太陽能空調的案例
太陽能資源常見的利用方式有哪些？如何使其達到最大效益？
太陽能資源廣泛分布于地球表面，是一種可再生的能源，可以不斷地利用，永遠不會耗盡。太陽每天都會升起，地球上的每個地方都有光照和熱量，都可以利用太陽能資源。
太陽能的利用方式主要包括以下幾種：
1.光伏發電：通過太陽能電池板將太陽光直接轉化為電能。光伏發電是目前最常見和廣泛應用的太陽能利用方式。
2.太陽熱能利用：利用太陽能將熱能轉化為可用的熱能。太陽能熱水器、太陽能空調、太陽能熱水地暖等都是太陽熱能利用的典型應用。
3.光熱發電：利用太陽能將熱能轉化為電能。通過聚光和反射裝置集中太陽光來加熱工作流體，產生蒸汽驅動渦輪發電機發電。
4.太陽能光化學：利用太陽能進行光合作用，將太陽能轉化為化學能。例如，光合作用中植物通過光能轉化二氧化碳和水為氧氣和有機化合物。
以上幾種常見方式中，光伏發電近幾年受到政府的大力支持，得到了快速的發展，如何使其達到最大利益？
1.合理利用光照資源
組件布局需要合理規劃，最大限度地提高太陽能的接收效率。采用適當的傾斜角度和朝向，確保光線的最大投射面積，最大程度地獲取太陽輻射能。
2.使用高效光伏組件
隨著科技的不斷進步，光伏組件的轉換效率不斷提高，選用高效率組件可以提高太陽能的利用率。
3.電能存儲備用
太陽能電池板在白天接收陽光可以源源不斷地供電，多余的電力可以借助儲能設備存儲起來，以供晚上、陰雨天等不能發電時使用。
4.利用季節提升
春季和夏季的白晝時間較長且太陽高度較高，因此太陽能電池板獲得更多的陽光并釋放出更多的能量。平均而言，太陽能電池板系統在 7 月至 8 月的發電量比 11 月至 12 月多 40-50%，可以在上面運行一個交流單元。
5.電站清理維護
定期給電站進行清潔維護，保障其正常運行和接收陽光，從而提升其發電效益。
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Geostellar的CEO David Levine曾毫不客氣地說，“我們希望成為行業內最大的太陽能資源搜索引擎，太陽能市場的Google”。
Geostellar是能源、互聯網以及大數據生出的一只戰斗雞，在新能源蓬勃發展、大數據應用日漸廣泛和能源互聯網愈演愈烈的今天，這只戰斗雞會飛得更高！其發展模式對已有的、馬上創立的國內“互聯網+光伏”企業也有借鑒意義。
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重慶大學孫立東教授課題組Nano Energy：將太陽能同時轉化為電能和熱能的“太陽能管”
【前言】
太陽能電池是一種將太陽能直接轉化為電能的裝置，其單個pn結電池的理論轉化效率約為31%（Shockley-Queisser limit）；而此類電池對太陽輻照光譜的利用率通常小于50％（主要在紫外和可見光區域），因此單個器件對太陽輻照總能量的利用率小于15％，而大部分能量以熱量的形式耗散。鑒于此，開發高度集成的一體化器件，在光電轉化的同時收集耗散的熱能并進一步利用，是一種提高太陽能整體利用率的有效途徑之一。孫立東教授課題組利用金屬鈦管及表面納米管涂層，設計開發了“太陽能管”，同時實現光電和光熱轉化，獲得了約25.2％的總能量效率。該研究成果為太陽能的高效利用提供了新思路。
【成果簡介】
