大功率太陽模擬器

大功率太陽模擬器，用于太陽能熱測試

High powered solar simulator for solar thermal testing

以前曾向其研究設(shè)施提供過太陽能設(shè)備，但是對于這個(gè)項(xiàng)目，他們想要真正*和定制制造的東西。

初的設(shè)計(jì)要求將的太陽輻射集中在一個(gè)小點(diǎn)上，從而創(chuàng)建通常稱為“點(diǎn)爐”的地方。盡管具有運(yùn)行用于太陽能模擬器設(shè)計(jì)的獨(dú)立功率燈的一些經(jīng)驗(yàn)，但是這種光的融合是一種新穎的應(yīng)用。終用戶需要在10厘米的目標(biāo)區(qū)域擁有近4000個(gè)太陽。

構(gòu)思和設(shè)計(jì)系統(tǒng)

使用我們內(nèi)部的光學(xué)和機(jī)械設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)為大功率太陽光模擬器設(shè)計(jì)了原型。該原型將4個(gè)獨(dú)立對準(zhǔn)并聚焦的6.5kW弧光燈的功率耦合到一個(gè)10cm的光斑中。整個(gè)設(shè)備，從物理外殼到燈的強(qiáng)制風(fēng)冷，都是在室內(nèi)設(shè)計(jì)的，從頭開始*遵循Alfred的嚴(yán)格技術(shù)要求。

帶有四個(gè)6.5 kW氙弧燈的太陽能模擬器系統(tǒng)圖

原型設(shè)計(jì)實(shí)施

經(jīng)過初步理論工作后不久，開始制造原型單元。需要構(gòu)建四個(gè)單獨(dú)的6.5kW弧光燈外殼和反射器中的每一個(gè)，并采購和測試定制的聚焦鏡。

相應(yīng)地，需要克服的*一個(gè)障礙是科學(xué)技術(shù)設(shè)施的電力能力：為了同時(shí)運(yùn)行四個(gè)6.5kW弧光燈，需要安裝新的電力線。發(fā)生這種情況時(shí)，進(jìn)行了測試，一次只點(diǎn)燃了四個(gè)燈泡中的一個(gè)。

另外，需要設(shè)計(jì)能夠處理每個(gè)燈的巨大功率的定制濾波器。在這類過濾器的設(shè)計(jì)方面擁有多年的經(jīng)驗(yàn)，但是即使如此，在可行的過濾器制造完成之前，它還是經(jīng)歷了幾次失敗的熱應(yīng)力測試。

測試與安裝

這種目標(biāo)功率*的太陽能模擬器在目標(biāo)上具有近10 kW的光功率時(shí)，僅用其功率的20％就能在30秒內(nèi)熔化金屬螺釘。在此處觀看視頻。

終系統(tǒng)（內(nèi)部組件暴露在外：通常是一個(gè)外殼，可保護(hù)研究人員的內(nèi)部工作，從而降低在運(yùn)行功能強(qiáng)大的系統(tǒng)時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)）已在大學(xué)交付并安裝，并且他們已經(jīng)開始在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上取得可觀的成功設(shè)備。