复合抛物面集热器光学模拟

针对复合抛物面集热器,根据结构建立光学效率模型,并采用光学追迹、几何光学分析等方法对模型中的几何光学效率、反射比、吸收比进行数值模拟。在此基础上,针对复合抛物面集热器构建出以太阳辐照度、太阳光线入射角为参变量的光学效率模型,并根据计算的数据结果对集热器进行分析,得到复合抛物面集热器的光学效率与直射光所占比例、入射角的关系,光学效率随着光线入射角的变化趋势,改善材料性能可以提高集热器光学效率。     

具有镜面反射和漫反射的CPC光学分析

对由镜面反射为主但是存在一定漫反射的复合抛物面聚光器(CPC)反射面构成的集热器，在存在太阳散射情况下进行了光吸收性能的分析，比前人只考虑集热器镜面反射和太阳光直射更加接近实际情况。方法是在利用光线追踪法对CPC反射面的镜面反射进行分析的基础上，结合辐射度算法定量计算了CPC反射面的漫反射和太阳光的散射分量对集热器的光学性能的直接影响。并通过CPC集热器瞬时效率测试验证了理论的正确性。通过该理论，可以在更接近实际的情况下对CPC集热器进行光学设计和计算，具有实际的应用价值。     

一种复合抛物面槽式太阳能聚光集热器的性能研究

对一种新型复合抛物面槽式太阳能集热器进行了光学仿真和热性能研究。介绍了聚光器的设计与工作原理,在计算机上对其进行了三维建模,利用蒙特卡洛光线追迹模拟不同入射角、不同安装误差偏角的情况下,圆柱形聚光接收体表面上能流分布特征及光学效率的变化规律。光学仿真结果表明,当镜面反射率为0.92,在太阳光线入射角为0~7.5°时,光线接收率为99.36%~51.51%,聚光效率为92.14%~48.1%。室外测试结果显示,装置热效率为43.2%。     

跟踪式CPC热管真空管集热器聚光及集热特性

将曲柄连杆单轴跟踪技术与CPC(复合抛物面聚光器)热管真空管太阳集热器集成,研制一套聚光比为2.3的跟踪式CPC集热器。基于Trace Pro光学软件模拟其跟踪模式下的聚光行为,并对不同跟踪模式下的集热特性进行实验研究。模拟得到横向投影角θt是影响CPC集热器光学性能的主要因素,θt为-23.5°~23.5°时,入射角修正因子(IAM)达到0.95~1.14;跟踪可有效缩小θt,将光学效率提高30%以上;采用三点式间歇跟踪即可获得高于60%的光学效率。实测集热效率分布和光学效率模拟值趋势一致,系统跟踪时高效集热时间为固定式的2.7倍,平均集热效率达到固定式的2.1倍。集热效率归一化线性良好,效率截距为52%,和光学效率模拟值偏差小于12%,佐证了模拟分析结果。     

用于真空太阳集热器的复合抛物面聚光器

设计和优化了几种可应用于真空太阳集热管的CPC反射面,并对各反射面进行了光线跟踪以分析其光学效率,同时对一台CPC集热器进行了瞬时效率测试.作为比较,还对漫反射板集热器进行了光学效率分析和瞬时效率实验.     

FPV-CPC集热器光学性能

本文讨论了用光线追踪法求解以V形隔热膜平板集热器为接受器,配以复合抛物面聚光器的太阳能中温集热器(简称FPV-CPC集热器)的光学效率和反射次数的方法。它能比较精确地求解集热器的光学效率随入射角的变化,并可用来研究材料物性、几何结构及截短比对光学效率的影响。     

光线跟踪法在某太阳能集热元件光线分析中的应用

基于复合抛物面型集热(CPC)的光学特性,介绍了一种新型的选择性太阳光隧道,采用光线跟踪法分析并计算其冬夏两种工况下的光学特性.结果表明,选择性太阳光隧道利用冬夏两季太阳高度角的差异可实现不同的吸热效果,为设计改进太阳能集热器提供了理论依据.     

内聚光CPC热管式真空集热管的光学效率分析

针对内聚光CPC热管式真空集热管,根据其结构建立详细完整的光学效率模型,采用光学追迹、几何光学分析等方法对模型中的各项参数(几何光学效率、透射比、反射比、吸收比等)进行分析研究。在此基础上,针对所研制的集热管构建出以太阳辐照强度、太阳光入射角为参变量的光学效率模型,并根据计算的数据结果对集热管进行相关分析。所建立的模型可为各种集热器的光学效率分析提供参考。     

复合抛物面型集热器吸收体温度分布的试验研究

针对具有平面吸收体的复合抛物面型集热器(CPC)建立了试验装置,对此CPC太阳集热器吸收体平面上的光、热性能进行了试验研究。结果表明,所设计的CPC集热器具有良好的聚光能力。分析了吸收体平面上的温度数值分布及影响因素并在三维空间内用射线跟踪法进行了模拟,从而为CPC集热器吸收体温度的进一步研究提供参考。     

内聚光型太阳能光电-光热复合管的光学设计

根据非跟踪内聚光型太阳能光电-光热复合管的结构形式及其受光体的特殊需求,采用Winston的CPC设计原理,对圆管内具有特殊形状的半圆柱接收器的复合抛物面聚光器进行光学设计,得到了较为理想的聚光器设计曲线,并对结果进行数值仿真,给出各入射角的光线分布图和光强分布图。     

复合抛物面聚光器(CPC)光学分析研究

阐述了复合抛物面聚光器（CPC）的设计原理和光学原理，简单介绍了复合抛物面聚光器（CPC）与不同接收器的结合形式。主要介绍了平板型CPC和圆管型CPC的设计方法和相关量的计算公式的推导结果最后主要说明了截取比在CPC系统中对系统效率和系统的经济性的影响，认为合适的截取比可增加CPC的利用率并且可大大的节省材料，对CPC的推广应用很有利。     

