碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)高效聚能影響因素研究.pdf

1、碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)作為一種高效的太陽能熱利用方式，系統(tǒng)的聚能效果將直接決定斯特林機的發(fā)電效率。為了找出影響系統(tǒng)高效聚能的主要影響因素，本文對其工作原理以及系統(tǒng)內(nèi)部光能傳輸路徑進行了分析，發(fā)現(xiàn)影響系統(tǒng)高效聚能的因素主要有碟式機架、雙軸跟蹤裝置以及吸熱器二次反射錐。其中，機架作為整個系統(tǒng)的支撐部件，是實現(xiàn)聚光器反射鏡面幾何“保型”和吸熱器空間位置“固定”的載體，自重及風載作用可能引起機架產(chǎn)生形變，使得反射鏡面偏離其理想位置，影響系統(tǒng)的聚能

2、效果；雙軸跟蹤裝置是實現(xiàn)聚光器精準指向太陽不可或缺的模塊，實際制造以及安裝過程中的誤差將直接反映到系統(tǒng)的跟蹤精度，降低聚能效果；而反射錐是吸熱器表面能流合理分配的基礎，通過利用反射錐，可將未利用的光能重新分配并加以利用，改善聚能效果。
　　基于以上分析，本文以38kW級碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)為研究對象，通過采取理論分析與實際測量相結(jié)合的方法，對影響系統(tǒng)聚能的各項因素進行了定量研究，分析了這3種因素對高效聚能的影響趨勢及各自原因。具體

3、研究內(nèi)容包括：
　　首先，對太陽能斯特林熱機腔式吸熱器的結(jié)構(gòu)特點進行分析，建立了以二次反射錐結(jié)構(gòu)參數(shù)為變量的腔式吸熱器性能參數(shù)模型，以項目所用太陽能斯特林熱機為研究對象，基于Tracepro光學仿真軟件平臺，采用蒙特卡洛光線追跡法模擬分析了不同的二次反射錐結(jié)構(gòu)對腔式吸熱器表面能流等性能參數(shù)的影響。研究表明：吸熱器內(nèi)安裝二次反射錐能大幅度的提高吸熱器表面的光能利用率，同時對改善吸熱器表面能流分布均勻性效果明顯。
　　其次，對影

4、響因素中的雙軸跟蹤裝置誤差展開研究，發(fā)現(xiàn)軸線偏差為雙軸跟蹤裝置誤差的主要來源，進而分析了軸線偏差的主要類型，同時，考慮到碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中雙軸跟蹤裝置軸線測量的需要，提出了一種基于全站儀的雙軸跟蹤裝置軸線測量方法，最后，對研發(fā)的38kW碟式太陽能系統(tǒng)雙軸跟蹤裝置軸線進行測量，并分析了軸線偏差對聚能效果的影響。測量結(jié)果顯示：該系統(tǒng)雙軸跟蹤裝置軸線偏差類型為俯仰軸與方位軸不正交，偏差為0.682°，且吸熱器表面光斑分布隨著高度角的增大逐