We present the design and optical a

We present the design and optical analyses of an arrayed microfluidic tunable prism panel that enables wide solar tracking and high solar concentration while minimizing energy loss. Each of the liquid prism modules is implemented by a microfluidic (i.e. non-mechanical) technology based on electrowetting for adaptive solar beam steering. Therefore the proposed platform offers a low-cost, lightweight and precise solar tracking system while obviating the need for bulky and heavy mechanical moving parts essentially required for a conventional motor-driven solar tracker. In this paper, various liquid prism configurations in terms of design (single, double, triple and quad-stacked prism arrays) as well as optical materials are considered and their impact on optical performance aspects such as solar beam steering, reflection losses and beam concentration is studied. Our system is able to achieve a wide solar tracking covering the whole-day movement of the Sun and a reflection loss below 4.4% with a Rayleigh’s film for a quad-stacked prism configuration. Furthermore, an arrayed prism panel is proposed to increase the aperture area and thus allows for the collection of large amounts of sunlight. Our simulation study based on the optical design software, ZEMAX, indicates that the prism panel is capable of high solar concentration up to 2032× factor even without conventional solar tracking devices. We also deal with dispersion characteristics of the materials and their corresponding effect on concentration factor. The proposed microfluidic platform has a potential for high solar energy harvesting and is not only economically viable, but also reliable and practical for various solar power applications.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เรานำเสนอการออกแบบและวิเคราะห์แสงของแผง tunable ปริซึมที่สวม microfluidic ที่ช่วยให้สามารถติดตามพลังงานแสงอาทิตย์กว้างและความเข้มข้นแสงอาทิตย์สูงลดการสูญเสียพลังงาน แต่ละโมดูปริซึมของเหลวถูกนำมาใช้ โดยใช้เทคโนโลยี microfluidic (เช่นไม่ใช่เครื่องจักรกล) อิง electrowetting สำหรับพวงมาลัยปรับลำแสงพลังงานแสงอาทิตย์ ดังนั้น แพลตฟอร์มการนำเสนอมีระบบติดตามพลังงานแสงอาทิตย์ต้น ทุนต่ำ มีน้ำหนักเบา และแม่นยำในขณะที่ obviating ต้องการขนาดใหญ่ และหนักเครื่องจักรกลชิ้นหลักที่จำเป็นสำหรับแบบธรรมดาผ่านมอเตอร์อาทิตย์ติดตาม ในกระดาษนี้ ถือกำหนดค่าปริซึมของเหลวต่าง ๆ ในแง่ของการออกแบบ (เดี่ยว คู่ ทำเตียง และซ้อน กันสี่ปริซึมเรย์) เป็นวัสดุแสง และศึกษาผลกระทบในด้านประสิทธิภาพเช่นลำแสงพลังงานแสงอาทิตย์พวงมาลัย สะท้อนความสูญเสีย และความเข้มข้นของลำแสง ระบบของเราให้การติดตามแสงอาทิตย์กว้างครอบคลุมการเคลื่อนไหวทั้งวันของดวงอาทิตย์และการสูญเสียการสะท้อนต่ำ 4.4% ฟิล์มของราคาย่อมเยาสำหรับการกำหนดค่าปริซึมรูปสี่เหลี่ยมซ้อนกันได้ นอกจากนี้ มีแผงสวมปริซึมเสนอเพิ่มพื้นที่ช่องรับแสง และจึง ช่วยให้การเก็บรวบรวมจำนวนมากของแสงแดด เราศึกษาจำลองที่อิงการออกแบบซอฟต์แวร์ ZEMAX บ่งชี้ว่า แผงปริซึมมีความสามารถในความเข้มข้นแสงอาทิตย์สูงถึงตัวคูณ× 2032 ได้โดยไม่ต้องอุปกรณ์ติดตามแสงอาทิตย์แบบเดิม นอกจากนี้เรายังจัดการกับลักษณะการกระจายของวัสดุและของผลคูณความเข้มข้นที่สอดคล้องกัน แพลตฟอร์ม microfluidic นำเสนอที่มีศักยภาพสำหรับการเก็บเกี่ยวพลังงานแสงอาทิตย์สูง และไม่เพียงแต่ เศรษฐกิจ แต่ยังเชื่อถือได้ และเหมาะสำหรับต่าง ๆ พลังงานแสงอาทิตย์

