33、太阳能集热器与薄壁结构应力应变模拟计算的研究进展

太阳能集热器与薄壁结构应力应变模拟计算的研究进展

在当今能源需求不断增长且对环保要求日益提高的背景下，太阳能集热器技术以及薄壁结构应力应变的模拟计算变得愈发重要。本文将深入探讨这两个领域的相关研究进展。

太阳能集热器技术

在俄罗斯的低温地区，太阳能小时数和太阳辐射水平相对较高，同时供暖成本问题较为突出。而真空集热器在寒冷气候中具有较大潜力，但需要使其技术适应俄罗斯低温地区的典型条件。

集热器工作表面支架

之前有人提出了一种太阳能集热器工作表面支架的配置方案。该支架可适应自然红外辐射源（太阳）的位置，其特点是具有半球形底座，作为反射器的支撑（同时也是一个包含隔热层和内部热交换器的元件），还有气动执行器可在九个方向上设置反射器的倾斜角度。这种支架采用模块化设计，能根据特定的运行条件改变配置，以确保最高效率。

工作表面设计

新的真空集管支持重新定向工作表面中心，但每次重新定向都会因调整集热器中心旋转角度的执行器运行而消耗额外能量。因此，采用太阳能电池板作为节能模块。这些太阳能电池板可将辐射转化为电能供执行器使用，多余能量则由集热器连接的太阳能系统的其他元件储存。
- 太阳能电池板布局 ：工作表面周边由四块独立的整体式太阳能电池板构成，便于在出现故障时快速更换。电池板厚度可容纳电线和测量设备子系统，如IG22系列InGaAs光电二极管，其工作在500 - 2200 nm的电磁波长范围内。
- 工作表面形状 ：工作表面呈凹形，倾斜角度为45°，这是俄罗斯远东地区最佳表面日照的推荐值。这种形状还能使沉积物积聚在工作表面的特定区域，