[发明专利]一种用于太阳能热发电的反射系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚光反射镜系统，尤其是一种用于太阳能热发电的反射系统。

背景技术

世界能源日趋枯竭，可再生能源的开发和利用前景广阔，全方位、高效率地利用太阳能是相关人士追求的目标。由于太阳能密度低，采用聚光可提高太阳能密度，从而提高太阳能利用效率，是太阳能利用的主要方法之一。目前聚光太阳能利用系统，主要包括多个反射镜跟踪太阳光的点聚光系统，如塔式太阳能热发电系统；带跟踪装置的反射抛物面线聚焦太阳能利用系统；带跟踪装置的蝶形抛物面聚焦太阳能利用系统；各种带跟踪装置的折射聚焦太阳能利用系统。由于单个大面积曲面镜面制造难度大，成本高，同时为防风力作用，配置的跟踪装置要求高，人们更重视多镜面分散制造安装，反射聚焦到共同的光能接收器上。

目前的聚光反射镜主要包括抛物面反射镜和菲涅尔反射镜，它们在聚光时，只有光线平行于反射镜光轴时，才产生较好的聚光效果。在多镜面跟踪聚光时，反射线通常不是平行于反射镜光轴，产生的光斑较大，使使聚光倍率下降，导致热利用时，能量损失较大。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于太阳能热发电的反射系统，提高了聚光镜系统的聚光效果。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于太阳能热发电的反射系统，其特征在于，所述的单元镜为旋转抛物面，有如下关系：

式中f-聚光器的焦距；R_coll-聚光器开口半径；-边缘角，即焦点与聚光器边缘连线与对称轴的夹角；R_p-极轴长度；θ-抛物线上任意一点与焦点连线与光学轴的夹角；

一束锥型光束通过抛物面表面任一点反射到焦平面为一椭圆，这一椭圆的中心在焦平面的焦点处，椭圆短半轴长度：

bθ=Rptanαsun=2ftanαsun1+cosθ---(3)]]>

长半轴长度：

aθ=Rptanαsuncosθ=2ftanαsun(1+cosθ)cosθ---(4)]]>

式中，α_sun-太阳光线最大夹角的一半；

这一椭圆面积随着θ的增大而增大，因而被抛物面反射的能量在焦平面的分布的范围也增大。