便携碟式太阳能轻型热电转换装置关键技术研究
基于碟式太阳能热发电系统的热电联供技术研究
基于碟式太阳能热发电系统的热电联供技术研究引言:能源危机和环境保护是当今全球面临的重大挑战。
解决这些问题的关键之一是开发可再生能源,如太阳能。
太阳能发电是一种环保、可持续的能源选择,但传统太阳能电池在转化效率和稳定性方面仍然面临一些问题。
因此,研究人员一直在寻找新的途径来提高太阳能的利用效率。
本文将着重介绍基于碟式太阳能热发电系统的热电联供技术研究。
1. 碟式太阳能热发电系统的原理碟式太阳能热发电系统又被称为太阳碟发动机,其基本原理是将碟式聚光器(集热器)利用太阳能将光能聚焦在一个小区域上,使得该区域能量密度极高,并通过吸热转化为热能。
碟式聚光器通常由多个镜片组成,可以跟踪太阳运动以最大程度地吸收太阳能。
通过驱动发电机或蒸汽涡轮,将热能转化为电能,实现太阳能的高效利用。
2. 碟式太阳能热发电系统的优势与传统的平板太阳能电池相比,碟式太阳能热发电系统具有以下几个优势:(1)高效:碟式聚光器将太阳能聚集在一个小区域内,光线密度大大提高,可以实现较高的转换效率。
(2)稳定性:由于碟式太阳能热发电系统可以自动跟踪太阳运动,因此可以在不同时间、不同角度下都能够吸收到最大量的太阳能,这使得系统的稳定性更高。
(3)灵活性:碟式聚光器可以根据需求进行调整,以适应不同聚光倍率和功率要求,从而满足各种应用场景的需求。
3. 碟式太阳能热发电系统的应用(1)热电联供系统:碟式太阳能热发电系统可以同时产生电能和热能。
在热电联供系统中,热能可以用于供暖、热水或其他加热需求,电能可以用于满足建筑物的电力需求。
这种方法不仅提高了能源利用效率,还减少了对传统能源的依赖。
(2)工业生产:碟式太阳能热发电系统可以应用于工业生产,例如太阳能热镀膜系统、太阳能热炉等。
这些系统可以利用太阳能提供高温热源,满足工业生产中的高温需求。
(3)农业应用:碟式太阳能热发电系统还可以被用于温室农业,提供充足的热能和电能,为植物的生长提供合适的环境。
4. 碟式太阳能热发电系统的研究进展当前,关于碟式太阳能热发电系统的研究主要集中在以下几个方面:(1)改进聚光器设计:研究人员正在改进碟式聚光器的材料和结构,以提高其聚光效率和耐候性。
基于小型发电机的碟式太阳能热力发电技术研究进展
内环 境 与 生 态 保 护 的 巨 大 压 力 , 面 临 着 煤 炭 、 油 更 石
和天 然 气 的 储 量 有 限 的 现 实 情 况 。 目 前 我 国 单 位
GD P的 能 耗 比 发 达 国 家 高 6~1 0倍 , O:的年 排 放 量 C 约 占世 界 总 排 放 量 的 1 . % , 境 污 染 问 题 特 别 突 32 环 出 。太 阳 能 作 为 一 种 清 洁 能 源 对 构 建 电 力 生 产 资 源
能 热 电 站 投 入 试 验 运 行 J 许 多 科 学 家 预 测 , 2 。 至 1 世纪2 0~3 年 代 , 阳能 热 力 发 电 电 价 有 可 能 降 到 与 0 太
常规 能 源 电价 相 同 的 水 平 。 按 集 热 器 类 型 的 不 同 , 图 1 太 阳能 热 力 S fn ti i g发 电系 统 示 意 图 l 该 系 统 采 用 双 轴 自动 跟 踪 太 阳 光 的碟 形 抛 物 面
反射镜 作集热 器 , 热 器安 装 在反 射 镜 的焦 点处 , 受 其
后 部 可 安 装 小 型 发 电 机 ( t ig机 或 B atn机 ) 太 Si n l f ryo 。
阳光 被 聚 焦 至 受 热 器 上 , 热 其 中流 体 ( He或 H 加 如 )
至 8 0o 右 , 动 小 型 电机 发 电 。 当 盘 片 上 不 安 装 0 C左 推 发 电机 时 , 用 与 槽 式 系 统 相 似 的 方 式 , 多 个 盘 组 采 将
动 力 的供 给 完 全 来 自 凹 面 聚 焦 镜 对 太 阳 光 聚 焦 所 产
基于碟式太阳能热发电系统的热能存储与回收技术研究
