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复合抛物面聚光器(CPC)在光伏/热太阳能系统中的应用及实验 被引量:5
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作者 肖丽仙 何永泰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2536-2543,共8页
为研究复合抛物面聚光器(compound parabolic concentrator,CPC)在光伏,热(PV/T)太阳能系统中的应用特性,分析CPC-PV/T集热器内部的热传输机理,建立CPC-PV/T太阳能系统的光热、光电能量转换理论。并对系统的光热、光电转换特... 为研究复合抛物面聚光器(compound parabolic concentrator,CPC)在光伏,热(PV/T)太阳能系统中的应用特性,分析CPC-PV/T集热器内部的热传输机理,建立CPC-PV/T太阳能系统的光热、光电能量转换理论。并对系统的光热、光电转换特性进行研究,结果表明,CPC型聚光器在PV/T系统中的应用,一定程度上会导致系统光热转换性能的降低,但能有效提高系统光电转换效率。另外,设计无聚光PV/T太阳能系统样机和CPC型聚光PV/T太阳能系统样机,并对2种样机的光热、光电特性进行测试及对比分析。其中,CPC-PV/T样机的热效率为39.6%、输出电效率5.4%,无聚光PV/T样机热效率为44%、输出电效率仅为4.1%,实验结果与理论分析结果一致。 展开更多
关键词 复合抛物面聚光器(cpc) PV/T系统 光热特性 热效率 光电特性
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用于太阳光泵浦光纤激光聚光系统的改进型复合抛物面聚光器的设计
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作者 张墨 王子荣 +1 位作者 王书新 张星祥 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期289-299,共11页
为研制适用于太阳光泵浦光纤激光器的聚光系统,在分析了传统复合抛物面聚光器(CPC)用于耦合光纤的可行性及其缺陷的基础上,提出了一种改进型CPC用于光纤耦合。完成了由主级抛物面反射镜和次级改进型CPC组成的太阳光泵浦多级聚光方案,并... 为研制适用于太阳光泵浦光纤激光器的聚光系统,在分析了传统复合抛物面聚光器(CPC)用于耦合光纤的可行性及其缺陷的基础上,提出了一种改进型CPC用于光纤耦合。完成了由主级抛物面反射镜和次级改进型CPC组成的太阳光泵浦多级聚光方案,并与普通CPC和透镜组构成次级聚光器的方案以及无次级聚光器的方案进行了对比。光线追迹仿真模拟结果表明:改进型CPC能够克服普通CPC出射光线发散的缺陷,从而提高与光纤的耦合效率,当主镜接收角度在±0.55°范围内,其耦合效率维持在93.53%-96.43%,该结果优于其他方案。 展开更多
关键词 激光技术 太阳光泵浦激光器 复合抛物面聚光器 光纤耦合
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复合抛物面聚光器(CPC)截短对其性能的影响 被引量:8
3
作者 马鸣 郑宏飞 李家春 《太阳能》 2011年第7期33-36,共4页
论述了CPC的截短对其聚光比、最大聚光角和高宽比的影响,给出了其性能参数随截去率的变化曲线,为用户获取最佳经济性提供了参考依据。
关键词 复合抛物面聚光器 截去率 聚光
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基于复合抛物面聚光器的光通信接收天线 被引量:4
4
作者 方靖岳 常胜利 +1 位作者 秦石乔 张海良 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第9期87-91,共5页
本文推导了复合抛物面聚光器的轮廓曲线方程,分析表明,复合抛物面聚光器的结构决定于视场和底部半径两个参量,其底部半径一定时,视场越小,高度越大、聚光能力越强;复合抛物面聚光器的截取比越大,聚光能力越强;随着视场的增大,复合抛物... 本文推导了复合抛物面聚光器的轮廓曲线方程,分析表明,复合抛物面聚光器的结构决定于视场和底部半径两个参量,其底部半径一定时,视场越小,高度越大、聚光能力越强;复合抛物面聚光器的截取比越大,聚光能力越强;随着视场的增大,复合抛物面聚光器的聚光能力受截取比的影响减小。利用基于多次散射的蒙特卡罗模型对光散射通信的传输进行模拟,结果表明,复合抛物面聚光器应用于光散射通信的接收天线,能增加对光信号的采集,有助于增加通信距离。 展开更多
