高通量聚光太陽(yáng)光模擬器產(chǎn)生高度集中的太陽(yáng)能和人造光，用于新技術(shù)和新材料的研究和測(cè)試。這使研究人員能夠進(jìn)行氫氣生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)、太陽(yáng)能熱電廠接收器組件的測(cè)試以及空間設(shè)計(jì)材料的輻照測(cè)試。
高通量聚光太陽(yáng)光模擬器
高通量密度太陽(yáng)能爐和太陽(yáng)能模擬器產(chǎn)生高度集中的太陽(yáng)能和人造光，用于新技術(shù)和新材料的研究和測(cè)試。這使研究人員能夠進(jìn)行氫氣生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)、太陽(yáng)能熱電廠接收器組件的測(cè)試以及空間設(shè)計(jì)材料的輻照測(cè)試。
高通量密度太陽(yáng)能爐和氙氣大功率聚光燈用于產(chǎn)生高達(dá)每平方米 5 兆瓦的輻照度和超過(guò) 2000 攝氏度的溫度。
聚光測(cè)試太空新材料
高通量密度太陽(yáng)能爐可以測(cè)試太陽(yáng)能過(guò)程工程和太陽(yáng)能發(fā)電廠的實(shí)驗(yàn)。有實(shí)驗(yàn)證明了可以使用集中的陽(yáng)光生產(chǎn)氫氣。研究人員通過(guò)測(cè)試它們的溫度和抗沖擊性來(lái)研究用于塔式發(fā)電廠的陶瓷接收器元件。
空間研究是另一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。該材料在高真空條件下暴露于高度集中的太陽(yáng)輻射，類(lèi)似于在太空中遇到的情況。對(duì)材料和組件進(jìn)行認(rèn)證級(jí)別的測(cè)試完善了太陽(yáng)能爐提供的服務(wù)范圍。大型設(shè)施中的設(shè)備滿(mǎn)足在穩(wěn)定條件下進(jìn)行持續(xù)數(shù)月直至輻照的所有短持續(xù)時(shí)間實(shí)驗(yàn)的要求。
目標(biāo)/圖像
●焦點(diǎn)位于地面上方 152.4 厘米處
●使用 XYZ 桌面時(shí)：焦點(diǎn)必須在桌面上方 35 厘米處
●帶旋轉(zhuǎn)鏡：焦點(diǎn)距離地面 106.7 厘米
●無(wú)輔助：
○總功率（@1,000 W/m 2）：10 kW
○10 厘米（4 英寸）圓內(nèi) 94% 的能量
○峰值：2,500太陽(yáng)
●帶反射二級(jí)：平均濃度 > 20,000 太陽(yáng)
●二次折射：平均濃度 > 50,000 太陽(yáng)
定日鏡
●總面積：31.8 m2
●20 面71.1×111.8厘米
●背面鍍銀低鐵 3 毫米玻璃
●斜率誤差：0.5 mrad
○鏡面反射
●太陽(yáng)能加權(quán)反射率：95%
一次集中器
●25個(gè)六邊形刻面，總長(zhǎng)12.5 m 2
○762 毫米跨平面0.5 m 2
○球面反射鏡的曲率半徑為14.6m
○前表面紫外線增強(qiáng)鋁
○斜率誤差：0.2mrad
○鏡面反射
○太陽(yáng)能加權(quán)反射率：84%
○輸送到目標(biāo)的功率：10 kW @ 1,000 W/m 2直接法向輻照度
●目標(biāo)距離中心面 7.01 m
●f/D = 1.85（D = 包圍所有面的圓的直徑）
●30° 離軸
●光束會(huì)聚角：約30°
●水平以下 6.9°
二次濃縮器
●反光的
○非成像復(fù)合拋物線
○接受角：14度
○入口直徑：6 厘米
○出口直徑：14.7 毫米
○截?cái)嗟饺叩?span> 80%
○出口功率：3.5 kW
○平均通量濃度：21,000
○反射面為保護(hù)銀
●CPV均質(zhì)機(jī)
○截棱錐設(shè)計(jì)