配有三根真空管和CPC的太阳能开水器的性能分析

本文先利用光线跟踪法计算了配有三根真空管和复合抛物面集热器（即ＣＰＣ）的太阳能开水器各构件在不同太阳辐射入射角下吸收光能的情况,给出了计算结果,并对计算结果的合理性进行了分析。在此基础上进一步分析了一些参数的变化对三根真空管内管吸收光能之和的影响。研制出了实验装置,并进行了实验研究,给出了该太阳能开水器的效率方程。     

国内可再生能源文献信息

GN070401 内聚光型太阳能光电-光热复合管的光学设计.彭祖林,葛洪川,高汉三,等.太阳能学报,2007,28(6):577-582. 根据非跟踪内聚光型太阳能光电-光热复合管的结构形式及其受光体的特殊要求,采用Winston的CPC设计原理,对圆管内具有特殊形状的半圆接受器的复合抛物面聚光器进行光学设计,得到了较为理想的聚光器设计曲线,并对结果进行数值仿真,给出各入射角的光线分布图和光强分布图.     

新V型内聚光CPC热管式真空管集热器的热性能

基于圆管型复合抛物聚光器(CPC)的研究,由于接受体和CPC反光板之间存在缝隙而造成大量漏光损失,设计了一种可以减少漏光损失和热损的新V型CPC反光板,并综合利用热管式真空管集热器的优越性,开发出一种新V型内聚光CPC热管式真空管集热器。首先给出了其设计结构,并对其进行传热分析,推导出该型集热器的集热效率、总热损系数的计算方法,再进行室外动态性能试验,测定了它的效率曲线,试验结果与理论计算值较符合。     

抛物槽式集热器太阳入射角的计算

针对抛物槽式集热器布置和跟踪方式容易混淆及太阳入射角计算公式不统一的问题进行研究,通过明确定义集热器的跟踪方式,采用理论推导和数值模拟相结合的方法,检验相关文献中集热器太阳入射角计算公式的可靠性,计算不同跟踪方式下北纬40°集热器两至日的太阳入射角。分析结果表明,除跟踪方式归类不同外,相关文献中有关抛物槽式集热器太阳入射角的计算公式基本可靠。集热器的跟踪方式不同,太阳入射角的变化规律也不同,即集热器所获得太阳直射辐射能也不同。由此,可根据集热用途来确定集热器的布置跟踪方式。     

漏斗式二级复合抛物面太阳能聚光器的优化设计

构造了一种由二级复合抛物面(CPC)叠置组成的漏斗式太阳能聚光器,对其性能进行了讨论.为改善第二级CPC的最大聚光角,重点对其进行了变尺寸设计,理论导出了各参数间的关系,给出了最优参数范围.指出,在合理配置第二级CPC各设计参数的条件下,其最大聚光角可达30°～35°,有效地增加了整体光漏斗的导光率和最大聚光角.在实际天气条件下,对一个实际二级复合抛物面太阳能聚光器进行了实验测试,给出了不同入射角条件下系统的导光性能曲线,对实验结果进行了讨论,指出了改进方向.     

配有多根真空管的CPC各构件吸收光能的理论分析

利用光线跟踪法对配有多根真空管的复合抛物面集热器（ＣＰＣ）各构件在不同入射角下吸收光能的情况进行了理论分析，对计算结果的合理性作了讨论，并进行了实验研究 。     

抛物面槽式太阳能SolTrace 模拟与实验分析

结合抛物面槽式聚光器的光学特性,应用Sol Tarce光学仿真模拟软件,采用蒙特卡洛射线追踪法对设计搭建的呈东西轴布置的抛物面槽式聚光集热实验系统,建立光学系统模型并进行Sol Tarce模拟分析,获得抛物面槽式吸热管在当天不同时刻下及不同太阳直射辐照度下的有效辐射能通量和抛物面槽式吸热管壁面的能流密度分布,并将模拟得到的结果与实测实验数据进行对比分析,结果表明:模拟结果与实验数据具有较好的一致性,最小及最大偏差分别为8.1%和16.4%,实验数据可较好地验证Sol Tarce模拟系统的可行性及模拟结果的可信度,抛物面槽式吸热管吸收太阳辐射能受太阳光入射角和太阳辐照度的影响较大。模拟结果能够有效地反映聚光型太阳能热发电系统的光学性能及热性能,为聚光型太阳能热发电系统的设计与优化以及工程应用提供参考依据。     

太阳能双效并联式吸收式制冷系统的性能研究

本文建立了采用复合抛物面(CPC)、高效真空管(ETC)两种类型集热器的太阳能双效LiBr/H2O吸收式制冷系统的理论模型,对两者的性能进行了数值分析,研究了运行温度对系统效率的影响。     

复合抛物面太阳能集热器热性能分析

对真空管式复合抛物面太阳能集热器的传热模型进行了分析,在总热损失系数、效率因子、热迁移因子和瞬时效率表达式的基础上,建立了有盖板带翅片的复合抛物面集热器性能预测模型,并对有盖板和无盖板两种类型接收器的集热器进行了瞬时效率的对比计算.结果表明：当集热介质与外界环境间温差较小时,在相同辐射强度的情况下,有盖板带翅片的复合抛物面集热器的集热效率反而比无盖板的复合抛物面集热器的集热效率低;而当集热介质与外界环境温差增加到一定程度时,有盖板带翅片的复合抛物面集热器显示了其集热效率高的优点.