阐述聚光太阳能碟式聚光发电供热综合利用系统中国

论文导读：复合式接收器建立仿真模型,并与实验进行比较,模拟计算了接收器换热性能,最后通过在样机上实验测试确定其工作性能。建立直流微通道式换热器热阻模型,通过论述计算优化了接收器设计参数,并根据论述计算得出的参数制作了该种冷却接收器,在聚光器样机上测试其性能。搭建了碟式聚光PV/T体系试验测试平台,对高倍聚光后PV/T体系热、
摘要：本论文基于太阳能光伏光热综合使用技术,以经济性、实用性和产业进展角度出发,解决现有碟式聚光PV/T (photovoltaic/thermal)体系中有着的不足,取得了整套体系独立研发技术,提出了新型的高倍聚光GaAs发电供热体系。采取液体冷媒强化冷却高能流密度下GaAs电池的同时,收集热能加从使用。针对目前碟式聚光技术有着聚光器造价高,制作工艺复杂,光强分布不均匀的不足,在碟式体系中采取“化整为零”的思想,尝试使用平面玻璃分段式逼近抛物面的聚光模式来替代连续曲面的聚光模式,具有加工制作难度小、聚光光强分布均匀性好等优点,可极大地提升电池组件的光伏输出效率和运转安全性。针对400倍从上太阳聚光的高能流密度(40W/cm2),本论文研制新型复合式接收器,通过特殊设计的微通道强化传热、喷射流动等模式来增强冷媒对光伏电池的冷却效果,冷却光伏电池的同时将热能加从收集使用,提升体系的太阳能综合使用率。结合高倍碟式聚光GaAs发电集热体系的结构特征及运转机理,采取论述模拟和实验探讨相结合的办法,对高倍聚光条件下的多碟共焦和多平面镜线性组合两种聚光构件的反射、聚焦从及光强分布的均匀性等光学特性分别进行探讨。对多碟共焦聚光构件,探讨了圆形、矩形、六边形和八边形四种形状子碟的几何聚光特性,给出了各形状子碟的面积效率因子,探讨结果表明矩形开口面较适合做为子碟聚光构件。应用TracePro分析了9个矩形子碟构成的聚光器的聚光特性,并试制出样机。对多平面镜组合聚光器构件,以镜阵中镜面数量、焦距、平面镜尺寸等相互耦合的方面探讨了其聚光特性,结合余弦效率概念,分析了焦平面处的能流分布状况,给出了多平面镜线性组合的最优设计参数,并成功试制出样机。对高倍聚光后处于高热流密度条件下的复合接收器的传热机理及流场特性进行论述模拟和实验探讨。应用Fluent软件对喷射/微通道复合式接收器建立仿真模型,并与实验进行比较,模拟计算了接收器换热性能,最后通过在样机上实验测试确定其工作性能。建立直流微通道式换热器热阻模型,通过论述计算优化了接收器设计参数,并根据论述计算得出的参数制作了该种冷却接收器,在聚光器样机上测试其性能。搭建了碟式聚光PV/T体系试验测试平台,对高倍聚光后PV/T体系热、电性能进行了初步实验探讨,初步实验获取的体系平均瞬时热效率为35.9%,最高瞬时效率为47.8%；体系电池瞬时发电最大效率为16.99%,平均效率15.67%；最大输出功率为50.48W,平均输出功率46.67W,填充因子最大为71.17%。建立了PV/T体系的论述计算模型,对聚光后体系的热性能从及处于高光强条件下的GaAs电池输出特性进行探讨。探讨了影响体系热效率的几个关键因素,为进一步优化体系热性能提供了参考。使用Matlab/Simupnk软件平台建立电池阵列模型,对不同光照强度和不同工作温度下的聚光GaAs电池阵列输出特性进行探讨,预测了体系在正常状况下发电功率能达到1.5kW。关键词：太阳能论文碟式聚光论文光伏光热热综合使用论文GaAs电池论文模拟计算论文实验测试论文
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ABSTRACT7-12
第1章 绪论12-21

1.1 太阳能使用模式12-13

1.2 太阳能聚光技术13-18

1.2.1 太阳能聚光集热技术14-16

1.2.2 太阳能聚光光伏技术16-18

1.3 太阳能聚光热、电联供综合使用18-20

1.4 本论文的主要工作20-21

第2章 碟式聚光太阳能聚光构件的探讨21-48

2.1 太阳能多碟共焦型聚光器(Ⅰ型)21-34

2.

1.1 太阳能多碟共焦聚光器论述探讨22-29

2.

1.2 太阳能多碟共焦聚光器试制与测试29-34

2.2 太阳能多平面镜线性组合聚光器(Ⅱ型)34-46

2.1 太阳能多平面镜线性组合聚光器论述探讨35-43

2.2 太阳能多平面镜线性组合聚光器试制与测试43-46

2.3 本章小结46-48

第3章 聚光光伏冷却接收器探讨48-68

3.1 微通道喷射式光伏冷却接收器(Ⅰ型)48-57

3.1.1 微通道喷射式光伏冷却接收器论述论文导读：微通道直流式光伏冷却接收器(Ⅱ型)57-663.2.1微通道直流式光伏冷却接收器设计优化58-653.2.2微通道直流式光伏冷却接收器实验探讨65-663.3本章小结66-68第4章太阳能碟式聚光PV/T体系68-884.1太阳能碟式聚光PV/T体系68-774.1.1聚光太阳电池68-714.1.2太阳能碟式聚光器71-724.1.3太阳能聚光光伏冷却装置72-744.1.4太
探讨50-56
3.

1.2 微通道喷射式光伏冷却接收器实验探讨56-57

3.2 微通道直流式光伏冷却接收器(Ⅱ型)57-66
3.

2.1 微通道直流式光伏冷却接收器设计优化58-65

3.

2.2 微通道直流式光伏冷却接收器实验探讨65-66

3.3 本章小结66-68
第4章 太阳能碟式聚光PV/T体系68-88

4.1 太阳能碟式聚光PV/T体系68-77

4.

1.1 聚光太阳电池68-71

4.

1.2 太阳能碟式聚光器71-72

4.

1.3 太阳能聚光光伏冷却装置72-74

4.

1.4 太阳能巡日跟踪装置74-77

4.2 聚光PV/T体系的测试平台77-82
4.

2.1 聚光PV/T体系的热性能测试参数,办法和测试设备77-81

4.

2.2 聚光PV/T体系测试实验条件81-82

4.3 聚光PV/T体系的实验结果分析82-86
4.

3.1 聚光PV/T体系产热测试结果及性能分析82-84

4.

3.2 聚光PV/T体系发电测试结果及性能分析84-86

4.4 本章小结86-88
第5章 太阳能碟式聚光PV/T体系的论述探讨88-108

5.1 聚光PV/T体系的热性能论述分析88-100

5.

1.1 聚光PV/T的传热模型88-96

5.

1.2 聚光PV/T体系的产热性能分析96-100

5.2 聚光PV/T体系的电性能论述分析100-106
5.

2.1 聚光PV/T体系的太阳电池模型100-102

5.

2.2 聚光PV/T体系的电输出性能分析102-106

5.3 本章小结106-108
第6章 全文工作总结及展望108-110

6.1 全文工作总结108-109

6.2 全文工作展望109-110

参考文献110-116
附录 术语表116-120
附录 图表清单120-124
致谢124-125
在读期间发表的学术论文与取得的其他探讨成果125