基于碟式太阳能热发电系统的热能存储与回收技术研究碟式太阳能热发电系统作为近年来备受关注的一种高效能源转换技术,其独特的结构和工作原理使其在可再生能源领域拥有广阔的应用前景。
然而,碟式太阳能热发电系统存在着热能存储与回收的技术难题,这也成为制约其大规模应用的主要因素之一。
因此,本文将对基于碟式太阳能热发电系统的热能存储与回收技术进行研究与探讨。
1. 热能存储技术热能存储是碟式太阳能热发电系统的重要组成部分,它能够解决太阳能热发电在夜间或云雾天气等无法获取太阳能的问题,为系统提供持续稳定的能源供应。
在热能存储技术方面,目前主要采用的方式有热储罐、储热材料和热泵等。
热储罐是一种常见的热能存储技术,通过储存高温流体或熔融盐来储存太阳能热能。
热储罐具有体积大、成本低的优势,但其传热损失较大,影响了系统的热能存储效率。
储热材料是另一种有效的热能存储技术,通过高温熔融材料或化学反应等方式来储存热能。
储热材料具有很高的储能密度和热储存效率,但其稳定性和寿命等方面仍面临一些挑战,需要进一步深入研究和改进。
热泵技术则是一种利用低温热能进行高温热能转化的技术,通过热力循环过程将低温热能转化为高温热能并储存起来。
热泵技术具有高效节能、对环境影响小等优势,但需要考虑与碟式太阳能热发电系统的协同运行问题。
2. 热能回收技术热能回收是指在碟式太阳能热发电系统中,通过回收剩余热能并利用其产生其他目的的热能。
热能回收技术是提高整体能源利用效率的重要手段,可以减少能源浪费,降低碟式太阳能热发电系统的运营成本。
目前主要的热能回收技术包括余热回收和废热利用两种方式。
余热回收是指通过对发电过程中产生的余热进行收集和再利用,例如通过蒸汽发生器、热交换器等装置将余热转化为热水或蒸汽供应给其他设备使用。
废热利用则是指对产生大量废热的设备进行有效回收和利用,例如通过热管、热泵等方式将废热转化为电能或其他形式的能量。
热能回收技术在碟式太阳能热发电系统中的应用还面临一些挑战。
碟式太阳能热发电系统的能源管理与智能化控制技术
碟式太阳能热发电系统的能源管理与智能化控制技术随着对可再生能源的需求日益增加,太阳能作为最为丰富和可利用的能源之一,受到了广泛关注。
碟式太阳能热发电系统作为一种新型的太阳能利用方式,具有较高的发电效率和集热能力,成为研究和应用的热点之一。
然而,为了充分发挥碟式太阳能热发电系统的潜力,能源管理与智能化控制技术显得尤为重要。
能源管理是碟式太阳能热发电系统中至关重要的一环。
在系统运行过程中,能源的高效利用是确保系统性能稳定和持续运行的关键。
首先,通过有效的能源管理,可以提高系统的发电效率。
碟式太阳能热发电系统的集热器直接接触太阳光,将其转化为热能。
而能源管理技术可以根据太阳能辐射强度和温度等因素,调节集热器的工作状态,使其在不同的天气条件下获得最佳的能源利用效果,提高系统的发电效率。
其次,通过能源管理,可以实现能源的储存与调配。
在太阳能资源不稳定的情况下,能源管理技术可以将多余的电能储存起来,以备不时之需,从而实现能源的平衡和调配。
热储罐的设计和控制是碟式太阳能热发电系统能源管理的重要组成部分。
通过合理设置热储罐的容量和参数,能够使系统在日夜温差较大的情况下,充分利用太阳能资源,实现能源的高效存储和利用。
智能化控制技术是实现碟式太阳能热发电系统高效运行的关键。
通过智能化控制技术,可以实现对系统的精确监测和控制,提高系统的安全性和可靠性。
首先,智能化控制技术可以通过传感器和监测装置对系统的温度、压力、湿度等参数进行实时监测,及时发现并解决系统中的故障和异常情况,保证系统的正常运行。
其次,智能化控制技术可以通过自动调节系统的工作状态和参数,使其适应不同的工作负荷和能源供给,实现系统的自适应运行,提高系统的效率和稳定性。
在碟式太阳能热发电系统的能源管理与智能化控制技术中,还有一项重要的任务是对系统进行模拟和优化。
通过数学建模和仿真技术,可以对系统的工作原理和效能进行深入研究,为系统的设计和改进提供参考。
同时,通过优化算法和策略的应用,可以使系统在不同工况下实现最佳的能源利用效果,提高系统的发电效率和经济性。
基于AMTEC的碟式太阳能热发电系统的可行性研究
