摘要：阐述了复合抛物面太阳能聚光器的结构及设计原理和光学性质，简单的介绍了槽式抛物面太阳能聚光器和传统复合抛物面太阳能聚光器（CPC）的设计结构原理及其优缺点。主要介绍了复合抛物面太阳能聚光器的设计方法和设计结构的参数计算，通过Tracepro光学设计软件对传统复合抛物面太阳能聚光器和复合抛物面太阳能聚光器的建模、光线追迹以及福照度分析，比较出复合抛物面太阳能聚光器的效率高于传统复合抛物面太阳能，设计方法及原理可行。
ddm 关键词：复合抛物面太阳能聚光器、Tracepro、光线追迹
一、复合抛物面太阳能聚光器的结构阐述
一种复合抛物面太阳能聚光器（CPC），主要由真空玻璃集热管、聚光器和必要的支架组成。上述复合抛物面太阳能聚光器即指聚光器，复合抛物面太阳能聚光器的端面截交线为一轴对称的“U”型结构，其对称轴的左右两边由圆的一段渐开线与一段抛物线经平滑过渡连接而成，所述圆的渐开线是以集热管的端面圆做为基圆展开的，所述抛物线为两条焦点重合且其
对称轴均与“U”型复合抛物面聚光器的对称轴成夹角θmax的抛物线的一部分，集热管的端面圆即渐开线的基圆的圆心与两条抛物线的焦点重合，这样的结构使得两条抛物线的对称轴之间的夹角范围正是复合抛物面太阳能集热器的最大接收角度。如图一：
由几何光学[1]知平行于抛物线对称轴入射的平行光经抛物线面反射后的反射光完全汇聚于抛物线的几何焦点上，而当入射光以一定角度入射时，经抛物面反射后的光与其对称轴
的交点都将远离焦点。由于存在ICC太阳能集热器[2]，其聚光器的截线为圆的渐开线，运用的正是渐开线的这一性质——不论光以什么角度（0<θ木马杀客<π)入射到渐开线上都能被渐开线反射后照射到此渐开线的基圆上。所述开明国语课本 pdfθmax即为复合抛物面太阳能聚光器的最大接收半角，当与复合抛物面太阳能聚光器的对称轴的夹角小于等于θmax的入射光都将被反射到真空玻璃集热管上产生有效的热量，而大于此角度的入射光都不能在真空玻璃集热管上产生有效的热量。
二、模型的理论建立
1、对一般聚光器的叙述
[3][4]描述了一种槽式抛物面太阳能聚焦集热器——PTC。PTC主要由抛物柱面反射聚光板和真空集热管以及一些必要的支架组成。其中集热管的轴线与抛物面反射聚光器的焦线重合，根据[1]当太阳光直射到抛物面反射聚光器上时，经抛物面反射聚光器反射后的光线会被聚焦到真空集热管上，真空集热管的外管为耐高温的高透射率的玻璃管，内管为表面涂有选择性吸收材料的铜管或者钢管，当光通过抛物面反射聚光器聚焦到内管上时，被选择性工资吸收并将光能转换成热能传递给内管，使得内管的温度升高并对其内的工作流体
加热，内管与外管之间被抽成真空，真空层起到对内管的保温作用，同时也减少了外管与内管间的光能损失。其截面如图二：
对于PTC，其优点在于抛物柱面反射聚光器的简单易于生产加工，其二是聚光器和吸热管的相对位置简单易控，便于安装，其三是整个装置和跟踪器配套使用，能达到很好的聚光效果。但是，附加了跟踪器又给它带来了一定的负面影响，比如在实际安装过程中要求有更高强度的支撑架，除此还需要给跟踪装置外加电源，这在某种程度上来讲也就降低了
这种太阳能聚光集热器的效率，同时也加大了整个装置的后期维护检修的难度。因此，需要上述复合抛物面太阳能聚光器使得整个太阳能系统解除掉跟踪装置。
2、传统CPC的结构和原理
训狼记
传统CPC的结构和设计原理如图三所示：
传统的抛物面聚光器（CPC）的结构和设计原理如图三所示[5]设计时抛物线F1和抛物线F2分别向左右平移，使得抛物线F1的焦点刚好落在抛物线F2上，同样抛物线F2的焦点也落在了抛物线F1上。则最大聚光角θmax被定义为两个抛物线上端点与两焦点的连线的夹角的一半，入射光线与CPC的中心线的夹角为θ，则当θ<=θmax时，入射光线可以经抛物面反射面一次反射到达出射口，被置于出射口的接收器接收到；当李汉昌θ>θmax角入射时，入射光线将会被抛物面反射镜多次反射后重入射口溢出聚光器，显然这部分光能是没能利用的。因此，在设计CPC的过程中要充分考虑最大接收角对整个聚光器效率的影响。夫妻生活指南
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