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高功率太陽模擬器,用于太陽能熱測試
High powered solar simulator for solar thermal testing
阿爾弗雷德大學(美國)
阿爾弗雷(lei)德(de)大學(Alfred University)于打(da)造太陽光模擬(ni)測試設備。
Sciencetech公(gong)司以前曾向(xiang)其研究設(she)施提供過太陽能設(she)備(bei),但是對于這個項目,阿爾弗雷(lei)德(de)·阿爾弗雷(lei)德(de)想要(yao)真正*和定制制造的東西。
設(she)計(ji)要求將的(de)(de)太(tai)陽(yang)輻射集中在一個小點上,從而創建(jian)通常稱(cheng)為“點爐”的(de)(de)地方。盡(jin)管Sciencetech具有運行用(yong)于太(tai)陽(yang)能模擬器設(she)計(ji)的(de)(de)獨立功率燈的(de)(de)一些(xie)經(jing)驗,但是(shi)這(zhe)種(zhong)光的(de)(de)融(rong)合(he)是(shi)一種(zhong)新穎的(de)(de)應用(yong)。用(yong)戶需要在10厘(li)米的(de)(de)目標區域(yu)擁有近4000個太(tai)陽(yang)。
構思和設計系統
Sciencetech公(gong)司使用我們內(nei)部(bu)的(de)(de)光(guang)(guang)學(xue)和機械設計(ji)團(tuan)隊(dui)為高功(gong)率太陽能模擬(ni)器設計(ji)了原(yuan)(yuan)型(xing)。該原(yuan)(yuan)型(xing)將4個(ge)獨立對準(zhun)并聚(ju)焦的(de)(de)6.5kW弧光(guang)(guang)燈的(de)(de)功(gong)率耦合到(dao)一(yi)個(ge)10cm的(de)(de)光(guang)(guang)斑中。整個(ge)設備,從(cong)物(wu)理外殼到(dao)燈的(de)(de)強(qiang)制風冷,都是(shi)在室內(nei)設計(ji)的(de)(de),從(cong)頭開始(shi)*遵(zun)循Alfred的(de)(de)嚴(yan)格(ge)技術要求(qiu)。
帶有四個6.5 kW氙弧燈的太陽能模(mo)擬器(qi)系統(tong)圖
原型設計實施
經過Alfred批準的初(chu)步(bu)理論工作后不久,Sciencetech開始制造原(yuan)型單元。需要構建四(si)個(ge)單獨的6.5kW弧光燈外殼和(he)反射器中的每一個(ge),并采購和(he)測試定(ding)制的聚焦鏡。
相應地,需要克服的(de)一個(ge)(ge)障礙是科學技術設施的(de)電力能(neng)力:為了(le)同時運行(xing)四(si)個(ge)(ge)6.5kW弧光燈,需要安裝新的(de)電力線。發(fa)生這(zhe)種情況時,Sciencetech進行(xing)了(le)測試(shi),一次只點(dian)燃了(le)四(si)個(ge)(ge)燈泡中的(de)一個(ge)(ge)。
另外,需要設(she)計(ji)(ji)能夠處理每個燈的(de)(de)巨大功率的(de)(de)定(ding)制(zhi)(zhi)濾波器。Sciencetech在(zai)這類過(guo)濾器的(de)(de)設(she)計(ji)(ji)方面擁有多年的(de)(de)經(jing)驗,但(dan)是即(ji)使如此,在(zai)可行的(de)(de)過(guo)濾器制(zhi)(zhi)造完(wan)成之前,它還(huan)是經(jing)歷了幾次失敗的(de)(de)熱應力測試(shi)。
聚焦太陽光模擬器
測試與安裝
這種目標功率的太陽能模(mo)擬器在目標上具有(you)近(jin)10 kW的光功率時,僅用其(qi)功率的20%就能在30秒內熔化金屬螺釘。
系(xi)(xi)統(tong)(內部組件(jian)暴露在外(wai)(wai):通常是一個外(wai)(wai)殼,可(ke)保(bao)護(hu)研究人員的內部工(gong)作,從而降(jiang)低在運(yun)行功能強大的系(xi)(xi)統(tong)時(shi)的風險(xian))已在阿(a)爾(er)弗雷德大學交付并安裝,并且他(ta)(ta)們已經開(kai)始在實(shi)驗系(xi)(xi)統(tong)上取(qu)得可(ke)觀(guan)的成功設備(bei)。該項目在分配的時(shi)間(jian)范圍內和客(ke)戶的預算范圍內順利完成,他(ta)(ta)們的滿(man)意和感謝已發送(song)給Sciencetech。
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