XI AO 丑n,W U h a g y n ,LIYo —o g I S u n ~ ig urn
( ol eo o e n i eig h n q gUnvri , hn q g4 0 4 , hn ) C lg f w r gn r ,C og i iesy C og i 0 0 4 C i e P E e n n t n a
Ab t a t sr c :Th sp p rp  ̄ e a a oi ih AM TEC s l h r l o rs s e .wh c o ie y tm n i a e mp d a p r b l ds / c o a t ema we y tm r p ih i ac mb n d s se i s
础 ,对提 出的基 于 AMT C的碟 式太阳能热发电 系统的性能进行 了初步分析 。结 果表 明 ,在一 定的参数条件 E
下 ,该 系统 的总体热 电转换效率达到 2 . %,该 系统在碟式 太阳能热发 电 系统 中具有一定的竞争力。最后 指 06
出 了需进 一 步 解 决 和 研 究 的 问题 。
肖 兰,吴双应 ,李友 荣
( 庆大学 动力工程学院 ,重庆 40 4 ) 重 0 0 4 摘 要 :提 出一种基 于 A E MT C的碟 式太 阳能热发 电系统 ,该 系统通过 分离式 热管把碟 式太 阳能集热 系统和碱
金 属热电转换器 ( AMTE C)耦 合 起 来 。 以碟 式 太 阳能 集 热 系 统 的 热 性 能 以及 A E MT C的 热 电转 换 性 能 为 基
w i aa l i sl l c r S a cd d w t na a t e l oe t c o v re A hc ap b i ds o rc l t sa e i a l l h r o c h. a o e o i c h k i a t r l r n et me l h ma t e i c c r( MTE t ru h C) ho g
碟式太阳能热发电系统的光热转换机制研究
碟式太阳能热发电系统的光热转换机制研究太阳能作为一种绿色、可再生的能源资源,受到了广泛关注。
随着对能源需求的不断增长,人们对太阳能利用的研究也在不断深入。
碟式太阳能热发电系统作为一种新型的太阳能利用技术,具备高效、节能、环保的特点,受到了学术界和工业界的关注。
碟式太阳能热发电系统主要由碟式反射器、锥形太阳能集热器、热传输介质和工作负载组成。
其中,碟式反射器是碟式太阳能热发电系统的核心部件,起到聚焦太阳光线的作用。
锥形太阳能集热器负责将太阳光线聚焦到焦点上,并将热能传递给工作负载。
热传输介质则起到传导热量的作用。
碟式太阳能热发电系统的光热转换机制主要包括吸收、传导、辐射和对流四个过程。
首先是吸收过程,太阳光线经过碟式反射器聚焦到锥形太阳能集热器上,集热器表面的吸收涂层吸收阳光中的热能。
吸收涂层通常采用高吸收率、低发射率的材料,以增强吸收效果。
吸收的热能随后通过传导过程传递到热传输介质中。
在传导过程中,热传输介质的温度逐渐升高,传导热量从高温到低温的地方。
为了提高传导效率,可以使用具有较高导热性能的介质,并设计合适的传热路径。
碟式太阳能热发电系统中的第三个过程是辐射。
当热传输介质受热后,其表面会产生热辐射,将热能以电磁波的形式辐射出去。
这部分辐射热量既可以通过空气传递,也可通过反射器和集热器传递给工作负载。
合理设计和优化反射器的形状和材料,可以减少辐射热量的损失。
最后一个过程是对流,当热传输介质表面温度较高时,周围的空气会受热膨胀,形成对流现象。
对流可以带走部分热量,降低热传输介质表面的温度。
因此,在设计碟式太阳能热发电系统时,应考虑对流的影响,提高系统的效率。
碟式太阳能热发电系统的光热转换机制研究不仅可以增加对该技术的理解,还有助于优化设计和提高系统的效率。
目前的研究工作主要集中在提高吸收涂层的吸收效率、优化传导和辐射的传热性能、减少对流损失等方面。
值得注意的是,碟式太阳能热发电系统的光热转换效率受到诸多因素的影响,如太阳辐射强度、大气温度和湿度等。
蝶式太阳能热发电系统的技术创新与国际合作机制
