一种线性菲涅尔式聚光系统用CPC汇聚率的测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及太阳能几何光学效率测量技术领域，特别涉及一种线性菲涅尔式聚光系统用CPC汇聚率的测量装置。包括CPC固定框架、被测CPC和集热管，在集热管上缠绕柔性薄膜太阳能电池裸片，CPC固定框架上设有光杆框架，光杆框架上设有滑车和激光器，滑车通过同步带和同步轮与步进电机连接，步进电机驱动滑车移动。本实用新型专利技术通过建立检测设备可以精确计算不同入射角下的被测CPC汇聚率，进而得出平均汇聚率。平均汇聚率直接决定CPC汇聚率对提高光热转换效率，评价真空集热管排布是否理想并指引工作人员调节角度和位置，通过本检测设备不断测定修正真空集热管角度和位置，能够保证真空集热管接收到更多的太阳光线，大幅提高产品工作效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能几何光学效率测量
，特别涉及一种线性菲涅尔式聚光系统用CPC汇聚率的测量装置。
技术介绍
在线性菲涅尔式聚光集热系统中，将一次反射镜的反射光看作多条均匀分布的光线，到达真空集热管金属内管的光线数与进入复合抛物面聚光器(CPC)开口的光线数之比称为CPC汇聚率。CPC作为二次聚光装置，能够保证真空集热管接收到更多的太阳光线，CPC汇聚率对提高光热转换效率非常关键，光热效率的转换直接影响的是线性菲涅尔式太阳能热发电电站的发电量，从而影响电站的整体经济性。目前CPC汇聚率是通过仿真的实体模型导入专用光学软件或者在Matlab中建立数学模型后利用光线跟踪法计算而得。由于后期加工精度和误差等会造成汇聚率发生变化，仿真计算无法真实准确反映出实际加工成型的CPC汇聚率。因此亟需对CPC汇聚率的测量进行研究。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种CPC汇聚率的测量装置，可以CPC汇聚率测量。为实现上述目的，本技术采取的技术方案为：一种线性菲涅尔式聚光系统用CPC汇聚率的测量装置，包括CPC固定框架、被测CPC和集热管，在集热管上缠绕柔性薄膜太阳能电池裸片，CPC固定框架上设有光杆框架，光杆框架上设有滑车和激光器，滑车通过同步带和同步轮与步进电机连接，步进电机驱动滑车移动。所述柔性薄膜太阳能电池裸片，功率为0.5W，电压为1.5V。所述光杆框架由φ8mm镀铬光轴组成，表面粗糙度≤0.8，硬度HRC62±2，不易弯曲。所述φ8mm镀铬光轴公差-5μm至-14μm。所述激光器的光斑调节范围为2-5mm。本技术通过建立检测设备可以精确计算不同入射角下的被测CPC汇聚率，进而得出平均汇聚率。平均汇聚率直接决定CPC汇聚率对提高光热转换效率，评价真空集热管排布是否理想并指引工作人员调节角度和位置，通过本检测设备不断测定修正真空集热管角度和位置，能够保证真空集热管接收到更多的太阳光线，大幅提高产品工作效率。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为激光器光斑入射角度示意图；具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。一种线性菲涅尔式聚光系统用CPC汇聚率的测量装置，其特征在于包括CPC固定框架1、被测CPC2和集热管3，在集热管3上缠绕柔性薄膜太阳能电池裸片4，CPC固定框架1上设有光杆框架5，光杆框架5上设有滑车7和激光器6，滑车7通过同步带8和同步轮9与步进电机10连接，步进电机10驱动滑车7移动。所述被测CPC2弯曲，功率为0.5W，电压为1.5V。所述光杆框架5由φ8mm镀铬光轴组成，表面粗糙度≤0.8，硬度HRC62±2，不易弯曲。所述φ8mm镀铬光轴公差-5μm至-14μm。