名稱: 高輻照度太陽(yáng)光模擬器
型號(hào): HISS-1
品牌: 努美科技
參數(shù):
光斑面積:1cm-30cm實(shí)際上光斑可以做無限大
光強(qiáng):10sun-10000sun
光源:氙燈或者金屬鹵素?zé)?/p>
調(diào)節(jié):可單燈單獨(dú)使用,單獨(dú)調(diào)節(jié)輸出功率,也可一起調(diào)節(jié)。
如果您有其他技術(shù)需求,請(qǐng)聯(lián)系我們,可以為您定制,提供滿足您需求的解決方案。
高輻照度太陽(yáng)光模擬器滿足大面積太陽(yáng)光匯聚所具有的太陽(yáng)光輻照特性,并能根據(jù)實(shí)際研究需求調(diào)節(jié)焦平面大小及焦平面輻照強(qiáng)度。
高輻照度太陽(yáng)光模擬器是聚光型太陽(yáng)光模擬器,聚光系統(tǒng)是該太陽(yáng)光模擬器的核心組成部分。
雖然太陽(yáng)能是取之不盡、用之不竭的能源,但是太陽(yáng)能的能量密度低,每平方米的輻射能約1400 瓦,如果考慮天候和日夜的差別,太陽(yáng)能每平方米的輻射能平均只剩不到300瓦。為此可通過聚光的方式獲得較高的能量密度,將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能進(jìn)行應(yīng)用。在太陽(yáng)能熱利用領(lǐng)域根據(jù)其能源轉(zhuǎn)換方式的不同,可分為太陽(yáng)能熱發(fā)電和太陽(yáng)能熱化學(xué)應(yīng)用。
根據(jù)聚光系統(tǒng)的不同太陽(yáng)能熱發(fā)電系統(tǒng)可分為槽式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)、塔式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)和碟式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。槽式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)利用槽形拋物面反射鏡,將太陽(yáng)輻射聚焦到真空管集熱器,聚光比通常在10-100之間,運(yùn)行溫度400℃。塔式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)利用**定日鏡將太陽(yáng)光聚焦到裝在中央塔上的接收器上,塔式太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的聚光比可達(dá)1500,吸熱器溫度為800℃~1300℃。碟式太陽(yáng)能發(fā)電聚光鏡聚光比***高達(dá)4000 以上,吸熱器***高溫度約為1500℃。
太陽(yáng)能熱化學(xué)應(yīng)用主要有:熱化學(xué)制氫、二氧化碳捕獲。熱化學(xué)制氫是以水蒸氣為反應(yīng)物,金屬氧化物(如ZnO、TiO2等)為催化劑通過兩步法將水蒸氣分解為氫氣和氧氣,反應(yīng)溫度一般在2000℃左右。二氧化碳捕獲同樣是金屬氧化物催化的兩步法反應(yīng),反應(yīng)物為二氧化碳和水蒸氣,反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳,反應(yīng)所需***高溫度為1640℃。
太陽(yáng)常數(shù)
太陽(yáng)常數(shù)(SO):地球位于一個(gè)天文單位(近似等于日地平均距離約15億千米)時(shí),在大氣層外垂直于太陽(yáng)輻射平面上,單位面積所接收的太陽(yáng)輻射量。太陽(yáng)常數(shù)包括含可見光在內(nèi)的所有波段的太陽(yáng)輻射。人造地球衛(wèi)星表面測(cè)得的數(shù)據(jù)***小值近似為1.361kW/㎡,***大值近似為1.36kW/m2,比***小值高0.1%。
太陽(yáng)光譜
太陽(yáng)輻射可以看做是溫度為5800K的黑體輻射。太陽(yáng)輻射在經(jīng)過大氣層時(shí)強(qiáng)度減弱,大氣層中的化學(xué)物質(zhì)與一定波長(zhǎng)的光發(fā)生反應(yīng)并將其吸收,臭氧吸收大部分的短波光線,水蒸氣吸收長(zhǎng)波光線,***終到達(dá)地表的太陽(yáng)能輻射中的近紫外線和遠(yuǎn)紅外線十分有限。
太陽(yáng)能模擬器簡(jiǎn)介
太陽(yáng)是影響地球環(huán)境因子(如溫度、濕度、風(fēng)等)之源,太陽(yáng)模擬是利用人工光源模擬太陽(yáng)光輻照特性的一門技術(shù)。太陽(yáng)模擬器是在室內(nèi)模擬不同大氣質(zhì)量下太陽(yáng)光輻照特性的一種試驗(yàn)或定標(biāo)設(shè)備。由于地面自然光在輻照穩(wěn)定性、輻照均勻性以及測(cè)量時(shí)間有限制,所以在太陽(yáng)能利用的實(shí)驗(yàn)室研究階段,通常用太陽(yáng)光模擬器代替地面實(shí)際太陽(yáng)光。
