新型线聚焦菲涅耳透镜设计及其聚光特性研究

工程热物理学报 , 2010, 31(5): 733-736.

新型线聚焦菲涅耳透镜设计及其聚光特性研究

崔福庆 ^1, , 何雅玲 ^2, , 陶于兵 ^3, , 肖杰 ^4,

1.西安交通大学能源与动力工程学院,动力工程多相流国家重点实验室,陕西,西安,710049

2.西安交通大学能源与动力工程学院,动力工程多相流国家重点实验室,陕西,西安,710049

3.西安交通大学能源与动力工程学院,动力工程多相流国家重点实验室,陕西,西安,710049

4.西安交通大学能源与动力工程学院,动力工程多相流国家重点实验室,陕西,西安,710049

基金项目: 国家重点基础研究发展计划资助(973项目)(2010CB227102) 国家自然科学基金重点项目(50736005)

关键词：线聚焦菲涅耳透镜 , 热流分布 , 聚光特性 , 蒙特卡罗 , 光线追迹

A NEW TYPE LINEAR FRESNEL LENS DESIGN AND CONCENTRATING CHARACTERISTIC ANALYSIS

聚光光伏系统中电池表面热流密度分布不均匀导致系统光电转换效率降低,同时出现局部过热问题,严重影响了光伏电池系统的效率.为了解决这一问题,本文设计了一种可以使太阳投射辐射能量均匀化分布于接收面的新型线聚焦菲涅耳透镜,并运用蒙特卡罗光线追迹法对常见的菲涅耳透镜及本文设计新型线聚焦菲涅耳透镜的聚光特性进行了对比研究.模拟结果表明,新型透镜极大地改善了电池表面热流分布的均匀性.针对新型透镜聚光特性,考察了不同设计接受面宽度、太阳光不平行夹角、入射光束波长、入射光倾角及电池位置等因素对电池表面热流密度分布的影响.

参考文献

[1]	Luque A.;Arboiro JC.;Sala G. .Electric and thermal model for non-uniformly illuminated concentration cells[J].Solar Energy Materials and Solar Cells: An International Journal Devoted to Photovoltaic, Photothermal, and Photochemical Solar Energy Conversion,1998(3/4):269-290.
[2]	Kwangsun Ryu;Jin-Geun Rhee;Kang-Min Park;Jeong Kim .Concept and design of modular Fresnel lenses for concentration solar PV system[J].Solar Energy,2006(12):1580-1587.
[3]	K.K. Chong;F.L. Siaw;C.W. Wong;G.S. Wong .Design And Construction Of Non-imaging Planar Concentrator For Concentrator Photovoltaic System[J].Renewable energy,2009(5):1364-1370.
[4]	肖杰,何雅玲,程泽东,陶于兵,徐荣吉.槽式太阳能集热器集热性能分析[J].工程热物理学报,2009(05):729-733.

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