kW大型蝶式聚光器钢结构的应变分布规律合理、数据可信,在遭遇8级大风时能正常运转。     

高级研究显微镜中物镜,聚光器变换的电动,自动控制

科学研究用高级显微镜，具有大屏幕投影显示、摄影、摄像以及微机图象处理等非常强大的功能，仪器的操作完全是自动化，本文介绍了控制物镜、聚光器自动变换装置的原理以及控制逻辑电路。     

基于蝶式光伏发电聚光器一维跟踪机构的研制

基于大型-维自动跟踪蝶式光伏发电聚光器的传动特点,研制了一种可以调节同轴度的支撑机构和一种传动精度高、驱动能力强、传动角度大的二级丝杆驱动机构,导出了该机构结构参数的关系式,方便于光伏发电聚光器工程设计的应用.     

高效有机太阳能聚光器研制成功

据《科学》（Science）杂志报道说，他们开发了一种更为有效的用有机太阳能聚光器来捕捉太阳能量的方法，这种方法可以使某个太阳能电池中积蓄的能量增）加10倍之多。太阳能聚光器中的一个类别是应用有色染料来吸收日光，然后将能量转移到太阳能电池中储存。但是，该电池一种持续存在的问题是能量在转移途中会损失，因为这些染料会对某些日光进行再吸收。     

体积位相全息光学元件与全息太阳能聚集器

本文研究用于全息太阳能聚集器的体积位相全息光学元件的若干重要特性,并提出了若干实现全息聚集器的可行方案。