近日，重慶大學孫立東教授、西南大學張善勇教授（共同通訊作者）等人在Nano Energy發表了題為“A Solar Tube: Efficiently Converting Sunlight into Electricity and Heat”的研究論文。該論文報道了將太陽能同時轉化為電能和熱能的一體化器件：太陽能管。該研究的亮點為：選擇具有等離子體頻率較小的金屬鈦實現將低能量光子向熱能的轉換；利用鈦管表面的納米管陣列消除涂層開裂，并用作電子收集電極；開發了高透明、高導電性、可轉移的PEDOT:PSS/Ag NWs/PEDOT:PSS復合膜，用作管式太陽能電池的透明導電電極。
【圖文導讀】
圖一：太陽能管結構
(a) 太陽輻照光譜；
(b) 典型金屬反射率曲線；
(c) 太陽能管結構示意圖；
(d) 太陽能電池能級圖。
展開 1.5匹空調功率是多少？1.5匹空調耗電量是多少
巧用除濕 除濕模式下，空調吹風機保持低速運行+壓縮機間斷運行，室溫保持設定溫度附近較為省電；自動模式下，會依照房間狀況，選擇最為適當的風量及風向，等房間涼爽之后，會一邊控制耗電量，保持設定溫度。
謹慎用"冷氣"模式 冷氣模式下，空調壓縮機+吹風機持續運作，直到室內達到低溫后才自動停機，所以更耗電。然后，給大家說幾個容易誤入的空調省電誤區和正確的做法。
外出關空調較省電？NO! 正確做法：短暫外出調高溫度比關空調更省電 重啟動產生500-1000瓦高額電壓會更耗電，短暫外出提高1-2°C溫度反比關機更好，建議外出超過一上午/下午，才關空調。
變頻空調更省電？前提是要正確操作和使用！正確做法：要看用戶對空調溫度的設定 變頻空調最大賣點是節能省電，但若房間隔熱差，溫度設置不合理，那都是白搭！而且變頻要時間長節電更明顯，時間短就沒啥省電優勢啦。開空調就不要風扇？NO! 正確做法：空調風扇同時用還更省電 電扇吹動力能使室內冷空氣加速循環，大幅度讓你降低體表溫度，將空調冷氣分布均勻，所以不用降低設定溫度就達到較佳的冷氣效果，既舒適又省電。
除此之外，想空調使用更省電，還要注意以下幾點：開空調時緊閉門窗，拉上窗簾，別頻繁進出——這樣可減少陽光輻射等外界環境帶來室溫影響，加重空調制冷負擔。空調每提高一度，可節約7%-10%的電——空調最低溫耗電量最大！夏季建議空調設定26~27℃，既能保持低于外室溫，也更省電。
根據房間面積大小選用不同匹數的空調——小馬拉大車不僅讓房間降溫慢，還會增加電費！相同功率下，選節能標識為1級的空調——新節能標示共3級，1級最為節能。注意空調配管長度、安裝高度——裝/修空調時，注意看壓縮機配管別過長，多的截斷，盡量減少彎曲；同時室內空調最好安裝在1.7米左右最合適，避免空調制速度慢、冷空氣下沉也慢，增加電費。空調不是越低溫度越涼快！
展開 
#汽車空調#淺談汽車空調的基本知識
一 汽車空調的功能和組成
汽車空調是用來調節汽車室內空氣溫度濕度以及空氣質量的系統裝置，它包括制冷和采暖。不過人們只要提起汽車空調，大都指空調制冷系統，因此汽車空調制冷系統被俗稱為汽車空調了。空調制冷系統有兩大功能；一調節室內空氣溫度，二是室內空氣除濕功能。又分自動空調和手動空調。系統部件的組成；主機（壓縮機），管路，冷凝器（散熱器），過濾器（干燥儲液器），膨脹閥，蒸發器。還有電路開關（A/C）溫控器，電子扇，鼓風機，風道，空調濾芯等等。
二 汽車空調制冷原理