○入口孔徑：149.8 mm × 149.8 mm，長(zhǎng)度 387 mm
○出口孔徑：100.3 x 100.3 mm
○光圈強(qiáng)度：630 太陽(yáng)
○均勻度：±5% 孔徑
○交替二次（內(nèi)冷）：147 × 148 mm 和 81 × 82 mm（強(qiáng)度和均勻度與上述大致相同）；
○兩者都使用受保護(hù)的銀色反射涂層
根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，可以使用備用的二次集中器配置。
XYZ表
●速度：可調(diào) 0–2 cm/s
●X（橫向）行程：122 厘米
●Y（焦距）行程：183 厘米
●Z（垂直）行程：152±46 厘米
●標(biāo)稱(chēng)焦點(diǎn)：離地面 152 厘米；小桌子高度 117 厘米
●精度：±0.05 毫米
●容量：180 千克懸臂式 61 厘米偏離中心
●撓度：容量時(shí) 6.4 毫米
●可通過(guò) PC 編程
衰減器
●垂直對(duì)置的兩板式設(shè)計(jì)或百葉窗式
●速度和加速度可調(diào)至 1 m/s 和 2 m/s 2
●行程時(shí)間：1.5-15 秒至全開(kāi)或全關(guān)
●距離目標(biāo) 1.78 m（通量：25 個(gè)太陽(yáng)）；開(kāi)口1.275 寬×1.320 m高
●可在手動(dòng)或自動(dòng)（來(lái)自數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）模式下操作
●可提供基于信號(hào)輸入的通量控制，例如，直接輻射計(jì)輸入用于恒定通量或熱電偶輸入用于恒溫
快門(mén)
●快速作用：打開(kāi)或關(guān)閉的行程時(shí)間約為 0.5 秒
●可編程到任何位置
●主動(dòng)冷卻
●距離目標(biāo) 84 厘米
●可在手動(dòng)或自動(dòng)（來(lái)自數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）模式下操作
●可以通過(guò) LabView 控制信號(hào)輸入的快門(mén)（例如，熱電偶）
數(shù)據(jù)采集
●NI LabVIEW 程序和硬件
●監(jiān)測(cè)溫度、太陽(yáng)輻射 (W/m2 ) 和風(fēng)速
●溫度測(cè)量可與HFSF控制（快門(mén)、衰減器、百葉窗）相關(guān)聯(lián)
●可用于研究設(shè)備控制
●40個(gè)K型熱電偶的電流輸入（待擴(kuò)充）
●17個(gè)組件的模擬輸入（待擴(kuò)展）
●多功能配置以適應(yīng)各種研究
其他功能
●轉(zhuǎn)向鏡將光束重定向到水平目標(biāo)
○前表面鋁鏡
○太陽(yáng)能加權(quán)反射率：92%
●實(shí)驗(yàn)規(guī)模和方向的靈活性
●寬范圍的通量水平：10–2,000 W/cm2二次
●使用LaserCam 相機(jī)遠(yuǎn)程查看目標(biāo)
●工作在 2–2.7 或 8–14 微米的高溫計(jì)；溫度高達(dá) 1,000°C 或 3,000°C
●帶有四個(gè) MKS 流量控制器的氣體流量歧管系統(tǒng)，范圍從 2,000 到 30,000 sccm
●實(shí)驗(yàn)區(qū)上方的排氣罩
●鉆床和手動(dòng)工具
公用事業(yè)
●電氣：120 V、208 V 和 208 V 3 相電源可用
●3 kVA Clary 和 1.5 kVA Liebart 不間斷電源
●壓縮機(jī)：7 scfm @120 psi
●水：提供城市水和去離子水
●冷卻器：NESLAB HX750，>40,000 Btu/h @ 6 gpm 50% 丙二醇
●Thermo-Scientific化學(xué)罩
高通量聚光太陽(yáng)光模擬器