蝶式太阳能热发电系统的技术创新与国际合作机制随着全球能源需求不断增长和环境问题的日益严重,可再生能源已成为解决能源危机和减少碳排放的重要途径。
在所有可再生能源中,太阳能光热发电被广泛认为是最具潜力的代表之一。
而蝶式太阳能热发电系统作为一种新型的太阳能热发电技术,其技术创新和国际合作机制的发展至关重要。
蝶式太阳能热发电系统是近年来涌现的一种基于太阳能的集热、蓄热和发电的系统。
该系统通过聚光镜反射太阳光的热能并集中到集热管上,利用集热管中的工质传递热量,并在发电机组中将热量转化为电能。
与传统的太阳能光热发电系统相比,蝶式太阳能热发电系统有着更高的光热转换效率和更低的成本。
技术创新是推动蝶式太阳能热发电系统发展的关键因素之一。
目前,该系统的关键技术主要包括聚光镜的设计与制造、集热管的热传导性能、工质的选择和发电机组的设计等。
在聚光镜方面,通过采用复合材料和光学镀膜等创新技术,可以提高聚光镜的反射效率和抗腐蚀性能。
在集热管方面,通过改良材料的热传导性能和管壁结构的设计,可以提高集热管的热能吸收和传递效率。
在工质的选择方面,研发高效的热媒介是关键,以确保热能能够快速、稳定地传递到发电机组中。
此外,发电机组的设计也需要不断创新,以提高发电效率和降低成本。
蝶式太阳能热发电系统的技术创新不仅需要国内的研发力量,还需要与国际社会的合作共享经验和资源。
国际合作机制为技术创新提供了广阔的平台。
各国可以通过合作开展技术研发和实验验证,并分享各自在材料、工艺、设计和运营方面的最佳实践。
同时,国际合作还可以促进技术标准的统一和共享知识产权的保护,加快蝶式太阳能热发电系统的推广和普及。
在国际合作机制中,各国政府、企业和研究机构扮演着不可或缺的角色。
政府应加大对蝶式太阳能热发电系统技术创新的支持力度,提供资金和政策支持,鼓励企业和研究机构参与国际合作。
同时,企业应积极参与技术研发和市场拓展,推动技术创新向商业化和产业化方向发展。
碟式太阳能热发电系统的系统动态响应与控制策略
碟式太阳能热发电系统的系统动态响应与控制策略随着全球对可再生能源的需求不断增加,太阳能作为一种清洁、可持续的能源形式,逐渐成为人们关注的焦点。
太阳能热发电是一种利用太阳能将热能转化为电能的技术,而碟式太阳能热发电系统则是其中一种高效、节能的发电方式。
本文将对碟式太阳能热发电系统的系统动态响应与控制策略进行探讨。
首先,了解碟式太阳能热发电系统的基本原理是必要的。
碟式太阳能热发电系统由太阳能辐射收集器、传热材料、热交换器和发电机组成。
太阳能辐射收集器是系统中最重要的部件,它能够吸收太阳能辐射并将其转化为热能。
传热材料则接收热能并将其传递给热交换器。
热交换器将热能转化为机械能,并通过发电机将其转化为电能。
整个系统实现了太阳能到电能的高效转换。
在设计碟式太阳能热发电系统的控制策略时,需要考虑系统的动态响应。
系统的动态响应一方面与能量的收集、转移和转换效率相关,另一方面与系统的稳定性和抗干扰能力有关。
针对碟式太阳能热发电系统,我们可以从以下几个方面考虑控制策略。
首先,针对太阳能辐射的动态响应,可以采用光照追踪技术来实现系统的最优效率。
光照追踪技术可以根据太阳位置和云量等因素自动调整太阳能辐射收集器的角度,以获取最大的辐射能量。
此外,通过智能控制算法,还可以调整太阳能辐射收集器的面积,以适应不同光照条件下的能量收集需求。
这样一来,就能够实现系统对太阳能辐射的动态响应,提高能量收集效率。
其次,针对传热材料和热交换器的动态响应,可以通过流量控制和温度控制来实现。
通过合理调整传热材料和热交换器的流量,可以提高热能的传递效率,从而提高发电效率。
同时,通过温度控制,可以保持传热材料和热交换器的温度在合理范围内,防止过热或过冷的现象发生,并确保系统的稳定性和可靠性。
最后,对于发电机的动态响应和电能输出的控制,可以采用反馈控制策略。
通过实时监测发电机的转速和电能输出,可以对系统进行调节和优化,以实现最佳的发电效率。
此外,通过反馈控制可以提高系统对外界干扰的抵抗能力,确保电能稳定输出,并保护发电机免受过载等损坏。
碟式聚光太阳能集热器的性能分析及试验装置设计.