汽車空調制冷原理同其它制冷裝置原理相同。制冷劑工質以汽態在蒸發器中吸熱制冷，低溫液體吸收汽化潛熱變成制冷劑氣體被壓縮機吸入壓縮，低壓氣體經壓縮機做功使氣體壓力和溫度都增高，之后進入冷凝器，冷凝器經冷卻風扇對制冷劑氣體進行冷凝散熱，冷凝后的高溫高壓氣體變成液體儲存在冷凝器底部及儲液器中，冷凝時放出的熱量由冷卻風扇帶出并散到車外，當高溫高壓的液體流經膨脹閥，（或稱節流閥）制冷劑降壓后沸騰，（例；F12物理特性沸點-29.8），又變成低溫低壓的氣體狀態再進入蒸發器吸收汽化潛熱而制冷。空調制冷是利用制冷劑的物理特性如此完成制冷循環。汽車空調制冷工作原理圖
高溫高壓氣體 高壓氣液混合體 高溫高壓液體 低壓低溫氣體 低壓低溫氣體
壓縮機----------》冷凝器---------》干燥器---------》膨脹閥--------》蒸發器--------》壓縮機
壓縮做功----------散熱----------儲液干燥過濾------節流降壓--------吸熱制冷----吸氣再做功汽車空調常用制冷劑F12（老車型常用制冷劑）， R134a(環保制冷劑新車型常用）。
展開 系統仿真軟件Amesim學習 空調系統 amesim教程空調
二、空調系統與新能源熱管理
其實對于整體建立整車的熱管理總體可以分成如下幾個方面：
整車模型
電池、電機、(增程器/發動機)模型
空調系統（AC,HP）
駕駛乘員倉
電池、電機冷卻系統
搭建系統對于1D,3D耦合仿真，和simulink聯立建立控制策略的分析，我們的目的也是這個，冷卻系統的匹配，實際駕駛工況以及制冷采暖對于續航的影響分析，電池降溫和保溫的分析策略，這是利用Amesim可以做的。
Amesim對于制冷系統的解決方案：（管路的分析，制冷劑的分析，零部件如EDC的分析，和Simulink聯合仿真等等）
對于空調制冷系統而言：
壓縮機：1D建模只需要考慮機械效率、容積效率和等熵效率，相對較為簡單；
熱力膨脹閥主要考慮各個相線的map，電子膨脹閥取決于控制策略。
Amesim需要注意的建模是換熱器的建模
換熱器的建模可以基于實驗數據，就是根據風側和制冷劑側的換熱函數得到散熱器的換熱量，通過數表的方式建模。
對于單相的換熱器，可以通過實際數據回歸擬合NTU方程去模擬實際參數。
大家可以看一下demo help去學習一下demo，換熱器是可以在amesim中進行建模和標定的。
對于空調建模基礎和Amesim基本了解就到這里，后面主要還是回歸到實際的制冷系統建模和Simulink聯合仿真的學習和實例上來。
完。
文章來源：有溫度的汽車人
展開 1.5匹空調功率是多少？1.5匹空調耗電量是多少
巧用除濕 除濕模式下，空調吹風機保持低速運行+壓縮機間斷運行，室溫保持設定溫度附近較為省電；自動模式下，會依照房間狀況，選擇最為適當的風量及風向，等房間涼爽之后，會一邊控制耗電量，保持設定溫度。
謹慎用"冷氣"模式 冷氣模式下，空調壓縮機+吹風機持續運作，直到室內達到低溫后才自動停機，所以更耗電。然后，給大家說幾個容易誤入的空調省電誤區和正確的做法。
外出關空調較省電？NO! 正確做法：短暫外出調高溫度比關空調更省電 重啟動產生500-1000瓦高額電壓會更耗電，短暫外出提高1-2°C溫度反比關機更好，建議外出超過一上午/下午，才關空調。
變頻空調更省電？前提是要正確操作和使用！正確做法：要看用戶對空調溫度的設定 變頻空調最大賣點是節能省電，但若房間隔熱差，溫度設置不合理，那都是白搭！而且變頻要時間長節電更明顯，時間短就沒啥省電優勢啦。開空調就不要風扇？NO! 正確做法：空調風扇同時用還更省電 電扇吹動力能使室內冷空氣加速循環，大幅度讓你降低體表溫度，將空調冷氣分布均勻，所以不用降低設定溫度就達到較佳的冷氣效果，既舒適又省電。
