線性菲涅爾式聚光系統(tǒng)鏡場的優(yōu)化布置方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種線性菲涅爾式聚光系統(tǒng)鏡場的優(yōu)化布置方法，其主要特點在于包括如下步驟：(1)選定CPC，確定CPC最大接受半角θmax和反射鏡寬度D；(2)設(shè)定太陽光入射角α()和反射鏡列數(shù)N；(3)給定CPC高度H；(4)初始化：給定鏡場中心反射鏡的位置和傾斜角度；(5)求得每列反射鏡與鏡場中心的距離Qn()；(6)如果最遠端反射鏡的反射光線入射角小于或等于CPC最大接受半角θmax，則轉(zhuǎn)至第(7)步，否則令H＝H+1，轉(zhuǎn)至第(4)步；(7)計算結(jié)束，保存計算結(jié)果。以上計算結(jié)果就是系統(tǒng)無陰影工作時間為t(可通過太陽光入射角α求得)的N列反射鏡布置間距。
【專利說明】線性菲涅爾式聚光系統(tǒng)鏡場的優(yōu)化布置方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種無陰影鏡場的優(yōu)化布置方法，特別涉及一種復(fù)合拋物面聚光器 (CPC)與真空集熱管接收器（單管接收器）線性菲涅爾式聚光系統(tǒng)鏡場的優(yōu)化布置方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 太陽能總量巨大，但是能流密度低，提高太陽能利用效率的最佳技術(shù)路線是先聚 光再利用。根據(jù)聚光形式，太陽能聚光系統(tǒng)主要有槽式、線性菲涅爾式、塔式和碟式等。線 性菲涅爾式聚光系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、風(fēng)阻小、成本低、土地利用率高等優(yōu)點，正逐漸在大規(guī) 模電站中得到應(yīng)用。
[0003] 但由于相鄰反射鏡間距的影響，線性菲涅爾式聚光系統(tǒng)普遍存在陰影影響；線性 菲涅爾式聚光太陽熱能高溫高壓系統(tǒng)需要CPC與真空集熱管構(gòu)成的單管接收器，它對鏡場 的布置有特殊要求：最遠端反射鏡的反射光入射角必須小于或等于CPC最大接受半角。因 此根據(jù)實際對鏡場進行無陰影布置極其重要，急需探索一種以CPC+真空集熱管為接受器 的線性菲涅爾式聚光系統(tǒng)鏡場的優(yōu)化布置方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明針對實際需要，發(fā)明了一種線性菲涅爾式聚光系統(tǒng)鏡場的優(yōu)化布置方法。 由于南北方向的鏡場總體光學(xué)效率優(yōu)于東西方向，因此本發(fā)明以南北方向的鏡場為研究對 象，提供了一種以CPC最大接受半角控制鏡場高寬比進而進行鏡場無陰影布置的方法。本 發(fā)明的方法可以針對實際情況快速準確地計算出確定CPC、反射鏡寬度和列數(shù)的線性菲涅 爾式聚光集熱系統(tǒng)在特定時間（系統(tǒng)無陰影工作時間）內(nèi)無陰影影響的反射鏡布置間距。
[0005] 本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種線性菲涅爾式聚光系統(tǒng)鏡場的優(yōu)化布置方法，其 主要特點在于包括如下步驟：
[0006] (1)選定CPC，確定CPC最大接受半角0max和反射鏡的寬度D;
[0007] (2)設(shè)定太陽光入射角
【權(quán)利要求】
1. 一種線性菲涅爾式聚光系統(tǒng)鏡場的優(yōu)化布置方法，其特征在于包括如下步驟： (1) 選定CPC，確定CPC最大接受半角和反射鏡的寬度D ; (2) 設(shè)定太陽光入射角a (a e化和反射鏡列數(shù)N; (3) 給定CPC高度H ; (4) 令Qo = 0, A =去號-a); 其中Q。為鏡場中也反射鏡與鏡場中也的距離，目。為鏡場中也反射鏡與水平面的夾角； (5) 每列反射鏡與鏡場中也的距離9。（/7 E 1，^^^ )由下列各式聯(lián)立求得：
其中S。為相鄰反射鏡的間距； (6) 如果最遠端反射鏡的反射光線入射角1小于或等于CPC最大接受半角，則 轉(zhuǎn)至第（7)步，否則令H =化1，轉(zhuǎn)至第（4)步； (7) 計算結(jié)束，保存計算結(jié)果； W上計算結(jié)果就是系統(tǒng)無陰影工作時間為t的N列反射鏡布置間距。
2. 如權(quán)利要求1所述的線性菲涅爾式聚光系統(tǒng)鏡場的優(yōu)化布置方法，其特征在于：系 統(tǒng)無陰影工作時間由下式求得：
3. 如權(quán)利要求1所述的線性菲涅爾式聚光系統(tǒng)鏡場的優(yōu)化布置方法，其特征在于：反 射鏡列數(shù)N為奇數(shù)，接收器正下方設(shè)有一列反射鏡，其它反射鏡關(guān)于鏡場中也對稱布置。
【文檔編號】F24J2/46GK104236122SQ201410439026
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】范多旺, 馬軍, 王成龍, 范多進 申請人:蘭州大成科技股份有限公司, 蘭州大成聚光能源科技有限公司