Wide spectrum solar energy harvesting through an integrated photovoltaic and thermoelectric system

This paper proposes a power system concept that integrates photovoltaic （PV） and thermoelectric （TE） technologies to harvest solar energy from a wide spectral range. By introduction of the ＇spectrum beam splitting＇ technique, short wavelength solar radiation is converted directly into electricity in the PV cells, while the long wavelength segment of the spectrum is used to produce moderate to high temperature thermal energy, which then generates electricity in the TE device. To overcome the intermittent nature of solar radiation, the system is also coupled to a thermal energy storage unit. A systematic analysis of the integrated system is carried out, encompassing the system configuration, material properties, thermal management, and energy storage aspects. We have also attempted to optimize the integrated system. The results indicate that the system configuration and optimization are the most important factors for high overall efficiency.     

自动寻日的太阳辐照绝对辐射计(英文)

为了准确测量太阳总量辐射,研制了具备自动跟踪能力的太阳辐照绝对辐射计SIAR-3a。介绍了SIAR-3a的原理,提出了双轴太阳跟踪的控制方法。SIAR-3a采用电来标定待测量的太阳总量辐射,可以在测量太阳总量辐射的同时较为准确地跟踪太阳。标定实验中,SIAR-3a在3σ范围内的相对均方根误差是0.06%,已经标定到了保存在瑞士达沃斯世界辐射中心的世界辐射基准。太阳辐照实验结果表明,SIAR-3a工作可靠,测量结果准确。     

日全食下城市热环境的变化特征分析

2009年7月22日,我国长江流域能很好地观测到一次千载难逢的日全食现象,且重庆是一个非常好的日全食观测点.作者观测了重庆地区7月21日及22日两天的室外气象数据(太阳辐射,空气温度,相对湿度等),基于实验观测数据,分析和探讨了日全食对室外热环境的影响.日全食当天,室外气温和地表温度随太阳辐射强度的减小而减小,空气温度...     

Atomosphere boundary layer height determination and observation from ceilometer measurements over Hefei during the total solar on July 22,2009 eclipse

<正>Using an improved inflexion point method(IIPM),we investigate atmosphere boundary layer(ABL) height evolution over Hefei during the total solar eclipse on July 22,2009.A lidar ceilometer is used in ground-based observations.Estimations of ABL heights before,during,and after the solar eclipse are analyzed using the IIPM.Results indicate that the IIPM,which is less sensitive to background noise,is more suitable in detecting ABL height and temporal evolution.Data demonstrate that the total solar eclipse resultes in a decrease in ABL height,indicating a suppression of turbulence activity,similar to that observed during the sunset hours.Changes in ABL height are associated with a slow change in temperature,indicating a significant weakening of penetrative convection and a time lag between ABL response and the reduction in solar radiation.     

空间相机热设计中的极端工况确定

针对具有多姿态变化特点的空间相机,提出了考虑太阳辐射的到达外热流和吸收外热流两种情况下的极端工况确定方法和计算流程。根据辐射学的基本理论,并结合相机的结构特点,推导出了相机外表面总太阳辐射流的计算公式;根据相机进出地影的情况和太阳常数分别建立了相应矩阵,并进行了有关矩阵的运算和变换;借助工具软件Matlab求解得到了投落到相机外表面的总太阳辐射外热流极值,并在此基础上确定出该相机的极端工况;将此工况输入到I-DEAS/TMG仿真环境中进行仿真分析,验证了此方法的正确性。该计算方法同样适用于其它类型的相机,具用通用价值。     

天空开阔度对城市住宅小区热环境影响的数值模拟

天空开阔度是反映城市空间形态与城市热岛效应关系的重要参数,可用于定量评价城市住宅小区室外空间的热环境。本文对五种具有不同见空率的理想城市住宅小区进行了数值模拟及比较分析。结果表明,在中低风速下,小区热环境受辐射条件所控制,小区内部地面以及1.5m行人高度处平均温度将随着天空开阔度的增大逐渐升高。因此,采用天空开阔度SVF来衡量城市住宅小区空间形态对小区室外热环境的影响程度是合适的。     

红外热像法研究屋顶绿化对热环境的影响

该研究应用红外热像法测量绿化屋顶的表面温度,进而分析屋顶绿化对热环境的影响。通过采集斜坡屋顶绿化、轻型屋顶绿化和蓄水覆土屋顶绿化在阴天、雨后一天、晴天三种天气条件下的红外热像图,分析对比三种绿化屋顶在同一天内及三种不同天气条件下的温度变化。结果表明绿化屋顶表面温度的变化主要受太阳辐射和气温的影响,而蓄水覆土绿化屋顶的表面温度还受到其含水量的影响;屋顶绿化在夏季天气条件下可有效降低屋顶的表面温度、减小温度波动幅度,有利于改善城市热环境。     

星载定标黑体午夜太阳辐照模拟实验

为了揭示午夜太阳辐射对三轴稳定卫星光学载荷的定标黑体温度均匀性和定标精度的影响,进行了基于贴片加热电阻外热流模拟方法的真空实验,利用电压变化产生的加热功率模拟复杂的太阳辐照度波动。将实验获取的温度数据与仿真计算结果对照验证,分析了太阳照射过程中黑体温度分布的规律。根据辐射度学理论,对温度不均匀性产生的定标误差进行了理论计算。实验结果显示:在午夜太阳照射过程中,边缘受照的黑体温度分布具有对称性,黑体最高升温幅度为8.8K,最大温度梯度3.1K/m,定标相对误差0.1%。研究表明:太阳辐射会显著影响黑体温度的均匀性,由此产生的定标精度误差不会影响工程应用的要求。     

高考物理中的估算题赏析

 估算题是近几年新高考中的热点题型。它的特点是不追求数据的精确而强调方法科学,重“理”不重“数”。与其相对应的解题方法则称之为估算法。估算法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数量级进行快速计算和取值范围合理估测的方法。估算法是一种科学的近似计算,它不仅是一种常用的解题方法和思维方法,而且是一种重要的科学研究方法。1945年7月16日晚,意大利美籍物理学家费米就是利用了估算法,简单、巧妙、成功地估测了世界上第一颗原子弹的爆炸威力,其估算值与实测结果非常接近,使不少科学家为费米简单的科学估算思维和方法所折服。这一事例表明,估算更是人类解决实际问题的重要方法。     

BETA角对阿尔法磁谱仪热系统影响分析

β角是航天器热控制设计中关键的设计参数,本文通过对阿尔法磁谱仪(AMS)在国际空间站上两年的运行结果进行分析得出,AMS外部温度变化受β角影响很大,PORT侧和STBD侧尤为明显,且呈近似相反的变化规律,而主散热板温度分布相对均匀。β角对AMS热系统的影响规律可以为AMS热控系统监测和近地轨道航天器热控制设计提供参考。