聚焦太陽光模擬器

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。