关键词 光散射通信 接收天线 蒙特卡罗模型 复合抛物面聚光器
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复合抛物面槽式光伏聚光器性能研究 被引量:1
5
作者 于苗苗 李承书 +3 位作者 侯静 贾柠泽 郑宏飞 常泽辉 《可再生能源》 CAS 北大核心 2016年第8期1107-1111,共5页
文章提出了一种复合抛物面槽式光伏聚光器,介绍了该聚光器的工作原理,利用Solidworks软件对其进行三维建模,并通过光学仿真软件对不同入射偏角、光伏组件不同安装位置时接收体表面的光线接受率和聚光效率进行计算。该课题组搭建了复... 文章提出了一种复合抛物面槽式光伏聚光器,介绍了该聚光器的工作原理,利用Solidworks软件对其进行三维建模,并通过光学仿真软件对不同入射偏角、光伏组件不同安装位置时接收体表面的光线接受率和聚光效率进行计算。该课题组搭建了复合抛物面槽式光伏聚光器试验台,对该光伏聚光器的输出电功率进行了测试和对比分析。结果表明:当复合抛物面槽式光伏聚光器径向入射偏角的变化范围为O~7。时,光线接受率为99.35%。60.49%:聚光效率随轴向入射偏角的增大呈线性降低的变化趋势;光线接受率和聚光效率随光伏组件与入射光之间夹角的增大而降低;在自然天气条件下,复合抛物面槽式光伏聚光器的输出电功率约为相同测试条件下平板光伏组件的2倍。 展开更多
关键词 光伏 复合抛物面 聚光器 电功率
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用于真空太阳集热器的复合抛物面聚光器 被引量:5
6
作者 陈华林 殷志强 齐京 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1081-1086,共6页
设计和优化了几种可应用于真空太阳集热管的CPC反射面,并对各反射面进行了光线跟踪以分析其光学效率,同时对一台CPC集热器进行了瞬时效率测试。作为比较,还对漫反射板集热器进行了光学效率分析和瞬时效率实验。
关键词 复合抛物面聚光器 真空太阳集热管 光学效率 瞬时效率
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基于复合抛物面聚光器的光纤耦合系统研究 被引量:5
7
作者 黄媛 马晓燠 饶长辉 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期309-313,共5页
为了使光纤激光器能高效率地抽运、完成大功率激光的输出,一般通过双透镜组将抽运源耦合进有源掺杂光纤。而为了进一步提高抽运效率、简化耦合系统,可以用复合抛物面聚光器来取代双透镜组。复合抛物面聚光器可以将最大接收角范围内的光... 为了使光纤激光器能高效率地抽运、完成大功率激光的输出,一般通过双透镜组将抽运源耦合进有源掺杂光纤。而为了进一步提高抽运效率、简化耦合系统,可以用复合抛物面聚光器来取代双透镜组。复合抛物面聚光器可以将最大接收角范围内的光全部会聚到其出射面,并且大部分能量都集中在有源掺杂光纤的数值空间范围内,因此具有很高的耦合效率。此外,复合抛物面聚光器还具有结构简单、尺寸较小、与抽运光源的对接简单等优点。仿真研究证实了复合抛物面聚光器比双透镜组的耦合效率更高,非常适用于光纤激光器的抽运光注入实验,为生成大功率激光器提供了条件。 展开更多
关键词 激光技术 复合抛物面聚光器耦合系统 耦合效率 光纤激光器
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可用于建筑采暖的槽式复合抛物面聚光器光热特性研究 被引量:5
8
作者 李建业 常泽辉 +3 位作者 李怡暄 彭娅楠 李文龙 刘铮 《可再生能源》 CAS 北大核心 2019年第7期978-983,共6页
文章针对太阳能建筑采暖系统集热面积大、换热介质抗冻能力差的问题,设计了一种新型的槽式复合抛物面聚光建筑采暖系统,并分析了该系统中槽式复合抛物面聚光器的聚光原理。文章还建立了槽式复合抛物面聚光器的三维模型,而后利用光学仿... 文章针对太阳能建筑采暖系统集热面积大、换热介质抗冻能力差的问题,设计了一种新型的槽式复合抛物面聚光建筑采暖系统,并分析了该系统中槽式复合抛物面聚光器的聚光原理。文章还建立了槽式复合抛物面聚光器的三维模型,而后利用光学仿真软件分析该聚光器的聚光性能,并搭建试验台研究空气流速对该聚光器光热转化效率的影响。分析结果表明:在光线入射偏角为10°的条件下,当接收体中心与聚光器底部的间距为90mm时,槽式复合抛物面聚光器的光线接收率和聚光效率最优,分别为65.54%和60.25%;在实际天气条件下,槽式复合抛物面聚光器光热转化效率随空气流速增加而升高,当空气流速为4m/s时,该聚光器的光热转化效率达到最大值,为76.73%。 展开更多
