新型多平面太阳能聚光器性能分析

提出一种新型多平面太阳能聚光器,该型聚光器由若干矩形小平面镜和抛物型结构的框架组合而成,适用于太阳能在中温领域的应用。利用几何学原理和Monte Carlo方法研究新型多平面太阳能聚光器的几何光学特征及焦平面能流密度分布,分析不同综合误差对几何聚光比及能流密度分布的影响。研究结果表明:相比传统碟式聚光器,新型多平面聚光器在焦平面的光斑面积增大且能流密度分布均匀;该型聚光器的几何聚光比随着镜面排数M的增加而增加,在镜面排数M分别为7、9、11时,相应几何聚光比可达69、125、210,满足中温领域的使用要求;在相同的外部条件下,其运行性能受综合误差的影响较传统碟式聚光器小。

圆柱型集热器腔体优化设计及光学性能分析

为了提高碟式太阳能热发电系统中圆柱型集热器的光学性能,文章利用Tracepro光学软件建立了圆柱型集热器-聚光器仿真模型,并通过数值模拟分析了当圆柱型集热器采光口平面与聚光器焦点之间的距离发生变化时,采光口平面上能流密度的分布情况,以确定圆柱型集热器的最佳位置,此外,还分析了锥腔径比对圆柱型集热器光学性能的影响。分析结果表明:采光口平面距离聚光器焦点越近,采光口平面上能流密度的分布趋势越趋近于高斯分布,即越接近实际分布情况;锥腔径比越大,圆柱型集热器的光学性能越好,当锥腔径比为0.95时,圆柱型集热器的光学效率为75.3%,比锥腔径比为0.30时高出14.1%。