菲涅尔定向传光装置仿真及其光学特性分析

• 作者: 陈木生 黄金 陈泽雄 盘雪纯 胡艳鑫
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 太阳能 菲涅尔透镜 抛物反射面 定向传光 数值模拟
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 页码范围: 176-188
• 页数: 13页
• 分类号: TK519
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2021.01.018

摘要

提出一种以聚光镜场模块化和地面集中集热为特征的塔式太阳能集热系统即菲涅尔中央接收式太阳能中高温集热系统.建立该系统聚光模块菲涅尔定向传光装置的数值模型,利用光学软件TracePro进行光线追迹仿真,研究不同变量对菲涅尔定向传光装置光学特性的影响,分析在跟踪太阳过程中装置光学效率的变化规律.研究结果表明:抛物反射面焦准距p越大,定向传光器反射光线越接近准直光线,但接收表面焦斑面积越大;提高几何聚光比C或传光距离L有利于提高接收表面能流密度分布均匀度,但会导致光学效率的降低;当p=150 mm,C=1且L=1 m时,位于中央集热器正北侧的菲涅尔定向传光装置的光学效率在真太阳时9:00—15:00之间变化不大,日平均光学效率为80％～83％.