古鑫
,
何雅玲
,
沈超
,
张东伟
,
李玉光
工程热物理学报
设计搭建了一台由双轴跟踪菲涅耳透镜集热器和驻波发动机组成的太阳能热声发动机,并在此基础上研究了不同工质配比、板叠厚度和谐振管长度对起消振温度和压力振幅的影响.实验结果表明,当氦气摩尔比为0.25～0.50时,混合气体有更低的起消振温度和更大的压力振幅.当板叠厚度由0.45 mm减至0.15 mm时,起振和消振温度降低,压力振幅上升.随着谐振管长度的增加,起消振温度降低,压力振幅提高,当谐振管管长2.1m时分别获得297℃和176℃的最低起振和消振温度,以及69.1 kPa的最大压力振幅.
关键词:
太阳能利用
,
热声发动机
,
板叠
,
工质配比
,
谐振管
江守利
,
陈则韶
,
胡芃
,
莫松平
,
王刚
,
毛华芳
,
高静轩
,
张谦
工程热物理学报
基于平板玻璃镜反射聚光获得等光强分布的方法,提出了折平板反射聚光太阳能系统的设计方案.推导了平行光聚光公式,可在给定接收截面宽度、倾角和安装高度时,给出一定聚光比所需的反射板数量、宽度、倾角及坐标位置;建立了CCD法测量能流密度分布的测试平台以及聚光光伏实验装置,并对折平板聚光系统进行了实验研究.结果表明,折平板玻璃镜聚光系统可以得到较为均匀的辐射能流密度,并且系统的发电效率也较高.
关键词:
太阳能利用
,
聚光系统
,
均匀能流密度
,
平板玻璃镜
张宏韬
,
赵有璟
,
张萍
,
时历杰
,
李锦丽
,
康为清
,
黄培锦
,
王敏
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.01.009
随着全球经济的快速发展,能源危机日渐凸显,太阳能作为可再生能源的一种,越来越受到人们的重视.因此,如何高效利用太阳能资源值得深究.熔盐具有良好的蓄热特性,在石化、电池及冶金行业中发挥着很大的作用,尤其可以作为传热蓄热介质应用于太阳能热发电和太阳能制氢中.其中硝酸盐的特性较为适合用于熔盐储热材料.主要针对硝酸熔融盐体系,一是介绍了硝酸熔融盐体系在太阳能方面的应用,二是介绍了国内外学者对此体系的物化性质研究,如工作温度范围、热力学性质及热稳定性等.通过对比,总结了不同混合熔融盐各项性能的异同.指出了硝酸熔融盐性能深入研究的方向,为硝酸熔盐在能源开发利用和环境保护等方面发挥更重要的作用提供了重要参考.
关键词:
硝酸熔盐
,
传热蓄热
,
太阳能利用
,
蓄热介质
陈则韶
,
胡芃
,
莫松平
,
王刚
工程热物理学报
本文提出了非平衡态辐射体系的热力学框架,以光子的能量、光子的有效能、光子的熵、光子的特征温度为基础,把辐射热力学体系分解为边界和辐射场进行描述,给出了非平衡态辐射场中辐射能状态参数的表征式,提出了表征任意指定照射窗口的照射辐射特征温度概念,结合照射辐射强度、照射辐射能量等效温度,表征了辐射场的能量强度、有效能和熵等热力学参数。
关键词:
辐射热力学
,
非平衡态
,
太阳能利用
,
有效能
,
熵
胡芃
,
张谦
,
王刚
,
刘阳
,
陈则韶
,
程晓舫
工程热物理学报
提出了一种平板型玻璃镜反射太阳能聚光器,用于太阳能聚光光伏/光热利用.其结构主要由平面框架上倾斜放置粘贴或镶嵌在平直型材上的多块条形玻璃镜构成,聚光接受体为平板光伏电池或集热管.条形玻璃镜的宽度和倾斜角度随自身所处位置、聚光接受体形状尺寸和安放角度,是否考虑太阳入射光立体角影响等因素由所给公式确定.利用CCD 法测量了焦斑能流密度分布,结果表明平板玻璃镜聚光系统可以得到均匀的辐射能流密度,同时对平板聚光系统进行了光伏发电实验研究,单晶硅光伏电池效率可以达到15.9%.