除此之外，想空調使用更省電，還要注意以下幾點：開空調時緊閉門窗，拉上窗簾，別頻繁進出——這樣可減少陽光輻射等外界環境帶來室溫影響，加重空調制冷負擔。空調每提高一度，可節約7%-10%的電——空調最低溫耗電量最大！夏季建議空調設定26~27℃，既能保持低于外室溫，也更省電。
根據房間面積大小選用不同匹數的空調——小馬拉大車不僅讓房間降溫慢，還會增加電費！相同功率下，選節能標識為1級的空調——新節能標示共3級，1級最為節能。注意空調配管長度、安裝高度——裝/修空調時，注意看壓縮機配管別過長，多的截斷，盡量減少彎曲；同時室內空調最好安裝在1.7米左右最合適，避免空調制速度慢、冷空氣下沉也慢，增加電費。空調不是越低溫度越涼快！
展開 1.5匹空調功率是多少？1.5匹空調耗電量是多少
空調匹數是表示空調的制冷量大小，也就是制冷能力的大小。一般來說1匹的制冷量大致為2000大卡換算成國際單位乘以1.162，故一匹制冷量為2000×1.162=2324W。
這里的W（瓦）即表示制冷量則1.5匹的應為2000×1.5×1.162=3486W，所以1.5匹的空調就表示制冷量為3486W的空調，因為制冷量可以不用那么精確，所以現在1.5匹的空調就表示制冷量在3200-3600W之間的空調。
1.5匹空調功率是多少 總的來說，一臺1.5匹空調功率一般在1180-1300W之間，其耗電量一般為1.2度每小時左右，一個月下來需使用200元左右的電費。
部分技術先進的節能型空調的功率和耗電量可以降低一些，但是購買價格偏高。1.5匹空調耗電量是多少 1.5P空調的功率大部分是在1180W-1300W之間，不過現在有很多節能型變頻式空調，1.5P空調的功率可以降到800W多，但是價格相應的都很會偏高一些。
耗電量主要看壓縮機的功率，壓縮機功率=制冷量/能耗比，一般1匹的電功率數據為735W，1.5匹的耗電功率就是735*1.5約為1100瓦，也就是1小時1.1度電左右，除了壓縮機，還有風扇或其他電機需要耗電，總共1小時也就1.2度左右。如果每天使用10小時，一個月使用30天，那么一個月耗電量為360度左右，以每度電0.7元來算，一臺1.5匹的空調每個月需250-300元左右的電費。
當然，我們也知道，在晚上九點－第二天早上七點這個時間段，電費也會優惠很多。所以，建議白天天氣并不非常炎熱的情況下，盡量減少對于空調的依賴，而晚上可以適當開一會空調，省電又能提升睡眠品質。
接下來，為大家科普一些節能的小貼士，希望能夠幫助大家享受更好的“空調時間”。
展開 ansys workbench太陽能加熱鋁鍋熱固耦合 ￥19.89
<p>在本研究中，我們基于ANSYS Workbench平臺開展了太陽能加熱鋁鍋的熱-結構耦合（熱固耦合）數值模擬分析，旨在揭示鋁鍋在太陽輻射加熱過程中的溫度場演化規律及其對結構應力與變形的影響。太陽能作為一種綠色可再生能源，其加熱過程伴隨著顯著的溫度梯度，尤其在鍋體壁厚不均或存在邊界散熱的情況下，更容易引發熱應力集中和局部形變。為了準確模擬實際工況，模型考慮了太陽輻射強度、對流換熱邊界條件及材料熱物性參數的溫度依賴性，通過熱分析模塊計算溫度分布，再將溫度場傳遞至結構模塊進行應力與變形分析，實現溫度場與結構響應之間的耦合。</p><p>分析結果表明，鋁鍋在太陽能加熱過程中鍋底與側壁區域存在明顯的溫差，最大溫度集中在直接受光照區域；而結構響應方面，鍋體邊緣和連接區域產生了較大熱應力，可能成為未來失效的潛在風險點。隨著加熱時間的增長，整體熱變形逐步增加，體現出鋁材料在熱環境下的良好導熱性與一定程度的熱膨脹響應。本研究為太陽能炊具的熱設計與結構優化提供了理論依據和仿真手段，有助于提升其使用壽命和安全性能，也為后續開展多物理場耦合分析奠定基礎。</p><p>1 材料參數</p><p>（1）結構鋼</p><p>其密度、彈性模量、泊松比、比熱容、熱膨脹系數、導熱系數如下圖所示。
