低截取比下复合抛物面聚光器的光热性能

论文摘要

考虑复合抛物面聚光器(CPC)的经济性和光学性能,对CPC结构进行了优化设计。根据参数方程,分析了相同面积内的截取比对CPC总弧长和接收管数量的影响。研究结果表明,CPC截取比取0.15～0.25时,可有效降低对CPC弧面材料的使用。基于Tracepro软件,实现了对CPC的二维光线追踪,提出了一种CPC直射光学效率的模拟计算方法。选择1月1日、4月1日、7月1日、10月1日四个季节日期为模拟日期,模拟结果显示,截取比为0.16的CPC相较于截取比为0.56的CPC,平均直射光学效率分别提高了13.77%,15.24%,9.30%,11.54%。太阳高度角的增加和方位角的减小有利于降低CPC的末端光线损失。增加CPC的长度有利于减小末端光线损失对CPC光学效率的影响。实验测试验证了模拟的正确性,所提方法可应用于以提高光学性能为目标的CPC结构优化设计。

论文目录

• 1 引言
• 2 CPC结构设计
•   2.1 CPC相关参数
•   2.2 计算与分析
• 3 低截取比CPC聚光性能分析
•   3.1 散射几何光学效率
•   3.2 直射几何光学效率
• 4 模拟结果
• 5 数学模型和实验测试
•   5.1 模型建立
•   5.2 实验测试
•   5.3 实验效率计算
•   5.4 实验结果与讨论
• 6 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 吴德众,李明,李国良,王云峰,冯志康,周国富

关键词: 光学设计,接收器,光学效率,复合抛物面聚光集热系统,二维光线追踪

来源: 激光与光电子学进展 2019年08期

年度: 2019

分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑

专业: 新能源

单位: 云南师范大学太阳能研究所,云南师范大学物理与电子信息学院,华南师范大学华南先进光电子研究院

基金: 国家自然科学基金(51466017),中国-老挝可再生能源联合实验室(2015DFA60120),云南省周国富专家工作站项目

分类号: TK513.1

页码: 201-208

总页数: 8

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