太陽模擬器關鍵技術研究.pdf

1、太陽模擬技術是使用人工光源模擬太陽光輻照特性的技術。其中，穩(wěn)態(tài)太陽模擬器擁有廣泛的應用領域，如太陽能光熱發(fā)電、材料耐輻照老化、冶煉金屬及軍用產品試驗等。隨著新能源產業(yè)的發(fā)展，對太陽模擬實驗平臺的要求也逐漸提高，因此需要進行深入研究，以達到光學結構系統(tǒng)從同軸到離軸，光源由幾十只小功率氙燈到幾只大功率氙燈的演變過程，能夠在研制和使用技術等方面積累大量實際經驗，為后續(xù)開發(fā)和研制新型太陽模擬器打下堅實的基礎。
　　太陽模擬器實驗平臺設計對

2、象主要包括光學系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、機械系統(tǒng)及控制系統(tǒng)。在光學系統(tǒng)方面，根據太陽光光譜特點選擇短弧氙燈作為光源，利用TracePro光學分析軟件分析氙燈光路分布的原理，設計出聚光鏡曲線及聚光罩，根據氙燈發(fā)光總功率及輻照度要求設計出空間燈陣原理方案。在冷卻系統(tǒng)方面，根據短弧氙燈的發(fā)光性質選擇冷卻方式，利用熱交換原理進行風機選型，為冷卻系統(tǒng)原理方案設計奠定堅實基礎。在機械系統(tǒng)方面，利用光源的準直性原理設計XYZ三軸調燈機構，為整個機械系統(tǒng)原理方案

3、設計打下基礎。在控制系統(tǒng)方面，根據太陽模擬器監(jiān)測點位要求設計控制系統(tǒng)方案并確定檢測位置及數量，為詳細設計各部分控制原理方案做足準備。
　　通過以上方法對太陽模擬器各關鍵技術部分的設計與分析，最終完成實驗平臺的搭建。從功能上滿足光源經聚光罩聚焦后形成穩(wěn)定光斑，光斑區(qū)域具有較高溫度、熱量和一定均勻性，能夠調整光斑大小、光照功率及光斑區(qū)域溫度;從應用領域上，該實驗平臺可測試新型超高溫耐熱材料及太陽選擇性吸收涂層介質，為太陽能光熱發(fā)電領域