跟踪式CPC热管真空管集热器聚光及集热特性

将曲柄连杆单轴跟踪技术与CPC（复合抛物面聚光器）热管真空管太阳集热器集成，研制一套聚光比为2．3的跟踪式CPC集热器。基于TracePro光学软件模拟其跟踪模式下的聚光行为，并对不同跟踪模式下的集热特性进行实验研究。模拟得到横向投影角θ。是影响CPC集热器光学性能的主要因素，0．为-23．5°-23．5°时，入射角修正因子（IAM）达到0．95～1．14；跟踪可有效缩小θ，将光学效率提高30％以上；采用三点式间歇跟踪即可获得高于60％的光学效率。实测集热效率分布和光学效率模拟值趋势一致，系统跟踪时高效集热时间为固定式的2．7倍，平均集热效率达到固定式的2．1倍。集热效率归一化线性良好，效率截距为52％，和光学效率模拟值偏差小于12％，佐证了模拟分析结果。

跟踪式复合抛物面聚光太阳能集热器光学性能模拟

构建了聚光比为2.3的曲柄连杆跟踪式复合抛物面聚光（CPC）太阳能集热器。改进了太阳入射角模型,推导了太阳入射角公式,并建立了集热器的光学效率模型。分析了不同太阳入射角下CPC集热器的聚光行为,考察了春分、夏至、秋分和冬至日的太阳入射角变化规律,比较了不同放置方式和跟踪模式下CPC集热器的光学性能。模拟得到横向投影角（θt）是影响CPC集热器光学性能的主要因素,θt为-23.5°～23.5°时,入射角修正因子（IAM）达到0.95～1.14;跟踪可有效缩小θt,使CPC集热器均处于高效聚光状态。采用间歇跟踪即可获得较高的光学性能。对于该CPC集热器在南京地区采用南北放置三点间歇跟踪模式光学性能最佳,日均能量密度最大值约为1.122 k W/m^2,不同节气下的日均能量密度比南北放置连续跟踪时高5%,达到固定模式的1.86～2.37倍。