摘 要

介绍槽式太阳能聚光器的工作原理和结构；详细介绍了槽式太阳能聚光器国内外研究历史、现状，并对不同技术做出分析。分析槽式聚光器的研发关键点，并对槽式太阳能聚光器的技术发展趋势进行分析预测。介绍了聚光集热技术和聚光光伏发电系统的工作原理，为实验提供了理论依据。

本文主要包括两大实验，光功率计实验和光伏板发电实验，通过改变不同的参数，比如同一外界条件但聚光比不同或者聚光比相同但外部条件不同，更加全面的分析实验数据，得到结论。文章还包含对两大实验主要仪器的详细介绍说明，阐述具体的实验过程。

最后，分析实验过程存在的弊端和本实验的优点。本文的研究成果可以加深大众对太阳能聚光器集热系统和聚光光伏发电系统的了解。有助于企业的产品设计、优化和改造提供实际的参考和指导，具有良好的经济价值和社会效益。

关键词：槽式太阳能 聚光器 聚光光伏发电 聚光集热技术

Optical performance analysis of Trough solar concentrator

ABSTRACT

In this thesis, the working principle and structure of parabolic trough solar concentrators were introduced. The domestic and international research history and current situation of parabolic trough solar concentrators were introduced in details. And different technology were commented. The key point of the development of the trough concentrator was analyzed in the thesis. Analyzing and forecasting the trend of technology development about the parabolic trough solar concentrators are the part of this article. In this thesis, it makes presentation about the working principle of concentrating solar collector and concentrating photovoltaic power generation. It also provides a speculative knowledge for experiments.

In this thesis, two major experiments are included. They are optical power meter experiment and photovoltaic panel power generation experiment. By changing the different parameters, the more data can be got. Such as when the external conditions are the same but the concentration ratio is different. It can help making more comprehensive analysis of the experimental data. In this article, a detailed description of the main instruments of the two major experiments were introduced and the specific experimental process were described.

Finally, the advantages and disadvantages of the experimental process were analyzed. The results of this study can deepen the understand of concentrating solar collector and concentrating photovoltaic power generation. In this thesis, the research findings can provide the practical references and guides for the product design、optimization and transformation of the enterprises. It also has the good economic value and social benefits.

Keywords: Parabolic Trough Solar; Collector; Concentrating Photovoltaic Power Generation; Concentrating Solar Collect

目 录

摘 要 I

Optical performance analysis of Trough solar concentrator II

ABSTRACT II

第一章 绪 论 1

1.1课题的研究背景和意义 1

1.1.1课题的研究背景 1

1.1.2课题的研究意义 1

1.2国内外研究现状 2

1.2.1国外研究现状 2

1.2.2国内研究现状 5

1.3 本文的研究目的及内容 8

第二章 槽式聚光器的基本知识 10

2.1槽式聚光器的结构和工作原理 10

2.2槽式聚光器的技术特点 10

2.3槽式聚光器各参数对光学性能的影响 11

2.4聚光光伏太阳能发电系统的原理及应用 11

2.4.1聚光光伏（CPV）的原理 11

2.4.2 聚光光伏（CPV）的应用 12

2.5聚光器跟踪系统 12

2.6 本章小结 13

第三章 聚光器的实验方案 14

3.1引言 14

3.2光功率计实验方案 14

3.2.1 实验主要仪器 14

3.2.2 实验过程 15

3.3光伏板实验方案 15

3.3.1实验主要仪器 15

3.3.2实验过程 17

3.4 反射率实验方案 18

3.4.1实验主要仪器 18

3.4.2实验方案 19

3.5 大气辐射仪器介绍 19

3.6本章小结 21

第四章 实验数据分析 22

4．1引言 22

4.2光功率计实验数据分析 22

4.3改变聚光比光功率计实验数据分析 24

4.4利用光伏电板实验进行光学性能分析 27

4.5 光伏电板实验中加上散热片后进行数据分析 30

4.6 结合反射率和大气辐射数据进行数据分析 32

4.7本章小结 34

第五章 结论与展望 35

5.1 结论 35

5.2 展望 35

参考文献 36

致 谢 39

附 录 40

第一章 绪 论

1.1课题的研究背景和意义

1.1.1课题的研究背景

当今全球面临着化石能源的日益紧缺以及化石能源的使用所导致的环境污染日益加剧的问题。对每个国家来说，能源都是非常重要的，能源支撑的一个国家的经济，尤其对工业国家来说，能源更为重要。根据技术状况^[1]，把能源可分为常规能源和新能源两大类。目前，在发达国家和发展中国家多使用的是常规能源，常规能源多指一些化石能源，比如石油、煤炭和天然气等。众所周知，地球上的化石能源并不是取之无尽用之不竭的。我国是第二能源消耗大国，其中石油占20%，煤炭占69%，天然气占3.4%，核电、水电及其他能源占7.2%^[2]。

大体上来看，能源生产能力虽然增长缓慢，但能源消费的需求却快速上升。目前使用的化石能源在使用过程中还会会释放大量的污染物，这些都是目前环境问题的重要根源。就拿煤炭来说，需要消耗约1.5吨的地下水来生产一吨的煤，每年都会发生很多的地表塌陷的问题，很多都是在开采煤炭中发生的。大部分化石能源在燃烧的时候都会对环境造成很大的危害，产生些固体小颗粒和有毒气体。

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