复合抛物面聚光器（CPC）光学分析研究.doc

文档介绍：复合抛物面聚光器(CPC)光学分析研究
第27卷第2期
2006年4月
能源技术
ENERGYTECHN0L0GY


复合抛物面聚光器(CPC)光学分析研究

(,广州510640;,北京100039)
摘要: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)
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.
关键词:复合抛物面聚光器(CPC);平板接收器;圆管接收器;截取比
中图分类号::A文章编号:1005—7439(2006)02—0052-05
poundParabolic
Concentrators(CPC)
LIULing~zhi1,—hong
(,China:
)
Abstract:poundparabolic
concentrators(CPC)
offlattypeandtubularabsorberCPCisintroducedandthecalculationprocessaboutsomeoftheircharacteristicis

theCPCandreducetheuseofmateria1,itispropitioustodeveloptheCPC.
oncentrators(CPC);flatreceiverltubularabsorber;truncation
复合抛物面聚光器(cPc)是一种根据边缘光学
原理设计的非成像聚光器,入射阳光在CPC中通过
几次反射到达接收表面,流失较少,还可对斜入射的
太阳光进行有效收集,达到最大理论聚光比,性能非

踪太阳位置,只需根据季节调节方位,结构简单,操

15,工作温度范围为80~250℃,是具有一定特色的
中温聚光集热器【1].
对CPC的研究是在2O世纪6O年代开始的,最
初的研究重点是对二维和三维复合抛物面聚光器的
几何结构和原理进行探讨,在应用上除了收集太阳
能外还涉及到其他领域,例如用三维复合抛物面聚
光器对红外线进行收集等[2].7O年代末期,研究
工作有很大进展,内容包括CPC与不同形式的接收
?
52?
器的结合和CPC的设计研究【3"],对CPC的光学性
能和热性能进行系统的分析研究等E5-
些研究中,CPC的接收器大部分为平板接收器,只
有少量非真空圆管接收器和极少的真空圆管接收
器,而且以小聚光型为主L9",主要用于太阳能热水
器或热水系统,
CPC的研究重点为圆管型(包括非真空圆管和真空
管),目的是为了得到较高温度的热载体,甚至是得
[11,12]用圆管型CPC系统产生
蒸汽,可供烹饪;湘潭大学袁胜利等提到用太阳能热
管集热器与CPC系统结合,生产采用几何聚光比为
5的CPC系统,最终得到的160℃饱和水蒸气,流量
[].随着人们对应用中经济性的考
虑,最近的研究中关于截取比也是一个热点[14,15],
部分学者还对非对称型CPC系统进行了研究.
刘灵芝等:复合抛物面聚光器(CPC)光学分析研究
本文准备简单介绍复合抛物面聚光器(CPC)与

圆管型CPC的设计方法和对相关量的计算公式进

对系统效率和系统的经济性的影响.
1复合抛物面聚光集热器

CPC的主体部分为两片抛物