基于平板型導光板的太陽能聚光系統(tǒng)

【摘要】：針對傳統(tǒng)線性聚光系統(tǒng)聚光光斑輻照度不均勻的問題,提出了一種由曲面線聚焦菲涅耳聚光器陣列及平板型導光板所組成的、系統(tǒng)高度小于40mm的小體積聚光系統(tǒng)方案,建立了曲面線聚焦菲涅耳透鏡的一般方程,給出導光板V形槽設計公式,并采用正交試驗法和光學仿真實驗對聚光器系統(tǒng)的各項結構參數(shù)進行優(yōu)化設計,同時分析了曲面線聚焦菲涅耳的加工誤差及導光板安裝偏角誤差的影響。結果表明:優(yōu)化后系統(tǒng)在采光面積500mm×200mm、聚光比50倍時,聚光效率可達75%,聚焦光斑均勻性優(yōu)于88%,且入射太陽光偏角在±7°內聚光效率大于50%。通過拼接可獲得不同聚光倍數(shù)系統(tǒng),由仿真實驗得出在160倍聚光比內,效率高于50%,均勻性優(yōu)于85%。 【作者單位】： 中國計量學院計量測試工程學院;
【關鍵詞】： 光學設計 聚光器系統(tǒng) 正交試驗 菲涅耳透鏡 平板型導光板
【基金】：浙江省科技計劃項目(2008C21158) 浙江省重大科技專項(2011C12025)資助課題
【分類號】：TK513.1
【正文快照】： 1引言隨著太陽能利用的不斷推進,可提高太陽能利用率的聚光技術也得到更多重視[1～4]。光伏(PV)電池所接收的聚焦光斑輻照度不均勻,不僅使得光伏電池內部產生電流降低了光電轉換效率,而且其發(fā)熱現(xiàn)象直接導致了系統(tǒng)提前老化,因此應用于光伏發(fā)電系統(tǒng)的聚光器,不僅需考慮聚光比

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