展開 CIGS太陽能電池中的吸收
摘要
太陽能電池是可再生能源領域的一種基礎技術。為了優化效率，大多數常見的設計使用薄膜結構和具有高吸收系數的介質——因為正是這種吸收的光能最終會轉化為電流。基于銅銦硒化鎵(CIGS)的太陽能電池，與基于其他材料的電池相比，它們可以變得更薄而不損失吸收效率，因此已經很普遍地使用了。
建模任務
300nm~1100nm的平面波均勻光譜
系統來源：J. Goffard et al., "Light Trapping in Ultrathin CIGS Solar Cells with Nanostructured Back Mirrors," in IEEE Journal of Photovoltaics, vol. 7, no. 5, pp. 1433-1441, Sept. 2017, doi: 10.1109/JPHOTOV.2017.2726566
探測器
功率（吸收功率將通過兩個探測器的功率讀數之差計算）
太陽能電池
*我們假設太陽能電池是由一層帶有防反射涂層的熔融石英保護的。
系統構建模塊-分層的介質組件
對于涂有涂層的反射鏡，我們使用分層介質組件，因為它為x和y方向不變的膜層堆棧提供了一個快速和嚴格的解決方案。
系統構建模塊-膜層矩陣求解器
分層介質組件采用膜層矩陣電磁場求解器。該求解器在空間頻域（k域）中工作。它包括：
每個均質層的特征值求解器。
一個用于所有界面上的匹配邊界條件的s矩陣。
特征值求解器計算每層均勻介質在k域內的電場解。s-矩陣算法通過遞歸匹配邊界條件來計算整個膜層系統的響應。
展開 太陽能光熱調控的策略及最新進展
來源 | Chemical Society Reviews，高分子科學前沿
由于用于太陽能蒸發、光催化和光熱發電的太陽能加熱以及用于冷卻紡織品和智能建筑的被動冷卻領域的研究熱點迅速增長，有關太陽能吸收或排斥的光熱調節技術引起了人們的極大興趣。通過材料和系統設計進行光熱調節增強太陽能加熱/被動制冷的效率，提高整體太陽能利用效率。近期，南京工業大學化工學院、材料化學工程國家重點實驗室陳蘇教授、朱亮亮教授在《Chemical Society Reviews》期刊上發表題為“Advances in photothermal regulation strategies: from efficient solar heating to daytime passive cooling”的封面綜述論文。
該綜述全面概述光熱調控策略，并討論該領域的最新進展，重點包括：（1）光熱調控的基本原理，包括太陽能加熱轉換和輻射冷卻機理、過程及其評價方法；（2）高效光熱調節的基本標準；（3）用于高效太陽能加熱轉換和被動冷卻的新興光熱調節材料和典型結構；（4）太陽能加熱/制冷一體化系統的設計策略；（5）光熱調控在清潔能源和環境領域的應用進展。最后，討論了光調制、光熱調控材料在結構設計、工藝優化和光熱基礎設施建設等方面的面臨的挑戰和未來發展趨勢。
題圖 光熱調節策略的進展：從高效太陽能加熱到日間被動冷卻
01
光熱調控的基本原理