关键词 建筑采暖 复合抛物面聚光器 空气流速 光热特性
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消除复合抛物面聚光器二次反射的设计研究 被引量:2
9
作者 谢胡凌 魏进家 +1 位作者 高阳 赵亮 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期599-604,共6页
建立未截短的原复合抛物面聚光器(CPC)、1/2截短CPC以及消除二次反射设计CPC的数学模型,根据光线追踪法和蒙特卡罗法,在几何聚光比为2~10内,计算CPC高度与出射光孔宽度的比值,并依据该比值分析CPC的经济性,计算CPC最佳均匀面... 建立未截短的原复合抛物面聚光器(CPC)、1/2截短CPC以及消除二次反射设计CPC的数学模型,根据光线追踪法和蒙特卡罗法,在几何聚光比为2~10内,计算CPC高度与出射光孔宽度的比值,并依据该比值分析CPC的经济性,计算CPC最佳均匀面上的非均匀度和最大辐照度,进而分析CPC聚光均匀性.结果表明:在相同几何聚光比下,消除二次反射设计CPC的经济性和聚光均匀性最好. 展开更多
关键词 复合抛物面聚光器 二次反射 光线追踪 经济性 聚光均匀性
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基于复合抛物面的新型三维光伏聚光器 被引量:2
10
作者 雷鹏 赖君渊 +1 位作者 马炯 金鹏 《可再生能源》 CAS 北大核心 2013年第10期15-19,共5页
为提高太阳能电池的输出功率,设计了一种基于复合抛物面的矩形出口三维聚光器。运用光迹追踪软件,对传统二维槽式聚光器及新型三维聚光器的工作性能进行了比较。仿真显示,当光线的入射角在聚光器接收范围内时,新型三维聚光器具有大于90... 为提高太阳能电池的输出功率,设计了一种基于复合抛物面的矩形出口三维聚光器。运用光迹追踪软件,对传统二维槽式聚光器及新型三维聚光器的工作性能进行了比较。仿真显示,当光线的入射角在聚光器接收范围内时,新型三维聚光器具有大于90%的聚光效率和较高的聚光比。将接收半角为35°的三维聚光器应用于多晶硅太阳能电池上,在太阳辐照度为400 W/m2的情况下,电池最大输出功率可达到非聚光的2.25倍。 展开更多
关键词 太阳能 复合抛物面聚光器 太阳能电池
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复合抛物面聚光器参数对太阳能激光器聚光效率的影响 被引量:6
11
作者 胡翩 刘雁 +4 位作者 曾曙光 常雪荣 周军 冯笙琴 石小涛 《激光杂志》 北大核心 2017年第10期8-11,共4页
在采用二级聚光的太阳能激光器聚光系统中,使用焦距为1200mm菲涅耳透镜实现一级聚光、全反射复合抛物面聚光器(CPC)实现二次聚光,对直径为6mm的工作物质进行端面泵浦。为了分析CPC各参数对聚光效率的影响,通过改变出射口半径、最大接收... 在采用二级聚光的太阳能激光器聚光系统中,使用焦距为1200mm菲涅耳透镜实现一级聚光、全反射复合抛物面聚光器(CPC)实现二次聚光,对直径为6mm的工作物质进行端面泵浦。为了分析CPC各参数对聚光效率的影响,通过改变出射口半径、最大接收角,CPC位置和上下端截取比,采用Tracepro光学软件模拟系统的聚光性能。结果表明:优化后的CPC,总的聚光效率可以达到50.4%。 展开更多
关键词 太阳能泵浦激光器 复合抛物面聚光器 聚光效率
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新型V形接收体复合抛物面聚光器性能分析 被引量:5
12
作者 李怡暄 李建业 +2 位作者 李雅茹 郭帅军 常泽辉 《可再生能源》 CAS 北大核心 2020年第8期1029-1034,共6页
