设计和光学优化一个45千瓦的向下光束太阳能热聚焦器
Ramón Pujol-Nadal1, Luis Guerreiro2, Gabriel Cardona3
1Departament d'Enginyeria Industrial i Construcció, Universitat de les Illes Balears, Palma, E-07122, Spain.
Heliyon
|November 6, 2024
概括
这项研究优化了Cassegrain集中式太阳能发电 (CSP) 系统的缩器设计. 研究表明,高功率输出和效率对于推进可再生能源解决方案至关重要.
科学领域:
- 可再生能源工程可再生能源工程
- 光学物理学的光学物理学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 集中式太阳能发电 (CSP) 是一个关键的可再生能源技术.
- 带有盘式缩器的降射配置为能源运输和减少损失提供了高效的解决方案.
- 谷缩机为CSP应用提供了紧的设计.
研究的目的:
- 为CSP进行卡塞格兰缩器的光学分析.
- 在600°C时优化光学效率.
- 确定影响CSP系统性能的关键参数.
主要方法:
- 使用开源射线追踪软件OTSunWebApp进行光谱分析.
- 考虑了光谱散射,光谱物质行为和太阳角大小.
- 用六个自由度参数化了几何设计.
主要成果:
- 在 900 W/m2 的直接辐射下,实现了超过 45 kW 的功率输出.
- 在600°C时优化光学效率.
- 确定需要在0.1°以下的追踪误差才能保持>74%的光学效率.
- 测量的峰值接收器辐射为26W/cm2.
结论:
- 卡塞格兰缩机设计显示出推进CSP技术的巨大潜力.
- 优化设计可以提高太阳能集热器的效率和功率输出.
- 该研究提供了对有效的CSP系统的性能参数的关键见解.
