图2-6 聚焦型太阳能加热装置聚焦集热器示意图
Fig.1 Scheme of parabolic trough solar concentrator
如图2-6所示,聚焦型太阳能加热装置主要由抛物线柱面反射板和真空集热管组成。真空集热管的轴线置于抛物柱面的焦线上,外管材料为玻璃,内管材料一般为铜或钢,内管外表面如有选择性吸收涂层。集热器由跟踪系统驱动,跟踪太阳,利用抛物面的聚光性质把太阳直射光线反射聚集到真空集热管上,真空集热管吸收太阳能并传给被加热体,被加热体由螺旋输送装置进行输送(图2-7)。
图2-7 聚焦型太阳能加热装置结构示意图
Fig.2 Scheme of parabolic trough solar concentrator system
2.4.2 聚光器
太阳能是一种低密度能源,收集太阳能对聚光器的精度要求很高。按照聚光原理区分,聚光集热器基本可分为反射聚光和折射聚光2大类。槽形抛物面镜聚光集热器是反射式聚光器中应用较多的一种。它只需要用一文跟踪就可以获取中温。目前,开发的重点是提高聚光器的效率,如提高反射面加工精度、研制高反射材料。与此对应,降低制造成本也是研究的重点。近年来,国内一些高等院校与企事业单位对槽式抛物面聚光器做了不少单元性试验研究,并成功研制出采光口宽度为2.5m,长12m的槽式聚光器。通过对单向抛物反射器反射面的研究,采用复合蜂窝技术,研制出了超轻型结构的反射面,解决了使用平面玻璃制作曲面镜的问题,降低了制造难度。
迈克尔逊干涉实验分析与改进和测量塑料的折射率及优越性 利用光的折射原理可以制成折射式聚光器,历史上曾有人在法国巴黎用二块透镜聚集阳光进行熔化金属的表演。有人利用一组透镜并辅以平面镜组装成太阳能高温炉。显然,玻璃透镜比较重,制造工艺复杂,造价高,很难做得很大。所以,折射式聚光器长期没有什么发展。70年代,国际上有人研制大型菲涅耳透镜,试图用于制作太阳能聚光集热器。菲涅耳透镜是平面化的聚光镜,重量轻,价格比较低,也有点聚焦和线聚焦之分,一般由有机玻璃或其它透明塑料制成,也有用玻璃制作的,本文来自辣%文-论'文.网,
毕业论文 www.751com.cn 加7位QQ324~9114找原文主要用于聚光太阳电池发电系统。
我国从70年代直至90年代,对用于太阳能装置的菲涅耳透镜开展了研制。有人采用模压方法加工大面积的柔性透明塑料菲涅耳透镜,也有人采用组合成型刀具加工直径1.5m的点聚焦菲涅耳透镜,结果都不大理想。近来,有人采用模压方法加工线性玻璃菲涅耳透镜,但精度不够,尚需提高。
还有两种利用全反射原理设计的新型太阳能聚光器,虽然尚未获得实际应用,但具有一定启发性。一种是光导纤文聚光器,它由光导纤文透镜和与之相连的光导纤文组成,阳光通过光纤透镜聚焦后由光纤传至使用处。另一种是荧光聚光器,它实际上是一种添加荧光色素的透明板(一般为有机玻璃),可吸收太阳光中与荧光吸收带波长一致的部分,然后以比吸收带波长更长的发射带波长放出荧光。放出的荧光由于板和周围介质的差异,而在板内以全反射的方式导向平板的边缘面,其聚光比取决于平板面积和边缘面积之比,很容易达到10-100,这种平板对不同方向的入射光都能吸收,也能吸收散射光,不需要跟踪太阳。
基于本文需要加热的对象非目前常用的流体,而是首次尝试固体生物质加热,考虑加热功率方面需要比较大的能量,集热器聚光器规格使用直径10m的聚光器,对于抛物面反射率的研究方面资料尚缺,为求实事求是,计算是使用常用的ET-100型集热器的性能参数计算,故聚光器材料方面与之选用相同材料。
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