高效率是指材料選擇性吸收或傳輸所需光，并同時反射不同應用中不需要的光的能力，而實現太陽能高效率利用的關鍵在于對光譜的控制。通過將光熱轉換與光催化相結合，可以實現全光譜范圍太陽光的高效利用。
展開 
槽式太陽能聚光板支架螺栓強度仿真
1.背景
槽式太陽能發電系統由太陽能聚光板，以及吸熱配件或接收器組成。其中太陽能聚光器由許多彎曲的反射板組合裝配而成，安裝在支架上。吸熱管或接收器管沿著每個拋物形反射板的焦線固定安裝，用以吸收太陽輻射能，傳熱工質都要從太陽能集熱管中流過，從而產生過熱蒸汽，直接輸送到渦輪機用以發電。槽式太陽能聚光板支架工作環境惡劣，風力會大大影響支架螺栓壽命，選擇合適的強度的螺栓能提高太陽能聚光板的使用壽命。本仿真就聚光板的螺栓進行仿真分析。
2.計算原理
由于槽式太陽能支架工作時，每天承受不同風級載荷的作用。考慮常規使用環境可能經受的風級及可忽略情況，6-12級風載情況下對槽式太陽能支架的影響。風載工況如表所示。
3.槽式太陽能承受風載工況
序號
風載等級
換算載荷/Pa
1
4
60.23
2
6
114.56
3
8
257.5
4
10
491.25
5
12
800
3.材料屬性
仿真采用Q235剛作為聚光板支架，材料屬性如圖。
4．網格劃分
5.施加約束
槽式太陽能支架的連接采用剛性連接方式，方鋼與太陽能反光板支架底座上的焊接采用剛性連接，底座與反光板支架采用螺栓連接，螺栓與螺栓孔之間的接觸定義為“表面與表面接觸”，法向定義為“硬”接觸，切向定義為“罰”；在模型中反光板的與支架的連接處施加全約束。在反光板的外側施加于板面相垂直的均布荷載模擬風荷載。
6.計算結果
7.結論
鋼結構連接螺栓的性能等級分為10多個等級，例如3.6、4.0、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9。螺栓等級的特定含義是例如代表拉伸強度的等級4.8的螺栓。
展開 世界上最大的太陽能飛機！
太陽能飛機顧名思義，就是以太陽輻射作為推進能源的飛機。太陽能飛機的動力裝置由太陽能電池組、直流電動機、減速器、螺旋槳和控制裝置組成。2016年7月26日，全球最大太陽能飛機“陽光動力”2號抵達阿聯酋首都阿布扎比，完成了環球飛行的壯舉。今天，小編就和大家聊聊這架不依靠燃料、不排放任何污染物、僅靠太陽能晝夜飛行的飛機。
“陽光動力2號”是瑞士人Bertrand Piccard和André Borschberg制造的第二款太陽能飛機。初代產品“陽光動力號”(Solar Impulse)曾在2012與2013年進行長距離飛行測試，2012年完成了瑞士飛往西班牙1116千米的不停站紀錄，2013年則完成了橫跨美國的飛行測試。“陽光動力2號”使用了與前作大體相似的結構，但是在核心部件部分都有了大幅更新。
聯合創始人伯特蘭·皮卡德與安德烈·波爾施博格
“陽光動力2號”翼展達到72米，比波音747還要寬，僅次于體積最大的商用客機A380（79.75米），龐大的機翼給了“陽光動力2號”足夠的升力。
陽光動力2號與波音747對比
“陽光動力2號”只有2.3噸，與一輛半家用汽車相當。這主要得益于機身骨架使用的碳纖維蜂窩夾層材料，這種材料重量密度僅有25克每平方米，比紙還要輕3倍，但是強度完全滿足飛機的機械要求。飛機表面使用的是柔性蒙皮，主要目標也是減重。
飛機的前緣、后緣都使用的碳纖維材料，其承載能力也比一般材料更好。飛機的艙體則使用的是保溫隔熱材料。
展開 太陽能無人機：未來空中革命先鋒
