细多管CPC线性菲涅耳聚光系统仿真及实验研究

发布时间：2024-07-11 04:38

　　线性菲涅耳聚光发电系统具有迎风面小、土地占有率高等优点,从而受到市场的青睐,但是聚光系统建造的高成本制约着其发展应用。针对上述问题,采用多个细集热管代替一个粗集热管的方式来解决,使复合抛物面聚光器(CPC)的总开口达到1118.79mm,一次反射镜的宽度达到831.81mm。同时本文对于该设计思路下的聚光系统进行了研究,得到CPC开口半角θ=45°较好,在工作时长6h内,照射在一次镜场中的光线进入CPC的比率均达到75%以上,瞬时进入率也高达75%以上,实验验证在夏天晴朗天气中午系统光学效率达到61%。

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【部分图文】：

图１ＣＰＣ原理图Ｆｉｇ．１ＳｃｈｅｍａｔｉｃｏｆＣＰＣ

一次镜数量降低成本，同时由于聚光比减小，避免了集热管上热斑的出现，保护了涂层，提高了寿命。２理论设计２．１ＣＰＣ的设计ＣＰＣ聚光器的设计原理如图１所示，ＣＰＣ是由渐开线ＡＢ段和抛物线ＢＣ段组成。集热管的型号确定以后，集热管内半径ｒ也被确定，角度从Ｙ轴的正方向开始。如图１所示，渐开....

图２镜场布置图Ｆｉｇ．２Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｏｆｍｉｒｒｏｒｆｉｌｅｄ

６）ＣＰＣ二次反射镜开口Ｋ为Ｋ＝２ｘｓｉｎθ。（７）２．２平面镜场的布置２．２．１镜子宽度的确定目前示范项目中选用集热管的直径均为９０ｍｍ，选用集热管直径为４０ｍｍ（市场上最小集热管直径），集热管内装有流体工质的容量相等，需要集热管数ｎ＝π×９０２（）π×４０２（）２２＝５．０６....

图３一次反射镜镜场土地占有率随无阴影和遮挡工作时长的变化图

２），π２－１５×ｔ２＞λｍｉｎ，（１６）ＤＳ＝ｓｉｎ（π２－１５×ｔ２）ｓｉｎ（π４＋１５×ｔ４＋λｍｉｎ２），π２－１５×ｔ２＜λｍｉｎ。（１７）当λｍｉｎ＝π／２－θ，ＣＰＣ开口半角θ＝６０°和θ＝４５°时，λｍｉｎ＝３０°和λｍｉｎ＝４５°。由（１６）式和（１７）式计算在....

图４照射在镜场中的光线进入ＣＰＣ率随镜场工作时长的变化图

时，根据（１８）式得到ｃ＝７１．７１％；当Ｄ＝８３１．８１ｍｍ时，ｃ＝７５．２７％。按照镜场有效工作时长为８ｈ进行计算，根据（１５）式得到ａ∈［３０°，１５０°］，当Ｄ＝８３１．８１ｍｍ时，根据（１０）式得到只有第１０列镜子在转动过程中反射的光线无法完全进入ＣＰＣ，角度ａ在１１０....

本文编号：4005262