线性菲涅尔式聚光系统镜场的优化布置方法技术方案

技术编号:10814387 阅读:161 留言:0更新日期:2014-12-24 18:53
本发明专利技术涉及一种线性菲涅尔式聚光系统镜场的优化布置方法,其主要特点在于包括如下步骤:(1)选定CPC,确定CPC最大接受半角θmax和反射镜宽度D;(2)设定太阳光入射角α()和反射镜列数N;(3)给定CPC高度H;(4)初始化:给定镜场中心反射镜的位置和倾斜角度;(5)求得每列反射镜与镜场中心的距离Qn();(6)如果最远端反射镜的反射光线入射角小于或等于CPC最大接受半角θmax,则转至第(7)步,否则令H=H+1,转至第(4)步;(7)计算结束,保存计算结果。以上计算结果就是系统无阴影工作时间为t(可通过太阳光入射角α求得)的N列反射镜布置间距。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种,其主要特点在于包括如下步骤:(1)选定CPC,确定CPC最大接受半角θmax和反射镜宽度D;(2)设定太阳光入射角α()和反射镜列数N;(3)给定CPC高度H;(4)初始化:给定镜场中心反射镜的位置和倾斜角度;(5)求得每列反射镜与镜场中心的距离Qn();(6)如果最远端反射镜的反射光线入射角小于或等于CPC最大接受半角θmax,则转至第(7)步,否则令H=H+1,转至第(4)步;(7)计算结束,保存计算结果。以上计算结果就是系统无阴影工作时间为t(可通过太阳光入射角α求得)的N列反射镜布置间距。【专利说明】
本专利技术涉及一种无阴影镜场的优化布置方法,特别涉及一种复合抛物面聚光器 (CPC)与真空集热管接收器(单管接收器)。
技术介绍
太阳能总量巨大,但是能流密度低,提高太阳能利用效率的最佳技术路线是先聚 光再利用。根据聚光形式,太阳能聚光系统主要有槽式、线性菲涅尔式、塔式和碟式等。线 性菲涅尔式聚光系统具有结构简单、风阻小、成本低、土地利用率高等优点,正逐渐在大规 模电站中得到应用。 但由于相邻反射镜间距的影响,线性菲涅尔式聚光系统普遍存在阴影影响;线性 菲涅尔式聚光太阳热能高温高压系统需要CPC与真空集热管构成的单管接收器,它对镜场 的布置有特殊要求:最远端反射镜的反射光入射角必须小于或等于CPC最大接受半角。因 此根据实际对镜场进行无阴影布置极其重要,急需探索一种以CPC+真空集热管为接受器 的。
技术实现思路
本专利技术针对实际需要,专利技术了一种。 由于南北方向的镜场总体光学效率优于东西方向,因此本专利技术以南北方向的镜场为研究对 象,提供了一种以CPC最大接受半角控制镜场高宽比进而进行镜场无阴影布置的方法。本 专利技术的方法可以针对实际情况快速准确地计算出确定CPC、反射镜宽度和列数的线性菲涅 尔式聚光集热系统在特定时间(系统无阴影工作时间)内无阴影影响的反射镜布置间距。 本专利技术采取的技术方案为:一种,其 主要特点在于包括如下步骤: (1)选定CPC,确定CPC最大接受半角0max和反射镜的宽度D; (2)设定太阳光入射角 【权利要求】1. 一种,其特征在于包括如下步骤: (1) 选定CPC,确定CPC最大接受半角和反射镜的宽度D ; (2) 设定太阳光入射角a (a e化和反射镜列数N; (3) 给定CPC高度H ; (4) 令Qo = 0, A =去号-a); 其中Q。为镜场中也反射镜与镜场中也的距离,目。为镜场中也反射镜与水平面的夹角; (5) 每列反射镜与镜场中也的距离9。(/7 E 1,^^^ )由下列各式联立求得:其中S。为相邻反射镜的间距; (6) 如果最远端反射镜的反射光线入射角1小于或等于CPC最大接受半角,则 转至第(7)步,否则令H =化1,转至第(4)步; (7) 计算结束,保存计算结果; W上计算结果就是系统无阴影工作时间为t的N列反射镜布置间距。2. 如权利要求1所述的,其特征在于:系 统无阴影工作时间由下式求得:3. 如权利要求1所述的,其特征在于:反 射镜列数N为奇数,接收器正下方设有一列反射镜,其它反射镜关于镜场中也对称布置。【文档编号】F24J2/46GK104236122SQ201410439026【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年10月14日 优先权日:2014年10月14日 【专利技术者】范多旺, 马军, 王成龙, 范多进 申请人:兰州大成科技股份有限公司, 兰州大成聚光能源科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种线性菲涅尔式聚光系统镜场的优化布置方法,其特征在于包括如下步骤:(1)选定CPC,确定CPC最大接受半角θmax和反射镜的宽度D;(2)设定太阳光入射角α()和反射镜列数N;(3)给定CPC高度H;(4)令Q0=0,β0=12(π2-α);]]>其中Q0为镜场中心反射镜与镜场中心的距离,β0为镜场中心反射镜与水平面的夹角;(5)每列反射镜与镜场中心的距离Qn()由下列各式联立求得:tan(π-α-2βn)=HQn---(1)]]>Sn=D2[(sinβn-+sinβn-1)/tanα+cosβn+cosβn-1]---(2)]]>Qn=Qn‑1+Sn,n≥1     (3)其中Sn为相邻反射镜的间距;(6)如果最远端反射镜的反射光线入射角小于或等于CPC最大接受半角θmax,则转至第(7)步,否则令H=H+1,转至第(4)步;(7)计算结束,保存计算结果;以上计算结果就是系统无阴影工作时间为t的N列反射镜布置间距。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:范多旺马军王成龙范多进
申请(专利权)人:兰州大成科技股份有限公司兰州大成聚光能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:甘肃;62

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