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)內部光能傳輸路徑進行了分析，發(fā)現影響系統(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、研究內容包括：
　　首先，對太陽能斯特林熱機腔式吸熱器的結構特點進行分析，建立了以二次反射錐結構參數為變量的腔式吸熱器性能參數模型，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構對腔式吸熱器表面能流等性能參數的影響。研究表明：吸熱器內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