[发明专利]一种高度汇聚的大功率可调太阳模拟设备

摘要

本发明涉及一种高度汇聚的大功率可调太阳模拟设备系统，采用大功率高压短弧氙灯来模拟太阳光；在垂直于中间灯轴线平面上，周围均布六个灯，且其光轴与中间灯光轴成15°角；每个灯都配有一个椭球状反射式聚光镜，调节氙灯亮点位于聚光镜的第一焦点，七个灯发出的光线经聚光镜反射，全部汇聚于第二焦点处。本发明所采用的氙灯功率大，光学对称性好，可以通过调节亮灯的个数、灯的工作电流以及各灯到工作面的距离，来实现不同辐照面积下不同的辐照度。本发明能较好地模拟各种汇聚后的真实太阳辐照、为各种太阳能高品位利用研究提供可灵活操作的平台。

主权项

一种高度汇聚的大功率可调太阳模拟设备，其特征是，它包括光学系统、机械系统和冷却系统，所述冷却系统与光学系统连接，所述光学系统又与机械系统连接；所述光学系统包括七个相同的灯单元和相配的氙灯调节装置（7），所述七个灯单元布置采用在垂直于中间灯单元的轴线平面上，周围六个灯60°弧度均布，形成均布的梅花瓣状；所述每个灯单元包括一个氙灯（1）和相配的聚光镜（4），每个氙灯通过自身阴极端卡装在氙灯调节装置（7）的前端。所述聚光镜（4）为椭球状反射式，其尾部通过螺纹连接在氙灯调节装置（7）的尾部端上，所述氙灯调节装置（7）的前端又通过螺栓连接固定在支撑台（6）上，所述支撑台（6）通过槽道以及螺栓固定在可移动的支架（10）上，所述支架（10）与滑轨（11）通过滑轨（11）的槽道连接在一起，滑轨（11）固定在支撑架（12）上，支撑架（12）固定在托架（13）上，托架（13）固定在底座（14）上；所述七个灯单元分别装配有七个分风机（8），并相邻于相应的氙灯调节装置（7）的尾部，所述每个分风机（8）上有五个出风口，通过软管分别与氙灯调节装置（7）以及四个冷却风管（2）连接，四个冷却风管两两相对，布置在聚光镜的近镜口周边，冷却风管（2）通过冷却风管支架（3）上的圆孔固定在近镜口周边；所述分风机（8）固定在分风机支架（9）上，分风机支架（9）通过螺栓固定在支架（10）上；所述机械系统主要包括电缆支架（5）、冷却风管支架（9）、支架（10）、滑轨（11）以及托架（13）；所述电缆支架（5）通过凹槽使用螺栓连接卡在聚光镜（4）的近镜口边缘上，并与电源连接，七个支架（10）分别与七个滑轨（11） 通过滑轨内的槽道连接，每个灯单元、分风机（8）以及氙灯调节装置（7）作为一个整体可以在各自的滑轨上稳定移动；周边七个滑轨通过螺栓以与中间滑轨夹角均为15°的角度固定在托架（13）上。所述风冷系统包括分风机（8）、氙灯调节装置（7）以及冷却风管（2），所述分风机（8）总共有七个，进风口一端与从风室出来的七个风道连接，其五个出风口分别与灯单元的五个进风口连接，灯单元的五个进风口位于四个冷却风管（2）以及氙灯调节装置（7）上。