线性菲涅耳集热器聚光误差分析及其补偿算法研究

摘要：

线性菲涅耳式集热器聚光精度对光热效率有着非常重要的影响,同时,聚光集热器偏焦引起的局部热斑使吸热器不均衡膨胀会对集热器的结构造成严重破坏,对集热器聚光误差的分析至关重要.根据线性菲涅耳式集热系统线聚焦跟踪的特点,通过机理分析探讨影响线性菲涅耳式集热器聚光精度的主要因素,采用MATLAB软件对各因素进行仿真分析得出线性菲涅耳镜场南北布置偏差、一次反射镜反射中心动态位移偏差及反射光线光程动态变化是引起集热器聚光偏差的最主要因素.镜场布置的南北偏差引起的聚光偏差关于正午时刻呈正态分布,并随着纬度的变化而变化;一次反射镜反射中心动态位移偏差对聚光精度的影响在早晨和傍晚时较大且早晨与下午非对称,最大误差接近0.08°;反射光线光程变化对聚光误差的影响主要体现在全年时间轴上.通过仿真分析结合现场测试,采用线性补偿算法对集热器一次反射镜目标跟踪角度进行补偿,补偿后集热系统的最大聚光误差小于0.06°.

关键词：几何光学、线性菲涅耳、聚光误差、补偿算法、追日控制、太阳能

所属期刊栏目：59

分类号：TK-9

资助基金：国家能源局项目;甘肃省科技重大专项;校青年基金项目;科技合作项目

在线出版日期：2022-06-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：130-137