第1期
第23卷 2015年1月文章编号
1004-924X(2015)01-0078-05
光学精密工程
Optics and Precision Engineering
Vol. 23No, 1
Jan,2015
线性菲涅尔式聚光系统的镜场布置与优化
王成龙1*，马军"，范多旺1,2
（1.兰州交通大学国家绿色镀膜技术与装备工程技术研究中心，甘肃兰州730070； 2.兰州交通大学光电技术与智能控制教育部重点实验室，甘肃兰州730070)
摘要：单根真空集热管和复合抛物面聚光器(CPC)组成的接收器（单管接收器)对线性菲涅尔式聚光系统的镜场布置有特殊要求。本文根据单管接收器的特点，提出了利用CPC最大接受半角控制镜场高宽比实现镜场无阴影布置的方法，利用几何关系推导了镜场无阴影布置的数学表达式，并给出了数值计算方法。通过算例，将一次反射镜和镜场中心的距离与镜场地面覆盖率相结合对镜场布置进行了优化。研究结果表明：对于CPC最大接受半角为45、反射镜宽度为380 mm、面反射镜列数为21的镜场，当系统无阴影工作时间确定为6h时，相邻一次反射镜间距最大为537mm较为合理，而此时地面覆盖率为73.28%。该方法对于单管接收器线性菲涅尔聚光镜场的布置具有普适性，对线性非涅尔式聚光系统的设计具有较好的指导意义，
关键调：太阳能聚光系统；线性菲涅尔系统；真空集热管；复合抛物面聚光器；镜场布置
中图分类号：TK513,3
文献标识码：A
doi;10, 3788/OPE, 20152301, 0078
Arrangementandoptimizationofmirrorfield
forlinearFresnelreflectorsystem WANG Cheng-long'', MA Jun', FAN Duo-wang'-2
(l. National Engineering Research Center for Technology and Equipment of Enuirommental Deposition,
LanzhouJiaotongUniversity，Lanzhou730070，China;
2.Key Laboratory of Opto-technology and Intelligent Control of the Ministry of Education
LanzhouJiaotongUniversity，Lanzhou730070，China) +Correspondingauthor，E-mail;clwangee@163.com
Abstract:The single tube receiver consisting of a vacuum tube and a Compound Parabolic Concentrator(CPC) has special requirements for the mirror field arrangement of a linear Fresnel reflector system. According to the characteristics of the single tube receiver, a method of mirror field arrangement without shading was successfully presented by using CPC maximum acceptance angle to control the aspect ratio of mirror field. Practical mathematical expressions of the mirror field arrangement without shading were derived by geometric method, and concrete numerical method was given. The mirror field arrangement was optimized through combining the distance between the reflector and the center of mirror field with the ratio of ground coverage. The experiment results for
收稿日期：2014-07-07；修订日期：2014-08-19
基金项目：国家973重点基础研究发展计划前期研究专项资助项目（No.2012CB626805)；国家国际科技合作专项资
助项目（No.2011DFA61850)；甘肃省高校基本科研业务费专项资金资助项目（No.202089）