复合抛物面聚光器中的接收体多为翅片式玻璃真空管,该接收体不适合对气体介质进行聚光集热。文章设计了新型V形接收体复合抛物面聚光器,通过在单层玻璃管中嵌入V形不锈钢板,实现了聚焦太阳能的光热转化,提高了空气介质的温度。文章利用... 复合抛物面聚光器中的接收体多为翅片式玻璃真空管,该接收体不适合对气体介质进行聚光集热。文章设计了新型V形接收体复合抛物面聚光器,通过在单层玻璃管中嵌入V形不锈钢板,实现了聚焦太阳能的光热转化,提高了空气介质的温度。文章利用光学仿真软件对复合抛物面聚光器内光线的传播情况进行了模拟计算,并在实际天气条件下,测试了不同空气流速对V形接收体出口温度的影响,研究了聚光器内封闭空腔和玻璃盖板的温度变化趋势,通过计算得到了复合抛物面聚光器的集热效率。分析结果表明:接收体出口温度随着空气流速的减小而升高,当空气流速由3.03 m/s减小至1.03 m/s时,接收体出口最高温度由44.13℃升高至70.9℃;复合抛物面聚光器集热效率随着空气流速的增大而增大,当空气流速由1.03 m/s增大至3.03 m/s时,复合抛物面聚光器平均集热效率增加了47.91%。 展开更多
关键词 接收体 复合抛物面聚光器 V形 性能 集热效率
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一种基于复合抛物面聚光器的太阳能幕墙模块结构 被引量:1
13
作者 庄哲明 许云深 《科技创新与应用》 2019年第5期11-12,共2页
项目组设计了一套选择性聚光光伏系统及其智能控制APP,能够广泛应用于现代城市建筑的外表面,提供一种综合采光、隔热与太阳能利用的解决方案。相比于传统光伏幕墙具有光伏板使用面积减少64%;能够通过自主调节工作模式,保证光伏板工作温... 项目组设计了一套选择性聚光光伏系统及其智能控制APP,能够广泛应用于现代城市建筑的外表面,提供一种综合采光、隔热与太阳能利用的解决方案。相比于传统光伏幕墙具有光伏板使用面积减少64%;能够通过自主调节工作模式,保证光伏板工作温度不超过50℃,以避免墙体过热的优势。 展开更多
关键词 模块化 聚光光伏系统 复合抛物面聚光器 太阳能建筑一体化
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复合抛物聚光器(CPC)特性 被引量:7
14
作者 葛新石 叶宏 《太阳能》 2001年第4期20-20,共1页
关键词 cpc 复合抛物聚光器 反射境 太阳能集热器
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具有折射棱镜盖的圆桶式CPC聚光器研制与性能测试 被引量:2
15
作者 吕伟中 艾雄杰 安兴才 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期63-69,共7页
在圆桶式复合抛物面聚光器(CPC)聚光器研究的基础上,增加一个透明的折射棱镜上盖,并进行一系列的整体优化设计,研制出一种新的非跟踪CPC聚光器,并通过对焦点温度和砷化镓电池光伏转换电流值的实际测试方式,测其水平放置并在超出最大入... 在圆桶式复合抛物面聚光器(CPC)聚光器研究的基础上,增加一个透明的折射棱镜上盖,并进行一系列的整体优化设计,研制出一种新的非跟踪CPC聚光器,并通过对焦点温度和砷化镓电池光伏转换电流值的实际测试方式,测其水平放置并在超出最大入射半角后的聚光度分别达到3.0和5.3倍,可实现较好的非跟踪聚光效果。但该聚光器材料选型或加工工艺会限制其聚光性能。若这些问题得以解决,具有较高聚光度的非跟踪复合抛物面聚光器将会得到开发应用。 展开更多
关键词 太阳能 复合抛物面 非跟踪聚光器 圆桶式cpc结构 棱镜矩阵
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一种复合抛物面槽式太阳能聚光集热器的性能研究 被引量:9
16
作者 侯静 郑宏飞 +1 位作者 常泽辉 于苗苗 《可再生能源》 CAS 北大核心 2015年第7期977-981,共5页
对一种新型复合抛物面槽式太阳能集热器进行了光学仿真和热性能研究。介绍了聚光器的设计与工作原理,在计算机上对其进行了三维建模,利用蒙特卡洛光线追迹模拟不同入射角、不同安装误差偏角的情况下,圆柱形聚光接收体表面上能流分布特... 对一种新型复合抛物面槽式太阳能集热器进行了光学仿真和热性能研究。介绍了聚光器的设计与工作原理,在计算机上对其进行了三维建模,利用蒙特卡洛光线追迹模拟不同入射角、不同安装误差偏角的情况下,圆柱形聚光接收体表面上能流分布特征及光学效率的变化规律。光学仿真结果表明,当镜面反射率为0.92,在太阳光线入射角为0~7.5°时,光线接收率为99.36%~51.51%,聚光效率为92.14%~48.1%。室外测试结果显示,装置热效率为43.2%。 展开更多
关键词 太阳能 复合抛物面聚光器 几何光学 热效率
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复合抛物面聚光太阳能PV/T系统的实验研究 被引量:13