分类号学号M201070981学校代码10487密级硕士学位论文碟式聚光太阳能集热器的性能分析及试验装置设计学位申请人:宋佳学科专业:动力工程指导教师:高伟教授张燕平副教授答辩日期:2012年5月24日A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirementsfor the Degree of Master of EngineeringAnalysis on the Performance of Collector of Dish concentrator System and Design on Testing EquipmentsCandidate:Song JiaMajor:Power EngineeringSupervisor:Prof.Gao WeiAssoc.Prof.Zhang YanPingHuazhong University of Science&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
保密□,在年解密后适用本授权书。
本论文属于不保密□。
(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名:指导教师签名:日期:年月日日期:年月日华中科技大学硕士学位论文摘要太阳能热发电中碟式太阳能热发电系统与槽式和塔式系统相比有很多优势,可以达到较高的热电转换效率和热效率,因此成为较可行且效率较高的热发电装置。
碟式太阳能热发电系统的系统功率平衡与效率提升
碟式太阳能热发电系统的系统功率平衡与效率提升太阳能作为一种可再生的清洁能源,受到越来越多人的关注和重视。
而碟式太阳能热发电系统是一种高效利用太阳能的技术,通过将碟式反射器对准太阳,将太阳的能量聚焦在热发电单元上,从而实现能源转化。
然而,这种系统在实际应用中仍然面临着一些挑战,特别是系统功率平衡和效率方面的问题。
本文将讨论如何解决这些问题以提升碟式太阳能热发电系统的系统功率平衡和效率。
首先,系统功率平衡是碟式太阳能热发电系统中需要重点考虑的一个问题。
在系统运行过程中,由于一些不可控因素的存在,如气候变化、太阳光的波动等,会导致系统的输出功率不稳定。
为了实现系统功率的平衡,可以采用以下几种方法:其一,引入能量储存技术。
通过在系统中引入能量储存装置,可以吸收并储存系统过剩的热量或电能,以便在光照不足或负荷需求变化时提供能源支持。
例如,可以利用储罐来储存热量,或者使用电池组来储存电能。
这样一来,系统就能根据实际需求灵活调整能量的供给,提高功率平衡性。
其二,采用多机组联动控制。
将多个碟式太阳能热发电系统相互连接,并通过联动控制来调整系统的工作状态和输出功率,可以实现系统之间的功率平衡。
通过实时监测系统的输出功率和负荷需求,合理分配能量供给,使系统间的功率差距最小化。
此外,联动控制还可以提高系统的稳定性和可靠性,避免由于单一系统失效而造成整个系统的停工。
其三,优化热发电单元的设计。
热发电单元是碟式太阳能热发电系统中的核心组件,其设计直接影响系统的效率和功率平衡性。
可以通过优化各个组件的结构和材料,提高能量的收集和转换效率。
例如,采用高反射率和低吸收率的材料来减少能量的损失,或者设计更高效的光热转换器件来提高能量转换效率。
这样一来,系统的功率平衡性将得到显著提升。
其次,效率提升是另一个需要解决的关键问题。
碟式太阳能热发电系统的效率主要取决于太阳能的利用效率和能量转换效率两个方面。
为了提高系统的效率,可以采取以下措施:首先,优化反射器的设计。
蝶式太阳能热发电系统的设计优化及器件创新
蝶式太阳能热发电系统的设计优化及器件创新太阳能是一种清洁、可再生的能源,而太阳能热发电系统则是将太阳能转化为电能的一种重要方式。
在热发电系统中,蝶式太阳能热发电系统是一种较为新颖且具有潜力的设计。
本文将探讨蝶式太阳能热发电系统的设计优化和器件创新,以提高其发电效率和经济性。
