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，但是對于這個項目，他們想要真正*和定制制造的東西。

初的設(shè)計要求將的太陽輻射集中在一個小點上，從而創(chuàng)建通常稱為“點爐”的地方。盡管具有運行用于太陽能模擬器設(shè)計的獨立功率燈的一些經(jīng)驗，但是這種光的融合是一種新穎的應用。終用戶需要在10厘米的目標區(qū)域擁有近4000個太陽。

構(gòu)思和設(shè)計系統(tǒng)

使用我們內(nèi)部的光學和機械設(shè)計團隊為大功率太陽光模擬器設(shè)計了原型。該原型將4個獨立對準并聚焦的6.5kW弧光燈的功率耦合到一個10cm的光斑中。整個設(shè)備，從物理外殼到燈的強制風冷，都是在室內(nèi)設(shè)計的，從頭開始*遵循Alfred的嚴格技術(shù)要求。

帶有四個6.5 kW氙弧燈的太陽能模擬器系統(tǒng)圖

原型設(shè)計實施

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

相應地，需要克服的*一個障礙是科學技術(shù)設(shè)施的電力能力：為了同時運行四個6.5kW弧光燈，需要安裝新的電力線。發(fā)生這種情況時，進行了測試，一次只點燃了四個燈泡中的一個。

另外，需要設(shè)計能夠處理每個燈的巨大功率的定制濾波器。在這類過濾器的設(shè)計方面擁有多年的經(jīng)驗，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力測試。

測試與安裝

這種目標功率*的太陽能模擬器在目標上具有近10 kW的光功率時，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：通常是一個外殼，可保護研究人員的內(nèi)部工作，從而降低在運行功能強大的系統(tǒng)時的風險）已在大學交付并安裝，并且他們已經(jīng)開始在實驗系統(tǒng)上取得可觀的成功設(shè)備。