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。     

太阳能热发电系列文章(14)CPC在太阳能热利用中的应用

综述了CPC聚光器的光学原理、制作方法、优点和在太阳能领域的应用;分析了CPC由倒V型结构向W型结构发展的原因;阐述并提出了直通式CPC、热管式CPC、自聚光式CPC的结构和优点;设计了多种双层玻璃管式CPC结构。     

CPC在太阳能热利用中的应用

综述了CPC聚光器的光学原理、制作方法、优点和在太阳能领域的应用；分析了CPC由倒V型结构向W型结构发展的原因；阐述并提出了直通式CPC、热管式CPC、自聚光式CPC的结构和优点；设计了多种双层玻璃管式CPC结构。     

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。     

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.     

复合弹性太阳能聚光器的光学特性

近年来,由于非成象聚光器具有接受在入射角范围内辐射的能力,因此聚光器已被人们所注意。理想的柱面集中器,例如复合抛物面太阳能聚光器(CPC),对于一个给定的接受角θ_m,也就是C=1/sinθ,显示出了最高聚光比的可能性。近似CPC的聚光器已经提出,虽然这种聚光器与CPC比较起来光学性能有所减弱,但它可以容易地制造。     

消除复合抛物面聚光器二次反射的设计研究

建立未截短的原复合抛物面聚光器(CPC)、1/2截短CPC以及消除二次反射设计CPC的数学模型,根据光线追踪法和蒙特卡罗法,在几何聚光比为2~10内,计算CPC高度与出射光孔宽度的比值,并依据该比值分析CPC的经济性,计算CPC最佳均匀面上的非均匀度和最大辐照度,进而分析CPC聚光均匀性.结果表明:在相同几何聚光比下,消除二次反射设计CPC的经济性和聚光均匀性最好.     

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。     

聚光型太阳能灯的设计

文章根据上海当地的气候情况,利用非对称CPC聚光器设计了一种聚光型太阳能灯。降低了太阳能路灯系统成本,提高了系统的可靠性。     

具有折射棱镜盖的圆桶式CPC聚光器研制与性能测试

在圆桶式复合抛物面聚光器(CPC)聚光器研究的基础上,增加一个透明的折射棱镜上盖,并进行一系列的整体优化设计,研制出一种新的非跟踪CPC聚光器,并通过对焦点温度和砷化镓电池光伏转换电流值的实际测试方式,测其水平放置并在超出最大入射半角后的聚光度分别达到3.0和5.3倍,可实现较好的非跟踪聚光效果。但该聚光器材料选型或加工工艺会限制其聚光性能。若这些问题得以解决,具有较高聚光度的非跟踪复合抛物面聚光器将会得到开发应用。