[其他]复合平面太阳能聚光器

说明书

本发明是关于一种由若干个平面反射镜组合而 成的非成象太阳能聚光器的发明。

温斯顿在美国专利〔R.Winston，U.S. Patent 3923381(1975)〕中公布了具有中等聚光 度，无须连续跟踪的槽形复合抛物面聚光器(简称 C P C)。C P C与以前的非成象聚光器相比，在 半接收角θ_c一定，反射壁面积与进光孔面积比R_a一定的条件下，具有最大的几何聚光比C_o或者说 在半接收角θ_c和几何聚光比C一定的条件下，具 有最小的反射壁面积与进光孔面积比R_a，因此具 有反射壁材料使用最佳的性能。但是C P C的加工 成形比较困难，不便于推广应用。为了克服上述缺 点，马南和班内罗特在太阳能杂志上〔K.D.Mannan  and R.B.Bannerot，Solar Energy21，385-391 (1978)〕报导了槽形单面壁聚光器和双面壁聚光器 的最佳图形设计方法及装置。单面壁聚光器两侧的 反射壁是对称分布的两个平面镜，平面镜相对于槽 对称面的倾斜角α(简称侧壁角)根据C＝sin (3α+δ)/sin(α+δ)，由几何聚光比C和半接 收角δ确定。最佳图形的侧壁角根据使C取极大的 条件确定。双面壁聚光器两侧的反射壁也是对称分 布的，每一侧由相互连接的两个平面镜组成，这两 个平面镜的侧壁角的最佳值根据使C取极大的条件 同时确定。当光线以角δ入射到槽内时，最多经历一 次反射到达槽底。单面壁聚光器和双面壁聚光器虽 然明显地简化了非成象聚光器的制造方法，但是聚 光器的有效聚光比保持不变(指反射系数为1的理 想反射壁而言)的最大入射角数值常常超过需要 的半接收角的大小单面壁聚光器发生此情况的机 会比双面壁聚光器多，半接收角越小发生的机会越 多。这不仅在设计方法上是有缺陷的，而且增大了 反射面积与进光孔面积比R_a，不利于反射壁材料 的最佳使用；其次，可获得的几何聚光比比C P C 低得多，使应用范围受到限制；再者，在聚光器线 度比较大的情况下双面壁聚光器的反射壁采用整体 成形的方法在材料和制造条件较差的情况下仍感困 难。

本发明的目的在于一方面尽可能地接近复合抛 物面聚光器的性能，另一方面又尽可能地简化制造 方法，使其便于推广应用。