在航天領(lǐng)域中,太陽(yáng)光模擬器是完成航天技術(shù)中衛(wèi)星的熱平衡試驗(yàn),檢測(cè)衛(wèi)星的熱設(shè)計(jì)關(guān)鍵的設(shè)備。在太陽(yáng)能光伏科學(xué)與工程中,太陽(yáng)光模擬器被用于太陽(yáng)能電池的檢測(cè)與標(biāo)定。太陽(yáng)光模擬器也可以用于遙感技術(shù)室內(nèi)模擬太陽(yáng)光譜輻照、建材行業(yè)中材料的耐輻射老化試驗(yàn)。高輻射太陽(yáng)模擬器還可以用于試驗(yàn)太陽(yáng)能集熱器的性能、用于照射植物生長(zhǎng)的人下太陽(yáng)房。一些實(shí)驗(yàn)室已在環(huán)境模擬室、車輛性能試驗(yàn)和軍用產(chǎn)品試驗(yàn)領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用高輻射太陽(yáng)模擬器。太陽(yáng)模擬器也被廣泛的用于太陽(yáng)熱發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究,用于模擬實(shí)現(xiàn)不同地域,不同季節(jié)的太陽(yáng)輻照度。
太陽(yáng)輻射模擬包括空間輻射模擬和地面輻射模擬。其主要作用是提供與太陽(yáng)光相匹配的、均勻的、準(zhǔn)直或匯聚、穩(wěn)定的具有一定輻照度的光源。技術(shù)指標(biāo)包括不同大氣質(zhì)量條件下的太陽(yáng)光譜特性、太陽(yáng)光輻照度、太陽(yáng)光準(zhǔn)直角、輻照不均勻度、輻照不穩(wěn)定度等方面??臻g輻射的模擬在光線的平行度、譜能分布的允差、輻射強(qiáng)度的均勻性都有比較嚴(yán)格的要求;相對(duì)而言,地面輻射的模擬對(duì)光線的平行度沒有要求,其它兩項(xiàng)要求比較低。
太陽(yáng)模擬器按照應(yīng)用領(lǐng)域的不同分為對(duì)大氣質(zhì)量為AM0的空間太陽(yáng)模擬器和大氣質(zhì)量為AM1.5的地面太陽(yáng)模擬器。按照實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙蟮牟煌?,分為熱效?yīng)太陽(yáng)模擬器和全光譜太陽(yáng)模擬器。按其出口光線,分為準(zhǔn)直型太陽(yáng)模擬器和非準(zhǔn)直型太陽(yáng)模擬器,非準(zhǔn)直型又分為集聚型和發(fā)散型。按照光源的性能,分為脈沖和穩(wěn)態(tài)兩種形態(tài)。按照其規(guī)模,分為大型、中型以及小型太陽(yáng)模擬器。按照其用途,分為通用性和**型。
空間太陽(yáng)模擬器一般為大型全光譜準(zhǔn)直型太陽(yáng)模擬器,主要應(yīng)用于航天領(lǐng)域;地面太陽(yáng)模擬器一般為中小型**太陽(yáng)模擬器,廣泛應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。
聚光式太陽(yáng)光模擬器
聚光型太陽(yáng)模擬器模擬的是實(shí)際大面積太陽(yáng)光匯聚后的太陽(yáng)輻照度,由于實(shí)際匯聚的太陽(yáng)光非平行光,因此,一般沒有勻光和準(zhǔn)直系統(tǒng)。大面積太陽(yáng)光匯聚一般用于太陽(yáng)能塔式發(fā)電及太陽(yáng)能熱化學(xué)應(yīng)用,因此其輻照度較高,一般為成千甚至上萬個(gè)太陽(yáng)常數(shù)。
聚光式太陽(yáng)模擬器主要由聚光系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)組成。由于集聚型太陽(yáng)光模擬器的目標(biāo)是模擬高輻照度太陽(yáng)光,聚光系統(tǒng)是其***重要的組成部分,其他系統(tǒng)用于輔助聚光系統(tǒng)進(jìn)行工作。
聚光系統(tǒng)主要是由光源以及聚光系統(tǒng)組成的。光源發(fā)出的光經(jīng)過聚光鏡直接匯聚或先經(jīng)聚光鏡反光再經(jīng)過聚光器將光線匯聚在合適的焦面上。濾光片根據(jù)實(shí)際需要適時(shí)添加,考慮到成本及其性能,一般沒有勻光和準(zhǔn)直系統(tǒng)。
現(xiàn)有高輻照度太陽(yáng)光模擬器的聚光系統(tǒng)主要有兩種,**,多光源聚光系統(tǒng),即采用多個(gè)光源,并將其匯聚到同一區(qū)域內(nèi),通過疊加的方式獲得高輻照強(qiáng)度;第二,單一光源聚光系統(tǒng),即只采用一個(gè)光源,利用聚光系統(tǒng)進(jìn)行匯聚,以獲得高輻照強(qiáng)度。
多光源系統(tǒng)每個(gè)光源均配有聚光系統(tǒng),因此其設(shè)備較多,安裝較復(fù)雜,對(duì)系統(tǒng)的加工要求較高。但多光源可通過調(diào)節(jié)光源個(gè)數(shù)及光源功率的方式調(diào)節(jié)輻照度大小,其靈活性較高;而且每個(gè)光源的功率較小,可采用空冷光源,避免了冷卻水的遮擋,聚光效果較好,同時(shí)對(duì)聚光系統(tǒng)的加工要求較低。
單光源聚光系統(tǒng)設(shè)備較少,方便控制,可靠性高,但大功率光源需采用水冷以冷卻電極及反光罩確保光源能夠**安全運(yùn)行,冷卻水會(huì)造成光線遮擋及光線散射,影響聚光系統(tǒng)的匯聚效果,因此多采用二次聚光以增強(qiáng)聚光效率,其聚光鏡的設(shè)計(jì)難度較高。而且,太陽(yáng)光模擬器中光源溫度較高,對(duì)聚光鏡表面有較強(qiáng)的腐蝕性,功率越高腐蝕性越強(qiáng),所以,單一光源聚光系統(tǒng)的加工要求較高。