2016 年7月，貝特朗·皮爾卡和安德烈·博爾施貝格駕駛由瑞士初創企業研制的“陽光動力”2號太陽能飛機，歷時16個月，完成了環球飛行。該飛機沒有耗費一滴燃 油，飛行了42438公里。那次飛行不僅創造了紀錄，也向世人宣告：從技術上講，完全可以乘坐不消耗任何化石燃料的飛機環游世界。
但科學家們的雄心不止于此！2019年，美國企業Skydweller買下了“陽光動力”的知識產權，這家擁有115名員工的公司的新目標是使太陽能飛機實現自動駕駛，即打造由太陽能提供動力的無人機。
Skydweller并非唯一研制太陽能無人機的企業，德國、英國的多家私企也都在研制太陽能無人機，以便讓其執行監測、通訊、科研等多項任務。
“陽光動力”可飛行數月無需加油
據《今日航空》雜志網站報道，Skydweller公司成立于2019年，收購了“陽光動力”2號公司后就開始了雄心勃勃的改造計劃——投資1.9億美元將“陽光動力”2號太陽能飛機改為太陽能無人駕駛飛機。這種飛機能夠飛行數月而無需加油或維修工作。
由Skydweller航空公司運營的改良型“太陽動力”2號太陽能無人機翼展達71.93米。
圖片來源：《今日航空》雜志
據 西班牙《世界報》網站5月26日報道，Skydweller公司的太陽能無人機不是一架普通飛機。最驚人的是它的巨大“體型”：翼展達71.93米，上面 分布著2900平方英尺的光伏電池。另外還安裝有氫燃料電池，以備不時之需。該飛機的飛行速度在每小時45公里至90公里之間，飛行高度在5000米至1 萬米之間。要讓它飛行需要良好的大氣條件，因此必須提前數周制定時間表。
展開 集群組合式柔性太陽能無人機研究進展
組合式柔性無人機以低成本、高可靠、易群組的中小型無人機為基本單元，數架單機之間通過柔性結構連接組成具有大展弦比無人機的協同整體，具有可拆分可重組特性，同時具有小型集群無人機和大型無人機的優勢，可以實現模塊化組合拆分，通過將多個小型太陽能無人機柔性組合成整體，形成超大展弦比組合太陽能無人機（圖2）。在平臺特性方面，柔性連接通過單機自穩互補從而增加抗風特性，穿越爬升至臨近空間后可分散執行偵查、預警、測繪任務。夜間組合在一起滑行降高，白天分布式執行任務提高效率，從而保證任務和晝夜能量平衡。此外，通過拆分多個小型太陽能無人機，機場起降條件問題得到有效解決，可分別起飛，空中組合執行任務，返航降落時拆分降落，極大提高了大展弦比太陽能無人機的場地適應性。在任務特性方面，組合體太陽能無人機能夠利用近距離組合優勢，通過搭載分布式雷達收發組件，結合高速數據鏈、數據共享和分布式計算，組成遠大于常規尺寸的傳感器陣面，極大提高偵查探測能力，還可具備任務自組織和重構能力，極大提高效費比。
基于上述背景，工程熱物理研究所無人飛行器實驗室針對組合式太陽能無人機的氣動特性進行了研究與分析（圖3），結合常規太陽能無人機的飛行策略，設計了以能源效用最大化為目標的組合式太陽能無人機飛行策略。通過設計組合式太陽能無人機的航跡規劃算法，解決了組合式太陽能無人機以任務為導向的航跡規劃問題（圖4）。將研究結果與傳統常規布局太陽能無人機路徑優化結果進行比較，結果表明了組合式太陽能無人機在能量閉環的前提下能夠具有更多的任務優勢，并且通過協同航跡規劃算法能夠支持更復雜場景下的實際應用。目前實驗室正在進行組合式縮比驗證樣機的總體設計及制造，下一階段將開展組合式無人機的技術驗證和試飛試驗。
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