首先,设计优化是提高蝶式太阳能热发电系统性能的关键。
要实现系统的高效发电,需要考虑以下几个方面的优化。
首先,光热转换器的设计至关重要。
光热转换器是将太阳能转化为热能的关键组件,其设计直接影响到系统的能量收集效率。
在蝶式太阳能热发电系统中,光热转换器的设计需要考虑到高效的吸收太阳能的能力和低热损失的特点。
在选择材料时,可以考虑使用高吸收率和低反射率的材料,以最大程度地吸收太阳能。
另外,采用反射镜或凸透镜等光学器件来聚焦太阳能,也可以提高光热转换效率。
其次,传热系统的优化也是必不可少的。
传热系统是将光热转换器中产生的热能传递给工作介质的部分。
在蝶式太阳能热发电系统中,通过优化传热系统的设计,可以提高热能转化的效率。
一种常见的传热系统是采用流体循环的方式,通过在光热转换器周围建立流体循环的管道,将热能传递到热能发电装置中。
在设计中,可以考虑管道的长度、直径和材料等因素,以减小传热过程中的热损失,提高传热效率。
此外,热能发电装置的优化也是提高蝶式太阳能热发电系统性能的重要因素。
热能发电装置是将热能转化为电能的关键组件,其设计应考虑到高效的电能转化和设备稳定性。
在设计中,可以采用高效的热电子器件来转化热能为电能。
例如,热电偶、热电堆等热电子器件具有高效的热-电转换性能,可以应用于蝶式太阳能热发电系统中。
此外,优化热能发电装置的结构和材料也有助于提高其转化效率和稳定性。
除了设计优化外,器件创新也是推动蝶式太阳能热发电系统发展的重要因素。
在热发电系统中,蝶式太阳能热发电系统所使用的器件的性能和特性直接决定了整个系统的性能。
因此,通过进行器件创新,可以进一步提高系统的发电效率和经济性。
基于碟式太阳能热发电系统的能源转换效率研究
基于碟式太阳能热发电系统的能源转换效率研究引言:太阳能作为一种绿色、可再生的能源形式,受到越来越多人的关注和研究。
太阳能热发电系统是其中一种利用太阳能转化为电能的技术,而碟式太阳能热发电系统作为一种高效能量转换设备,近年来在能源领域备受关注。
本文将围绕碟式太阳能热发电系统的能源转换效率进行研究和探讨。
一、碟式太阳能热发电系统的原理和结构碟式太阳能热发电系统包括太阳能集热器、碟式短焦距透镜、光电转化器和传动系统等部分。
太阳能集热器用于收集太阳能并将其聚焦到碟式短焦距透镜上。
碟式短焦距透镜通过反射将聚集在其焦点上的光能转化为热能。
光电转化器将热能转化为电能。
传动系统用于保持光电转化器的位置和角度,使其能够随着太阳的轨迹实现自动跟踪。
二、能源转换效率的影响因素太阳能热发电系统的能源转换效率,即将太阳能转化为电能的能力,受到多个因素的影响。
1. 太阳辐射条件太阳辐射的强度和方向会直接影响到太阳能集热器的效果。
在阳光充足的条件下,太阳能集热器可以更充分地收集到太阳能,提高系统的能源转换效率。
2. 碟式短焦距透镜的设计碟式短焦距透镜是将聚集在其中的光能转化为热能的关键部件。
其设计包括表面形状、反射率和材料的选择等。
优化碟式短焦距透镜的设计可以提高能源转换效率。
3. 光电转化器的性能光电转化器的性能直接决定了将热能转化为电能的效率。
选择高效率的光电转化器材料和设计合理的结构可以提高能源转换效率。
4. 传动系统的稳定性和精度传动系统用于使光电转化器能够随着太阳的轨迹实现自动跟踪。
传动系统的稳定性和精度会影响到光电转化器与太阳的匹配程度,进而影响到能源转换效率。
三、能源转换效率的研究方法为了研究碟式太阳能热发电系统的能源转换效率,我们可以采用以下的研究方法。
1. 实验研究通过实验方法,我们可以测量和分析碟式太阳能热发电系统在不同太阳辐射条件下的能源转换效率。
可以对太阳辐射强度、碟式短焦距透镜的设计参数、光电转化器的性能等进行调整和优化,以提高能源转换效率。
碟式太阳能热发电系统的热电转换机理与模拟仿真
碟式太阳能热发电系统的热电转换机理与模拟仿真碟式太阳能热发电系统是一种利用太阳辐射能转化为电能的热电转换装置。