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เรานำเสนอการออกแบบและการวิเคราะห์แสงของไมโครแผงปริซึม Arrayed พริ้งที่ช่วยให้การติดตามแสงอาทิตย์กว้างและความเข้มข้นของพลังงานแสงอาทิตย์สูงในขณะที่ลดการสูญเสียพลังงาน แต่ละโมดูลปริซึมของเหลวจะดำเนินการโดยไมโคร (คือไม่ใช่กล) เทคโนโลยีบนพื้นฐาน electrowetting สำหรับการขับขี่ลำแสงพลังงานแสงอาทิตย์การปรับตัว ดังนั้นแพลตฟอร์มที่นำเสนอมีต้นทุนต่ำระบบติดตามดวงอาทิตย์ที่มีน้ำหนักเบาและมีความแม่นยำในขณะที่ขจัดความจำเป็นในการย้ายชิ้นส่วนขนาดใหญ่และหนักกลต้องเป็นหลักสำหรับยานยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ติดตามธรรมดา ในบทความนี้การกำหนดค่าปริซึมของเหลวต่าง ๆ ในแง่ของการออกแบบ (เดี่ยว, คู่, สามและ Quad-ซ้อนอาร์เรย์ปริซึม) เช่นเดียวกับวัสดุออปติคอลได้รับการพิจารณาและผลกระทบในด้านประสิทธิภาพการทำงานของแสงเช่นพวงมาลัยลำแสงพลังงานแสงอาทิตย์, การสูญเสียการสะท้อนและความเข้มข้นของแสง มีการศึกษา ระบบของเราสามารถที่จะบรรลุการติดตามแสงอาทิตย์กว้างครอบคลุมการเคลื่อนไหวทั้งวันของดวงอาทิตย์และความสูญเสียที่สะท้อนให้เห็นถึงด้านล่าง 4.4% กับภาพยนตร์ของเรย์ลีสำหรับการกำหนดค่าปริซึมรูปสี่เหลี่ยมซ้อนกัน นอกจากนี้แผงปริซึมรบจะเสนอให้เพิ่มพื้นที่รูรับแสงและจึงช่วยให้การจัดเก็บจำนวนมากของแสงแดด การศึกษาแบบจำลองของเราขึ้นอยู่กับการออกแบบซอฟต์แวร์แสง ZEMAX แสดงให้เห็นว่าแผงปริซึมที่มีความสามารถของความเข้มข้นของพลังงานแสงอาทิตย์สูงถึง 2032 ×ปัจจัยแม้จะไม่มีอุปกรณ์ติดตามแสงอาทิตย์แบบเดิม เรายังจัดการกับลักษณะการกระจายของวัสดุและผลกระทบที่สอดคล้องกันของพวกเขาในปัจจัยที่มีความเข้มข้น ที่นำเสนอแพลตฟอร์มไมโครมีศักยภาพสำหรับการเก็บเกี่ยวพลังงานแสงอาทิตย์สูงและไม่ได้เป็นเพียงศักยภาพทางเศรษฐกิจ แต่ยังมีความน่าเชื่อถือและการปฏิบัติสำหรับการใช้งานพลังงานแสงอาทิตย์ต่างๆ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เรานำเสนอการออกแบบและการวิเคราะห์แสงของปริซึมแผงวงจรไมโครฟลูอิดิกเอามาให้กว้าง แสงอาทิตย์และพลังงานแสงอาทิตย์ติดตามความเข้มข้นสูงในขณะที่การลดการสูญเสียพลังงาน ของแต่ละโมดูลใช้ปริซึมเหลวโดยไมโครฟลูอิดิก ( คือไม่ใช่จักรกล ) เทคโนโลยีบนพื้นฐานของอิเล็กโทรเวตติ้งสำหรับพวงมาลัยพาวเวอร์บีมแบบพลังงานแสงอาทิตย์ ดังนั้น การนำเสนอแพลตฟอร์มมีต้นทุนต่ำ มีน้ำหนักเบา และแม่นยำ ระบบติดตามดวงอาทิตย์ในขณะที่ obviating ขนาดใหญ่และหนักเครื่องจักรกล ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวเป็นหลักที่จำเป็นสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์แบบมอเตอร์เครื่องติดตาม ในกระดาษนี้องค์ประกอบปริซึมของเหลวต่าง ๆ ในแง่ของการออกแบบ ( เดี่ยว , คู่ , สามและสี่ทิศซ้อนปริซึมอาร์เรย์ ) เป็นวัสดุที่แสงเป็นและผลกระทบต่อประสิทธิภาพแสงด้าน เช่น พวงมาลัยพาวเวอร์บีมแสงอาทิตย์สะท้อนลำแสงความเข้มข้นและขาดทุน ) ระบบของเราสามารถบรรลุครอบคลุมกว้างติดตามดวงอาทิตย์ทั้งวัน การเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ และสะท้อนความเสียหายต่ำกว่า 4.4% เป็นรูปสี่เหลี่ยมซ้อนกันค่า Rayleigh ภาพยนตร์ปริซึม นอกจากนี้ การนุ่งห่ม ปริซึม แผง เสนอให้เพิ่มพื้นที่รูและดังนั้นจึงช่วยให้คอลเลกชันของจำนวนมากของแสงแดด การศึกษาการจำลองบนพื้นฐานของการออกแบบชุดซอฟต์แวร์ ซีแมค บ่งชี้ว่า ปริซึม แผงพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีความเข้มข้นสูงถึง× 2575 ปัจจัยแม้ไม่มีอุปกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์ติดตามธรรมดา เรายังจัดการกับลักษณะการกระจายของวัสดุและผลที่สอดคล้องกันของพวกเขาในด้านสมาธิ เสนอแพลตฟอร์มไมโครฟลูอิดิก มีศักยภาพสำหรับการเก็บเกี่ยวพลังงานสูงและไม่ได้เป็นเพียงทางเศรษฐกิจได้ แต่ยังมีความน่าเชื่อถือและการปฏิบัติสำหรับโปรแกรมประยุกต์ต่าง ๆ พลังแสงอาทิตย์