复合抛物面聚光光热光电耦合供能装置性能研究

• 作者: 刘雪东 郭帅军 常泽辉 彭娅楠 侯静 李怡暄
• 来源期刊: 太阳能学报
• 关键词: 复合抛物面 聚光 太阳能 光热光电 耦合
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 页码范围: 262-268
• 页数: 7页
• 分类号: TK513.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.19912/j.0254-0096.tynxb.2021-0281

摘要

鉴于非跟踪复合抛物面聚光器光线接收率受入射偏角影响较大,设计一种复合抛物面聚光光热光电耦合供能装置,通过在复合抛物面聚光器入光口增设板背相对的双面光伏组件,将逸出光线再次接收以实现电能输出,利用光学仿真软件对该装置光学性能进行理论分析,对比研究光线入射偏角对装置光线接收率的影响机理,基于光学计算结果,搭建复合抛物面聚光光热光电耦合供能装置性能测试实验台,在晴好天气下,探究接收体形状对装置空气介质温升、光热转化效率、腔内温度等的影响,分析光伏组件随运行工况的变化规律.结果表明,相比于传统复合抛物面聚光器,入射偏角α对该装置光线接收率影响较小,α=12°时装置光线接收率为97.5％,比同尺寸参数复合抛物面聚光器光线接收率增加了47.73％,空气流速为2.87 m/s时,内嵌米字型接收体装置的最大进出口温差为14.6℃,比内嵌网状接收体时高4℃,光线正入射时,两者的平均光热转化效率分别为77.27％与61.28％;2号光伏组件的最大发电功率为0.77 W,比1号光伏组件增加45.28％,该技术对于提高非跟踪复合抛物面聚光装置综合性能具有参考价值.