热电转换是指利用热能产生电能的过程,其工作原理基于热电效应,即当两个不同温度的导体连接在一起时,会产生电动势。
碟式太阳能热发电系统的核心部分是热电堆,它由多个热电对组成,每个热电对由一个N型半导体和一个P型半导体组成。
在太阳光照射下,热电堆的N型半导体一侧吸收太阳能并升温,而P型半导体一侧则冷却。
这种温差产生了一个电势差,从而产生了电流。
热电堆的性能主要取决于材料的选择和结构设计。
在碟式太阳能热发电系统中,常用的热电材料包括硒化铋(Bi2Te3)、硒化铟(In2Se3)等。
这些材料具有良好的热电性能,能够将太阳能高效转化为电能。
此外,优化热电堆的结构设计也是提高系统效率的关键。
通过合理调整热电对的数量和排列方式,最大程度地增加温差效应,可以达到更高的电力输出效率。
为了进一步优化碟式太阳能热发电系统的性能,研究人员通常采用模拟仿真的方法进行系统优化设计。
借助计算机辅助设计软件,可以对不同的参数进行模拟和分析,从而找到最佳的工作条件。
模拟仿真可以模拟热电堆在不同工况下的热电转换效率,并预测系统的电力输出性能。
在模拟仿真中,一般需要考虑的参数包括太阳光照强度、热电堆的材料和尺寸、热电对的排列方式等。
通过调整这些参数,可以得到不同工况下系统的电力输出特性曲线。
同时,模拟仿真还可以模拟热电堆的稳态和动态响应,探究系统在不同工况下的性能变化规律。
除了模拟仿真,实验测试也是评估碟式太阳能热发电系统性能的重要手段。
通过实验测试,可以验证仿真结果的准确性,并进一步优化系统设计。
实验测试可以对系统的热电转换效率、电流输出稳定性等指标进行验证,并对不同参数的影响进行定量分析。
综上所述,碟式太阳能热发电系统是一种有效利用太阳能转化为电能的热电转换装置。
通过研究热电转换机理,选择合适的材料和优化设计,可以实现高效的能量转换。
碟式太阳能热发电技术综述_二_
碟式太阳能热发电技术综述(二)许 辉,张 红,白 穜,丁 莉,庄 骏南京工业大学能源学院,江苏南京 210009[摘 要] 对碟式太阳能热发电技术的热机进行了详细阐述和较为系统地分析,结果表明斯特林发动机及斯特林循环有着明显的优势。
通过对目前国内外关于碟式太阳能热发电技术研究和应用现状的综述,针对目前国内研究亟待解决的问题进行了分析探讨,认为系统关键部件的研发突破是碟式太阳能发电技术发展的基础。
[关 键 词] 太阳能;热发电;碟式聚光器;斯特林发动机;接收器;热机;热管[中图分类号] T K511[文献标识码] A[文章编号] 1002 3364(2009)06 0006 04[DOI 编号] 10.3969/j.issn.1002 3364.2009.06.006AN OVERVIEW OF DISH SOLAR THERMAL POWER TECHNOLOGYXU Hui,ZHAN G H ong,BAI T ong,DING Li,ZHU ANG JunCollege of Energy,Nan jing University of TechnologyAbstract:Detail description and system atic analy sis are given to heat eng ines used by solar dish pow er g ener ation technolog y.It indicates that Stirling engine and Stirling cy cle have sig nificant advantag es than the others.T hr oug h an overview of dish solar thermal pow er techno logy development and applica tio n at home and abr oad,some urgent pro blems that need to be resolved are discussed.The result