所述激光器6的光斑调节范围为2-5mm。线性菲涅尔式聚光系统用CPC汇聚率的测量装置的测量方法，其特征在于包括以下步骤：A、将滑车7移至被测CPC2一端，调节激光器6发出光斑入射角度θ＝0°入射被测CPC2；B、步进电机10带动滑车7沿被测CPC2沿宽度方向往返移动；C、滑车7从被测CPC2一端移至另一端为1次，滑车7往返移动N次后，记下激光器6发出光斑反射至柔性薄膜太阳能电池裸片4后出现高电平次数M，M除以N即为被测CPC在该入射角下的汇聚率；D、调节激光器6变换入射角θ为10°、20°、30°或40°，重复上述步骤，计算得出不同入射角下的被测CPC2汇聚率，将0°、10°、20°、30°和40°等5个汇聚率相加计算出平均汇聚率。所述步骤D中柔性薄膜太阳能电池裸片4在全黑暗状态下，使用80mW、532nm的绿色激光器发出的激光光斑面积打在电池板上，垂直照射该电池板输出电压为20mV为高电平。一种利用线性菲涅尔式聚光系统用CPC汇聚率测量装置的测量方法，包括如下步骤：A、将滑车7移至被测CPC2一端，调节激光器6发出光斑入射角度θ＝0°入射被测CPC2，被测CPC2宽度为520mm；B、步进电机10带动滑车7沿被测CPC2沿宽度方向往返移动；C、滑车7从被测CPC2一端移至另一端为1次，滑车7往返移动N＝18次后，记下激光器6发出光斑反射至柔性薄膜太阳能电池裸片4后出现高电平次数M＝20，M除以N即为被测CPC在该入射角下的汇聚率0.9；D、调节激光器6变换入射角θ为10°、20°、30°或40°，重复上述步骤，计算得出不同入射角下的被测CPC2汇聚率，将0°、10°、20°、30°和40°等5个汇聚率0.85、 0.9、0.85、0.8，相加计算出平均汇聚率0.86。所述步骤D中柔性薄膜太阳能电池裸片4在全黑暗状态下，使用80mW、532nm的绿色激光器发出的激光光斑面积打在电池板上，垂直照射该电池板输出电压为20mV为高电平。该测试对象效率为0.86，还需真空集热管角度和位置以提高平均汇聚率，并在调整后继续检测。所述入射角度为被测CPC2的线性菲涅尔式聚光系统一次反射镜反射光线入射(图2中RO)至CPC开口(图2中AB)时与CPC对称轴(图2中MN)的夹角(图2中θ)。以上所述仅为本技术的较佳实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线性菲涅尔式聚光系统用CPC汇聚率的测量装置，其特征在于包括CPC固定框架(1)、被测CPC(2)和集热管(3)，在集热管(3)上缠绕柔性薄膜太阳能电池裸片(4)，CPC固定框架(1)上设有光杆框架(5)，光杆框架(5)上设有滑车(7)和激光器(6)，滑车(7)通过同步带(8)和同步轮(9)与步进电机(10)连接，步进电机(10)驱动滑车(7)移动。

【技术特征摘要】
1.一种线性菲涅尔式聚光系统用CPC汇聚率的测量装置，其特征在于包括CPC固定框架(1)、被测CPC(2)和集热管(3)，在集热管(3)上缠绕柔性薄膜太阳能电池裸片(4)，CPC固定框架(1)上设有光杆框架(5)，光杆框架(5)上设有滑车(7)和激光器(6)，滑车(7)通过同步带(8)和同步轮(9)与步进电机(10)连接，步进电机(10)驱动滑车(7)移动。2.根据权利要求1所述的线性菲涅尔式聚光系统用CPC汇聚率的测量装置，其特征在于所述柔性薄膜太阳能电池裸片(4)，功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：范多旺，马军，王成龙，巩景虎，范多进，牛小山，孔令刚，
申请(专利权)人：兰州大成聚光能源科技有限公司，兰州大成科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：甘肃;62