关键词:
太阳能利用
,
聚光光伏系统
,
平板型聚光器
,
镜面反射
李仁贵
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62552-4
能源是人类生存和发展的物质基础,太阳能作为最丰富的清洁可再生能源之一,其开发利用受到了世界范围内的广泛关注.通过光催化分解水制氢将太阳能以化学能的形式储存起来不仅能利用太阳能制取高燃烧值的氢能,同时氢能可与CO2综合利用结合起来,在减少碳排放的同时,生成高附加值的化学品,实现碳氢资源的优化利用.光催化分解水制氢在过去的几年里取得了长足的进步,本综述从三种研究广泛的太阳能光催化分解水制氢途径(即光催化、光电催化以及光伏-光电耦合途径)入手,分别简要介绍了太阳能分解水制氢在近几年取得的最新研究进展.利用纳米粒子悬浮体系进行光催化分解水制氢成本低廉、易于规模化放大,被认为是未来应用最可行的方式之一,但是太阳能转化利用效率还偏低.最新报道的SrTiO3:La,Rh/Au/BiVO4:Mo光催化剂其太阳能到氢能(STH)转化效率已超过了1.0%,相比之前报道的大多数光催化剂体系有了数量级的飞跃,让人们对太阳能光催化分解水制氢未来的规模化应用看到了希望.高效宽光谱响应的光催化剂、高效电荷分离策略、新型高效助催化剂以及气体分离新方法和新材料等,均是粉末光催化剂体系研究最为关键的问题;光电催化分解水在过去2–3年内发展迅速,在一些典型的光阳极半导体材料(如BiVO4和Ta3N5等)体系上太阳能利用效率超过2.0%以上.最新研究发现,在Ta3N5光阳极的研究中,通过在光电极表面合理设计和构筑空穴传输层和电子阻挡层等策略,光电流和电极稳定性均可得到大幅度提升,光电流大小甚至可接近Ta3N5材料的理论极限电流.如果能进一步在过电位和电极稳定性上取得突破,该体系的STH转化效率还会得到大幅度改进.此外,光阴极的研究也越来越受到了研究者的关注;光伏-光电耦合体系在三种途径里面太阳能制氢效率最高,在多个体系上已超过10%以上,最近报道的利用多结GaInP/GaAs/Ge电池与Ni电催化剂耦合,其太阳能制氢效率可达到22.4%.虽然该种制氢途径的效率已超过其工业化应用的要求,但是光伏电池的成本(尤其是多结GaAs太阳电池)极大限制了其大面积规模化应用,同时还要考虑电催化剂的成本和效率等,光伏-光电耦合制氢是成本最高的太阳能制氢途径.需要指出的是,光伏-光电耦合制氢有望在一些特殊的领域最先取得实际应用,如为外太空航天器、远洋航海以及孤立海岛等传统能源无法满足的地方提供能源供给.总之,太阳能分解水制氢研究取得了一系列重要进展,太阳能制氢效率得到了大幅度提升,也是目前世界范围内关注的研究热点之一,不仅具有强的潜在工业应用背景,更为基础科学提供了诸多新的研究课题.这一极具挑战的研究领域,在先进技术快速发展和基础科学问题认识不断提高的基础上,不久的将来,有望在不久的将来在基础科学和应用研究方面取得重大突破.
关键词:
太阳能利用
,
光催化
,
水分解制氢
,
电荷分离
陈威
,
刘伟
,
许国良
工程热物理学报
本文针对被动式太阳温室岩床蓄热系统,分析了岩床孔隙率、粒径和材料对岩床蓄热的影响.岩床应分层铺设,岩床上部孔隙率、粒径相对较大;超过一定深度后,铺设孔隙率、粒径小的岩石;热容量(ρc)和导热系数影响岩床平均温度日变幅和热惯性.
关键词:
太阳能利用
,
蓄热
,
岩床