17
作者 孙健 王艳香 施明恒 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期86-91,共6页
设计并搭建了CPC低倍聚光太阳能PV/T单通道空气系统实验台,对不同工作环境下聚光PV/T系统的热电性能进行了实验研究。实验研究结果显示:在聚光条件下,系统的各表面温度随光照强度的增加而升高,随下部通道入口空气流速的增加而降低。聚光... 设计并搭建了CPC低倍聚光太阳能PV/T单通道空气系统实验台,对不同工作环境下聚光PV/T系统的热电性能进行了实验研究。实验研究结果显示:在聚光条件下,系统的各表面温度随光照强度的增加而升高,随下部通道入口空气流速的增加而降低。聚光PV/T系统的最大输出功率可达到60W,比对应相同电池面积平板系统最大输出功率高20W。聚光PV/T系统的各效率随光照强度增加而增大,系统的最大电效率为11%,最大热效率为70%,最大火用效率为16%,比单纯发电时最大火用效率提高约5%。实验获得了一批新的有价值的实验数据,为聚光太阳能光伏光热系统的进一步研究提供了依据。 展开更多
关键词 复合抛物面聚光器 热电性能 光伏光热一体化
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复合抛物面聚光的直热蒸发脱盐系统研究
18
作者 杨德龙 季旭 +3 位作者 陈颖 王聪 廖超 李秋玫 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期41-47,共7页
为实现沸腾汽化并减少装置内部结垢,该文设计出一种CPC聚光的直热蒸发脱盐系统。原水在蒸馏器内部通过换热盘管与CPC加热后的导热油直接换热并快速汽化,蒸汽冷凝收集得到淡水。研究发现:在夏季晴朗天气,系统蒸馏器进口油温最高为118.1℃... 为实现沸腾汽化并减少装置内部结垢,该文设计出一种CPC聚光的直热蒸发脱盐系统。原水在蒸馏器内部通过换热盘管与CPC加热后的导热油直接换热并快速汽化,蒸汽冷凝收集得到淡水。研究发现:在夏季晴朗天气,系统蒸馏器进口油温最高为118.1℃,蒸馏室温度于11:00达到94.8℃,高于当地沸点,并持续到16:30;系统瞬时集热效最高为51%,日产淡水总量为7.23 kg且硬度始终低于饮用水标准;系统有效能利用率在12:00—16:30均保持0.5以上,最高为0.63。 展开更多
关键词 海水淡化 太阳能 复合抛物面聚光器(cpc) 沸腾蒸馏 性能分析 直热式
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实体CPC对太阳能激光器聚光效果的影响
19
作者 范纹彤 王荣聪 +6 位作者 李亚莎 刘雁 王谦 周军 丁福康 欧洺余 石小涛 《激光杂志》 北大核心 2019年第12期1-5,共5页
为了探究以焦距为1200 mm,尺寸为1400 mm×1050 mm的菲涅尔透镜为一级聚光器,实体CPC为二级聚光器的太阳能激光器聚光系统中实体CPC对聚光效果的影响,利用TracePro光学软件模拟分析了实体CPC不同填充材料,最大接收半角,与菲涅尔透... 为了探究以焦距为1200 mm,尺寸为1400 mm×1050 mm的菲涅尔透镜为一级聚光器,实体CPC为二级聚光器的太阳能激光器聚光系统中实体CPC对聚光效果的影响,利用TracePro光学软件模拟分析了实体CPC不同填充材料,最大接收半角,与菲涅尔透镜的距离,以及上下端截取比对聚光效率和光斑均匀性的影响。结果表明:采用实体CPC能有效地提高总的聚光效率,填充材料为F13的实体CPC的最高聚光效率能达到64.1%,比全反射CPC的最大聚光效率高13.7%,但是光斑的均匀性有所下降。 展开更多
关键词 太阳能激光器 实体复合抛物面聚光器 聚光效率 均匀性
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加州大学研发出新型外置复合式抛物面聚光海水淡化系统
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《水工业市场》 2016年第3期25-25,共1页
2015年,美国加州大学默塞德分校太阳能技术研究所的研发人员开发出了一种名为XCPC的外置复合型抛物面形聚光器,该系统有可能为被持续干旱所困扰的加州带来一种新型的太阳能海水淡化解决方案,并缓解当地的农业灌溉水短缺问题。
关键词 海水淡化系统 美国加州大学 抛物面 聚光器 外置 研发 复合 太阳能技术
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