作者单位
摘要
兰州交通大学 国家绿色镀膜技术与装备工程技术研究中心,甘肃 兰州 730070
吸热管表面能流密度分布的均匀性对线性菲涅耳式聚光器的光热性能及安全运行有着重要影响。基于Tonatiuh光学仿真软件构建了线性菲涅耳式聚光器模型,研究了圆柱面形反射镜焦距及瞄准点位置与光斑宽度之间的关系,在此基础上探讨了不同瞄准策略下线性菲涅耳式聚光器的光学效率及能流分布的均匀性。结果表明:采用瞄准点均匀分布的瞄准策略,聚光器在保持较高光学效率的同时能够提升集热管表面能流分布的均匀性。采用优化后的瞄准策略,线性菲涅耳式聚光器光学效率可达到87.4%,集热管表面能流密度标准差由45.3%降低到30.7%,集热管顶部能流密度提升了10.2%。集热管空管预热采用该优化瞄准策略,在变占空比跟踪模式下,集热管弯曲变形程度远小于现有瞄准策略。该结果可为线性菲涅耳式聚光集热系统的优化设计提供理论支撑。
聚光太阳能热发电 线性菲涅耳式聚光器 瞄准策略 能流分布 光学效率 concentrating solar thermal power linear Fresnel concentrator aiming strategy energy flow distribution optical efficiency 
红外与激光工程
2023, 52(9): 20230259
作者单位
摘要
1 兰州交通大学 国家绿色镀膜技术与装备工程技术研究中心,甘肃 兰州 730070
2 兰州交通大学 光电技术与智能控制教育部重点实验室,甘肃 兰州 730070
利用几何光学原理推导了线性菲涅尔式聚光器在SolTrace软件中建模所需参数的计算公式,给出了建模方法。结果表明,对于反射镜列数为21列、宽度为0.38 m、长度为4 m,复合抛物面聚光器(CPC)最大接受半角为45°,接收器距反射镜所在平面5.3 m的线性菲涅式聚光器,随着太阳入射角的增大,集热管表面能流密度逐渐增大且分布更均匀;当太阳入射角大于40°后,能流密度和均匀度趋于稳定;CPC为渐开线+cusp reflector曲线比渐开线+抛物线的集热管表面能流密度更大且分布更均匀。该结果对线性菲涅尔式聚光器的推广应用具有指导意义。
线性菲涅尔式聚光器 SolTrace软件 建模与仿真 能流密度 均匀度 linear Fresnel concentrator SolTrace modeling and simulation energy flux density uniformity 
应用光学
2019, 40(4): 676

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