太陽(yáng)能聚焦光斑能流密度測(cè)量方法評(píng)估

【摘要】：為了確定一種新型間接測(cè)量太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)聚焦光斑能流密度分布方法的測(cè)量誤差范圍,對(duì)其進(jìn)行了進(jìn)一步研究。從理論公式出發(fā),分析了該測(cè)量方法的誤差源;使用球面小定日鏡、CCD相機(jī)、漫反射板、中性密度濾光片等設(shè)備進(jìn)行了能流密度測(cè)量的實(shí)驗(yàn),使用MATLAB軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,得到了漫反射板上聚焦光斑的能流密度分布和總能量;實(shí)驗(yàn)時(shí)借助全站儀測(cè)量并計(jì)算了定日鏡中心的光線入射角,根據(jù)定日鏡的面積和反射率、太陽(yáng)直射輻射值、余弦效率等計(jì)算了光斑能量的理論值,并與測(cè)量得到的聚焦光斑總能量比較,得出了實(shí)驗(yàn)條件下該方法測(cè)量光斑總能量以及能流密度的相對(duì)誤差為3.5%。該測(cè)量誤差在允許范圍內(nèi),進(jìn)一步證實(shí)了該能流密度測(cè)量方法的正確性和可行性。 【作者單位】： 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所;
【關(guān)鍵詞】： 測(cè)量誤差 能流密度測(cè)量 聚焦光斑 太陽(yáng)能熱發(fā)電
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.11174275)~~
【分類(lèi)號(hào)】：TM615
【正文快照】： 1引言塔式太陽(yáng)能熱發(fā)電聚光系統(tǒng)的關(guān)鍵在于低成本高精度的定日鏡加工及跟蹤控制[1]。吸熱器上聚焦光斑能流密度分布的測(cè)量對(duì)評(píng)價(jià)定日鏡跟蹤精度和吸熱器性能及提高系統(tǒng)光熱效率有著重要意義。由于在太陽(yáng)能聚光發(fā)電中,接收器表面最高溫度可超過(guò)1 000℃[2],因此,焦斑處的能流密

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