集中型太陽光発電アプリケーションにおける高太陽光流量測定のための光ファイバー性能

科学分野:

• 材料科学
• 光学工学
• 再生可能エネルギー

背景:

• 集中太陽光発電 (CSP) プラントは,極端な操作条件 (高温,激しい照射,熱サイクル) のために,従来のセンサーで課題に直面しています.
• 光ファイバーはこれらの厳しい環境で太陽光流量測定の有効な代替手段です.
• 適切な条件下で光ファイバーの長期的な性能と劣化を理解することは極めて重要です.

研究 の 目的:

• CSP受信機における高太陽流量測定のための光ファイバーの使用の可行性を実証する.
• 極端な温度や太陽流量レベルにさらされた光ファイバーの動作と損傷メカニズムを調査する.
• 測定の信頼性に対する劣化の影響を評価する.

主な方法:

• 高流量太陽光シミュレータで3つの光ファイバー構成 (ポリミドとゴールドコーティング) をテストします.
• 繊維を600°C以上の温度と400kW/m2以上のフクスレベルに晒す.
• スキャニング電子顕微鏡を用いて繊維の構造的整合性と材料の分解を分析する.

主要な成果:

• 繊維コーティングの著しい劣化が見られた.
• 繊維の収縮と熱によるストレスの効果を記録した.
• 流量測定の信頼性に対する分解の影響

結論:

• 光ファイバーはCSPシステムで高太陽流量測定に使用できます.
• 繊維の劣化は センサーの耐久性と精度に影響を与える重要な要因です
• 発見は,光ファイバーベースのセンサーの強さを強化するための洞察を提供します. 集中太陽エネルギーアプリケーション.