可改善平面接收器能流均匀性的太阳能碟式聚光器设计

发布时间：2021-03-07 16:09

　　为了改善平面接收器的能流均匀性,针对抛物碟式聚光器,提出一种重新优化布置各镜面单元的改进方法,并设计了一种新型非成像碟式聚光器。建立平面接收器目标区域内能流均匀化的优化模型,联合运动累加光线跟踪方法和遗传算法优化碟式聚光器。研究优化的聚光器与抛物碟式聚光器的聚焦能量分布,分析平面接收器上局部聚光比、非均匀因子、峰值聚光比及拦截效率指标。最后讨论了新型聚光器的应用价值,并展示了优化的新型碟式聚光器在平面型金属盘管接收器上的能流均匀化效果。结果表明,非成像碟式聚光器的能流均匀化效果最优异,能将非均匀因子从3.62～4.22显著减小到0.18～0.25,峰值聚光比从24737～37245降低到1722～2055。研究结果不仅能为太阳能平面接收器能流均匀化提供一种新的方法,还能为现有抛物碟式聚光器的改进提供新的思路。 

【文章来源】：光学学报. 2020,40(09)北大核心

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

抛物碟式聚光器的镜面重新布置示意图。

图1 抛物碟式聚光器的镜面重新布置示意图。上述新型聚光器的各镜面单元间会存在光学遮挡问题,考虑到镜面单元的转动会引起聚焦光斑的显著变化[16],所以镜面单元旋转角度是微小的,并不会造成明显的遮挡。基于几何光学原理,建立镜面单元重新布置参数和非成像碟式聚光器相关参数(聚焦光斑的半径和光学遮挡尺寸)的数学模型,并将该模型作为后续聚光器参数优化的约束模型。具体的聚焦光斑半径、光学遮挡尺寸与聚光器参数的关联数学模型详见文献[17-18],文中不再赘述。

平面接收器的光学离散

【参考文献】：
期刊论文
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[5]多平面镜线性组合太阳能聚光器的设计和聚光特性[J]. 王云峰,季杰,李明,陈海飞.  光学学报. 2016(04)
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本文编号：3069417