[发明专利]塔式太阳能热电站中聚焦型定日镜的辐射能密度模拟方法

摘要

本发明公开了一种塔式太阳能热电站中聚焦型定日镜的辐射能密度模拟方法，属于塔式太阳能热电站模拟技术领域，包括以下步骤：(1)在局部坐标中确定子平面镜间的相对位置，并根据太阳光的入射方向，整体调整子平面镜位置和朝向；(2)根据聚焦型定日镜的反射光线方向，定义近似的成像平面；(3)将三维空间均匀剖分，计算与定日镜存在阴影与遮挡关系的定日镜；(4)对于近似成像平面进行光栅化表示；(5)计算虚拟成像平面上的辐射能密度分布；(6)通过斜平行投影，将虚拟成像平面上的辐射能密度分布投影到接收面上。利用卷积分配律和近似成像平面，得到子平面镜投影区域的累加，即加权有效反射区域，提升了聚焦型定日镜模型的求解效率。

主权项

1.一种塔式太阳能热电站中聚焦型定日镜的辐射能密度模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在局部坐标系中确定子平面镜间的相对位置，并根据太阳光的入射方向，调整子平面镜的位置和朝向；(2)根据聚焦型定日镜的反射光线方向，定义一个近似成像平面；(3)将三维空间均匀剖分为一系列均匀分布的三维长方体网格，使用光柱边缘的四根光线代替光柱与场景中物体进行求交，确定定日镜场中与定日镜反射的光柱相交的聚焦型定日镜；(4)对近似成像平面进行光栅化表示，将成像平面离散为像素点，通过单个子平面镜的有效反射区域累加得到加权的有效反射区域；(5)在近似成像平面上计算成像平面上的辐射能密度分布；(6)通过斜平行投影，将近似成像平面上的辐射能密度分布投影到接收面上：F_receiver(u,v)＝F_image(f_u(u,v),f_v(u,v))cosθ其中：F_receiver表示接收面上的辐射能密度分布；(u,v)为接收面上一点在接收面局部坐标系oUV平面的坐标；(f_u(u,v),f_v(u,v))是近似成像平面上一点在成像平面局部坐标系下oU′V′平面坐标，点(u,v)和点(f_u(u,v),f_v(u,v))对应关系为斜平行投影；θ表示反射光线与接收面法向的夹角。