The present invention relates to a design method of linear Fresnel reflector with maximum focusing ratio of a two-axis tracker, which is carried out in the following steps: determining the horizontal distance between the first linear Fresnel reflector and the central axis of the collector; obtaining the angle between the lens and the field plane and between the collector center and the lens center according to the law of reflection. The corresponding relationship between the line and the angle of the mirror field plane; the width of the linear Fresnel reflector is obtained according to the triangle sine theorem; the horizontal distance between the second linear Fresnel reflector and the central axis of the collector is determined according to the horizontal distance between the first linear Fresnel reflector and the central axis, and so on. By accurately calculating the position parameters, width and inclination angle of each linear Fresnel mirror in the mirror field, the maximum concentration ratio is realized in the mirror field space to the greatest extent, so that the sunlight in the limited space is utilized to the greatest extent, and the heat collection performance is improved.
【技术实现步骤摘要】
双轴跟踪器最大聚光比的线性菲涅尔反射镜设计方法
本专利技术涉及双轴跟踪器最大聚光比的线性菲涅尔反射镜设计方法,属于几何光学领域。
技术介绍
能源是人类社会发展的原动力,也是人类赖以生存的基础。由于能源紧缺,开发新能源、发展新能源技术,成为了全球各国寻求可持续发展之路必须面临的问题和挑战。太阳能作为一种可再生的清洁能源蕴藏着巨大能量,世界各国都非常重视太阳能利用技的研发。太阳能利用技术指的是采用太阳能集热器,收集转换和贮存太阳能辐射能,供用户使用,其转化方式主要有太阳能光电转换和太阳能光热转换,此外还有太阳能光化学转换和太阳能采光,但主要的利用方式是太阳能光热利用。太阳能集热器是将太阳能转化为工质能量的一种装置。而线性菲涅尔反射式集热器是线性集热器的一种,相比与已经得到商业化利用的槽式集热器,线性菲涅尔反射器具有造价低、场地利用率高、反射镜风载低、控制系统简单等优点。不过线性菲涅尔反射器的一个技术难题是相邻镜片存在阴影和遮挡问题,从而限制了线性菲涅尔反射器的商业化利用。
技术实现思路
为了解决这个难题,本专利技术提供了基于双轴跟踪器上线性菲涅尔反射镜求最大聚光比的方法,在不遮挡反射光线的前提下,合理的计算镜场中每个线性菲涅尔反射镜的宽度、倾角以及相邻镜片之间的距离,从而实现有限空间的最大聚光。双轴跟踪器最大聚光比的线性菲涅尔反射镜设计方法,包括以下步骤:1)确定第一个线性菲涅尔反射镜与集热器中心轴线的水平距离为Q1,以及第一个线性菲涅尔反射镜的倾斜角α1,其中,倾斜角为线性菲涅尔反射镜的镜片与镜场平面之间的夹角;2)根据反射定律求得第n个线性菲涅尔反射镜的倾斜角 ...
【技术保护点】
1.双轴跟踪器最大聚光比的线性菲涅尔反射镜设计方法,其特征在于,包括以下步骤:1)确定第一个线性菲涅尔反射镜与集热器中心轴线的水平距离为Q1,以及第一个线性菲涅尔反射镜的倾斜角α1,其中,倾斜角为线性菲涅尔反射镜的镜片与镜场平面之间的夹角;2)根据反射定律求得第n个线性菲涅尔反射镜的倾斜角αn与集热器中心和镜片中心之间的连线与镜场平面的夹角βn的对应关系;3)根据三角形正弦定理求得第n个线性菲涅尔反射镜的宽度Ln;4)根据步骤1)确定的第一个线性菲涅尔反射镜与集热器中心轴线的水平距离Q1以及第一个线性菲涅尔反射镜的倾斜角α1,并结合步骤2)和3)计算第二个线性菲涅尔反射镜与集热器中心轴线的水平距离Q2、第二个线性菲涅尔反射镜宽度L2以及倾斜角α2,依此类推,第n个线性菲涅尔反射镜的与集热器中心轴线的水平距离Qn、宽度Ln以及倾斜角αn由第n‑1个线性菲涅尔反射镜与集热器中心轴线的水平距离Qn‑1和第n‑1个线性菲涅尔反射镜的倾斜角αn‑1确定。
【技术特征摘要】
1.双轴跟踪器最大聚光比的线性菲涅尔反射镜设计方法,其特征在于,包括以下步骤:1)确定第一个线性菲涅尔反射镜与集热器中心轴线的水平距离为Q1,以及第一个线性菲涅尔反射镜的倾斜角α1,其中,倾斜角为线性菲涅尔反射镜的镜片与镜场平面之间的夹角;2)根据反射定律求得第n个线性菲涅尔反射镜的倾斜角αn与集热器中心和镜片中心之间的连线与镜场平面的夹角βn的对应关系;3)根据三角形正弦定理求得第n个线性菲涅尔反射镜的宽度Ln;4)根据步骤1)确定的第一个线性菲涅尔反射镜与集热器中心轴线的水平距离Q1以及第一个线性菲涅尔反射镜的倾斜角α1,并结合步骤2)和3)计算第二个线性菲涅尔反射镜与集热器中心轴线的水平距离Q2、第二个线性菲涅尔反射镜宽度L2以及倾斜角α2,依此类推,第n个线性菲涅尔反射镜的与集热器中心轴线的水平距离Qn、宽度Ln以及倾斜角αn由第n-1个线性菲涅尔反射镜与集热器中心轴线的水平距离Qn-1和第n-1个线性菲涅尔反射镜的倾斜角αn-1确定。2.根据权利要求1所述的双轴跟踪器最大聚光比的线性菲涅尔反射镜设计方法,其特征在于:步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员:童超,白建波,李俊阳,姚命宏,曹飞,刘升,
申请(专利权)人:河海大学常州校区,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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