双平面复合聚光器的设计及其性能研究

发布时间：2021-04-11 13:19

　　以太阳能为主的清洁能源的利用以越来越广泛,太阳能聚光技术是提高太阳能高质量转换的有效途径,目前常见的聚光器存在着系统复杂、光照均匀性不好、效率不高等问题。针对于此,本文提出双平面复合聚光器的构想,依据镜面成像原理和边缘光线原理进行双平面复合聚光器的设计。依据双平面复合聚光器的几何特征公式可知,聚光器的几何特征与?₁和?₂有关,并存在着?₁和?₂的最佳值使双平面复合聚光器的几何聚光比最大。在此基础之上选取三个接收半角（15°、20°、36°）在几何聚光比最大下的参数对双平面复合聚光器进行性能分析。双平面复合聚光器的光学效率与接收半角、反射率有关,计算结果表明聚光器的光学效率随接收半角的增大而增大,且聚光器能够接收到的最大太阳入射角也在增加,聚光器光学效率出现拐点所对应的入射角与接收半角大小一致;在入射角小于聚光器接收半角内提高反射率可以有效增加聚光器的光学效率,而当入射角大于接收半角之后,效果则减弱;在与各类聚光器进行光学效率比较中,双平面复合聚光器的性能较佳。在年采光量上,双平面复合聚光器倾角调节的... 

【文章来源】：云南师范大学云南省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同接收半角下光学效率的变化

第2章双平面复合聚光器的设计21图2.12不同接收半角下光学效率的变化（a）36°（b）20°（c）15°图2.13不同接收半角下聚光器内模拟光线的变化2.6.2反射率对双平面复合聚光器光学效率的影响在同一接收半角（36°）的条件下，改变聚光器的镜面反射率，不同镜面反射率下光学效率随入射角的变化如图2.14所示。从图中可以看到，随着反射率的增大，聚光器的光学效率也随之增大，且变化趋势一致，均在入射角大于接收半角之后出现明显衰减。结果表明，在几何聚光比最大的原则下，增大聚光器的镜面反射率可以有效的提高聚光器的光学效率。这是因为当聚光器的镜面反射率增大的时候，太阳光线经过聚光器的反射所带来的辐射量损失在减小，且反射的次数越多，减小的损失量越大。另外，从图中可以看到，两个反射率下的光学效率之间的差值在入射角小于接收半角之内随着入射角的增加而不断加大，在入射角大于接收半角之后，差值在逐渐缩校原因在于当入射角在聚

第2章双平面复合聚光器的设计22光器的接收半角之内时，随着入射角的不断增加，太阳光线在聚光器反射镜面上的反射次数增加，光学效率的差值因此而增大；而当入射角大于聚光器的接收半角之后，聚光器所能接收到的太阳辐射量在逐渐减小直至没有，光学效率的差值因此而减小，如图2.15所示。综上所述，增加聚光器的镜面反射率在入射角小于接收半角之内提高聚光器的光学效率明显，而当入射角大于接收半角之后，效果则减弱。图2.14不同反射率下光学效率的变化0.90.7图2.15不同反射率下聚光器内模拟光线的变化

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本文编号：3131325