塔式熱發(fā)電站聚光鏡場(chǎng)特性研究.pdf

1、隨著世界常規(guī)能源的日益匱乏、人類對(duì)能源需求的不斷增加以及全球氣候的不斷惡化，太陽能以其儲(chǔ)量無限、使用清潔以及開發(fā)成本低等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)受到越來越多的關(guān)注和重視。在大規(guī)模太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中，塔式熱發(fā)電具有較高的工作溫度和集熱效率，因此成為太陽能發(fā)電方式的首選。我國太陽能技術(shù)起步較晚，關(guān)于塔式熱發(fā)電系統(tǒng)的研究較少，尚有很多問題亟須開發(fā)研究。本文對(duì)太陽的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、定日鏡場(chǎng)的反射光斑動(dòng)態(tài)漂移特性、聚光鏡場(chǎng)能量的分布特性和最佳鏡場(chǎng)設(shè)計(jì)方案等方面進(jìn)行了研

2、究，具體工作如下:
　　(1)太陽運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究
　　根據(jù)太陽的運(yùn)動(dòng)特性，在兩分兩至日分別對(duì)太陽的高度角和方位角進(jìn)行仿真，分析歸納太陽角度的變化規(guī)律。
　　(2)定日鏡光斑動(dòng)態(tài)漂移特性的研究
　　首先提出一種基于光學(xué)反射原理的定日鏡反射光斑中心計(jì)算方法，在理想情況下分析不同塔高、不同位置和不同時(shí)刻定日鏡反射光斑中心點(diǎn)的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。考慮跟蹤誤差對(duì)定日鏡反射光斑漂移特性的影響，并對(duì)矩形全鏡場(chǎng)中春分日不同時(shí)刻的光斑動(dòng)

3、態(tài)漂移特性進(jìn)行了仿真計(jì)算。
　　(3)全鏡場(chǎng)動(dòng)態(tài)能量的研究
　　建立了鏡場(chǎng)聚光能量的數(shù)學(xué)模型，分析了太陽位置、定日鏡間距以及塔高對(duì)陰影效率的影響，并對(duì)矩形鏡場(chǎng)在不同時(shí)間段進(jìn)行聚光能量的仿真，進(jìn)一步研究了相鄰定日鏡間距、吸熱塔高度對(duì)鏡場(chǎng)平均能量的影響。
　　(4)鏡場(chǎng)設(shè)計(jì)方案的研究
　　基于鏡場(chǎng)的設(shè)計(jì)原則，提出了三種鏡場(chǎng)設(shè)計(jì)方案，通過對(duì)三種定日鏡場(chǎng)的余弦效率、光斑漂移特性、陰影效率、鏡場(chǎng)能量和占地面積進(jìn)行對(duì)比和分析