固定式太阳电池方阵最佳倾角的实验研究

对于均衡负载固定式太阳电池方阵,不同倾角将使太阳电池方阵接受到的太阳辐射量差别很大.为使光伏方阵接受到最大的太阳辐射量,需要选择太阳电池方阵的最佳倾角.本实验对两套固定式太阳电池方阵进行了当地实况的测量,采取对比实验法和最大功率比较法寻求固定式太阳电池方阵在北纬40°附近的最佳倾角,并与根据Hay提出的天空散射各向异性模型计算的结果进行比较.结果表明,对比实验法的实验数据更接近理论值,最大偏差不超过1.5%.通过对太阳电池方阵每天输出功率的研究,为长期进行太阳能光伏发电技术的研究做一些实验探索.     

不凝气体对竖管太阳能海水淡化装置性能的影响

针对太阳能海水淡化装置内不凝气体抑制气水混合物冷凝换热的问题,设计一种竖管太阳能海水淡化装置,通过分别填充氦气和空气作为蒸发冷凝腔工作介质,研究2种不凝气体对装置产水速率、蒸发冷凝温差、热扩散系数以及竖直温度梯度分布等性能的影响机理。结果表明,该淡化装置加热温度为80℃时,填充氦气的装置产水速率为245 g/h,比填充空气的装置产水速率增加15%,填充氦气的装置上测点温度与下测点温度相差约0.1℃,基于试验数据给出不凝气体为氦气运行条件下装置内Nu与Ra的经验关联式,二者呈指数函数关系,决定系数为0.9926。     

新型V形接收体复合抛物面聚光器性能分析

复合抛物面聚光器中的接收体多为翅片式玻璃真空管,该接收体不适合对气体介质进行聚光集热。文章设计了新型V形接收体复合抛物面聚光器,通过在单层玻璃管中嵌入V形不锈钢板,实现了聚焦太阳能的光热转化,提高了空气介质的温度。文章利用光学仿真软件对复合抛物面聚光器内光线的传播情况进行了模拟计算,并在实际天气条件下,测试了不同空气流速对V形接收体出口温度的影响,研究了聚光器内封闭空腔和玻璃盖板的温度变化趋势,通过计算得到了复合抛物面聚光器的集热效率。分析结果表明:接收体出口温度随着空气流速的减小而升高,当空气流速由3.03 m/s减小至1.03 m/s时,接收体出口最高温度由44.13℃升高至70.9℃;复合抛物面聚光器集热效率随着空气流速的增大而增大,当空气流速由1.03 m/s增大至3.03 m/s时,复合抛物面聚光器平均集热效率增加了47.91%。     

户用多效太阳能苦咸水蒸馏器产水特性研究

工业化太阳能苦咸水淡化装置占地面积大、初始投资高,难以应用于分布式户用苦咸水淡化过程。文章设计了一种户用多效太阳能苦咸水蒸馏器,该蒸馏器具有占地面积小、低品位热能驱动、运行简单等特点,可以实现分布式制备淡水。文章在实际天气条件下,测试了由平板太阳能集热器供能的户用多效太阳能苦咸水蒸馏器的产水速率,研究了该蒸馏器蒸发冷凝温度的变化情况,以及竖直方向冷凝温度梯度的分布情况。研究结果表明,晴天稳态运行时,户用多效太阳能苦咸水蒸馏器内蒸发冷凝温差的最大值约为22℃,沿竖直方向第一效冷凝套筒的冷凝温差约为9.8℃,该蒸馏器的最大产水速率为23.53 g/min,可以满足偏远地区小型户用淡水的制备需求。     

接收体对太阳能建筑采暖用聚光器性能影响

针对液体循环介质太阳能建筑采暖系统存在的夏季过热、投资成本高、占地面积大等问题,搭建空气集热太阳能槽式复合抛物面聚光建筑采暖系统,理论分析和试验测试聚光器中单层玻璃管内不同位置平板接收体对聚光器性能的影响,在此基础上,将平板接收体优化为等边三角形接收体,在实际天气条件下,测试不同空气流速对集热器进出口温差、腔内温度、集热效率等的影响。结果表明,晴天正入射时,α=0°布置的平板接收体两侧平均温差为0.5℃,平均集热效率为55.49%,比α=90°时聚光器平均集热效率增加了32.32%;当空气流速为1.03 m/s时,采用等边三角形接收体的聚光器进出口平均温差为53.9℃,腔内温度为50.4℃,比环境温度高28.8℃;当空气流速为3.03 m/s时,聚光器集热效率为70.76%。     

多曲面槽式聚光光伏发电组件光学性能研究

根据多曲面槽式聚光器的聚光性能,提出一种新的应用于光伏发电系统的聚光器结构设计方法,建立详细完整的三维模型,采用光学追迹、几何光学分析等方法对模型中的光学性能进行仿真计算研究。通过追迹模拟,直观地再现了聚焦光线的分布、焦斑宽度,并对其几何光学效率、聚焦中心偏移量随入射偏角的变化关系进行了计算和分析。结果表明,当入射偏角不大于2.8°时,此聚光系统的几何光学效率为99.81%,聚焦中心偏移量随入射偏角呈线性变化。所建立的模型可为聚光光伏发电系统的光学效率研究提供参考。     

非对称槽式抛物面聚光器的仿真与性能研究

基于光学成像原理,设计了一种由两个不同抛物面组合而成的、适于在太阳能中低温集热领域应用的新型非对称槽式抛物面聚光器。文章介绍了该聚光器的工作原理,并在计算机上三维建模,利用光学分析软件计算了其中所安装的圆管型接收器和平板型接收器的光学效率,分析了接收器上的光线接收率随入射偏角的变化趋势。研究结果表明,新型非对称槽式抛物面聚光器在入射偏角为6°时,圆管型接收器表面的光线接收率达到71%;在最大尺寸条件下,圆管型接收器的接收效果优于平板型接收器;实际测试所得的装置聚光热效率为34%。     

多曲面槽式聚光太阳电池发电性能研究

提出一种新型多曲面槽式太阳聚光器,用于太阳能聚光光伏发电应用,其结构主要由多块铝板拼接成多个曲面并固定在型材上.聚光接受体为太阳电池.对平板多晶硅太阳电池和槽式聚光多晶硅太阳电池的发电性能进行实验比较,结果表明,无论在晴天或多云天气,槽式聚光太阳电池发电系统均能提高输出电功率,最大输出电功率是其不聚光时的4.4倍.在测试时间,内聚光光伏发电系统总输出电功率最大值是其不聚光时的4.30倍.     

多级迭盘式太阳能海水淡化装置的性能研究与经济性分析

设计制作了一台多级迭盘式太阳能海水淡化装置。该装置通过折皱底面来强化凝结作用,利用与最下面一级相连的热管式真空管集热器供热,在天气晴朗时能够不需其他动力自动制取淡水,具有操作简单、运行可靠、维护费用低等特点。试验结果表明,该装置利用太阳能制取淡水的性能系数为1.01,是一种较理想的户用太阳能海水淡化装置。文章还对装置寿命期内的经济效益进行了分析。