indi cates that the resear ch on key co mponents is fundamental for dev elo pm ent of dish solar thermal pow er techno logy.Key words:so lar energ y,thermal pow er g eneratio n,parabolic dish concentrator,Stirling eng ine,r eceiv er ,heat engine,heat pipe基金项目: 国家863高技术研究发展计划资助项目(2006AA05Z419)作者简介: 许辉(1981 ),男,安徽萧县,南京工业大学博士研究生,研读方向为高效传热传质设备与新能源开发技术。
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便携碟式太阳能轻型热电转换装置关键技术研究
便携碟式太阳能轻型热电转换装置关键技术研究
引言:
随着能源危机和环境问题的日益凸显,太阳能作为一种清洁、可再生的能源备受关注。
传统的太阳能发电方式通常采用光伏发电技术,但其能量转换效率较低。
热电转换技术作为一种高效能量转换方式,近年来备受研究者关注。
本文将对便携碟式太阳能轻型热电转换装置关键技术进行研究和探讨。
一、便携碟式太阳能轻型热电转换装置的原理
便携碟式太阳能轻型热电转换装置由太阳能收集板、热电转换模块和电池储能装置组成。
首先,太阳能收集板将太阳能辐射转化为热能。
热转换模块将热能转化为电能,利用热电材料的Seebeck效应,将温差转换为电能。
最后,电池储能装置将电能储存起来,方便后续使用。
二、热电材料的选择
热电材料是实现太阳能热电转换的核心。
它需要具备高的热电转换效率和稳定性。
目前常用的热电材料包括铋锑、硒化铟和硒化铋等化合物材料。
这些材料具有较高的热导率和电导率,可以有效地将热能转化为电能。
三、热电转换效率的提高
目前,便携碟式太阳能轻型热电转换装置的热电转换效率还不够高,主要存在两个方面的问题:热损失和电压损失。
为了提高热电转换效率,首先需要减少热损失。
可以通过优化散热结构和采用纳米复合材料等手段来降低热损失。
其次,可以通过优化电压调节电路,减小电压损失,提高装置的整体效率。
四、便携碟式太阳能轻型热电转换装置的结构设计
在设计便携碟式太阳能轻型热电转换装置时,应考虑其轻量化和紧凑性,方便携带和使用。
装置的结构设计应简单、稳定,尽量减少材料和组件的使用量,以降低成本。
同时,要考虑到装置的散热和安全性问题,确保装置在长时间使用时的稳定性和可靠性。
五、装置的应用前景与展望
便携碟式太阳能轻型热电转换装置具有重要的应用前景。
首先,它可以作为户外旅行和户外活动的便携电源,为移动设备、照明等提供电能。
其次,它还可以应用于无线传感器网络、远程监测等领域,解决能源供应问题。
未来,随着关键技术的不断创新和发展,便携碟式太阳能轻型热电转换装置有望在更多领域得到应用,并为实现可持续发展做出贡献。
结论:
本文对便携碟式太阳能轻型热电转换装置关键技术进行了研究。
通过优化热电材料的选择,提高热电转换效率,进行结构设计和应用前景展望等方面的探讨,为便携碟式太阳能轻型热电转换装置的发展提供了一定的参考和思路。
随着技术的不断进步和应用的推广,相信这种装置将在未来发挥重要的作用,为清洁能源的应用和环境保护做出积极贡献
综上所述,便携碟式太阳能轻型热电转换装置具有重要的应用前景。
通过优化热电材料的选择和提高热电转换效率,可以提高装置的整体效率。
在结构设计上,应考虑轻量化和紧凑性,简化稳定的设计,降低成本并确保装置的散热和安全性。
未来,随着关键技术的创新和发展,这种装置有望在户外旅行、无线传感器网络等领域得到广泛应用,并为实现可持续发展做出贡献。
相信随着技术的进步和应用的推广,便携碟式太阳能
轻型热电转换装置将在清洁能源应用和环境保护方面发挥重要作用。