太陽能聚光反射鏡結構優(yōu)化設計.pdf

1、在當今社會，能源問題作為制約人類發(fā)展的首要問題之一，其對各行各業(yè)的影響已經越來越大。開發(fā)利用清潔能源不但能夠解決日益快速的社會發(fā)展對能源的大量需求，同時能夠維持良好的生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。太陽能作為一種取之不盡用之不竭的可再生清潔能源，有巨大的開發(fā)利用潛力。然而，盡管太陽能產業(yè)發(fā)展迅速，其系統(tǒng)整體的效率依舊不高，即太陽能的轉換率偏低。這在一定程度上限制了太陽能在社會中的應用。造成這種現(xiàn)狀的主要原因是目前太陽能采集系統(tǒng)主要依靠固定的太

2、陽能電池板完成，由于太陽能電池板成本過高，導致整個大面積的太陽能利用系統(tǒng)價格昂貴。為了解決此類問題，科學家提出了太陽能聚光器。
　　太陽能聚光器是太陽能利用系統(tǒng)的重要組成部分。它通過將大面積的入射太陽光匯聚在小面積的太陽能接收器上增大系統(tǒng)的效率，提高太陽能的轉換率，減少了太陽能電池的使用量，從而降低了整個系統(tǒng)的成本。
　　本文對太陽能聚光器進行了詳細的介紹分析，并針對多鏡面太陽能反射聚光系統(tǒng)進行了結構設計和優(yōu)化，同時提出了利

3、用角反射器實現(xiàn)太陽能輻射方向實時檢測的方案，具體內容如下：
　　(1)介紹了太陽能聚光反射器的研究背景和發(fā)展?jié)摿?，對其在國內外的研究現(xiàn)狀進行了闡述。并對各種類的太陽能聚光反射器進行了具體介紹和性能比較。同時闡述了設計太陽能聚光反射器的相關光學理論。
　　(2)設計了基于平面反射的二次反射太陽能聚光反射器，對結構和系統(tǒng)的聚光比進行了分析，并對系統(tǒng)進行了優(yōu)化以達到更好的聚光效果。介紹了太陽能輻射方向實時檢測系統(tǒng)的工作原理和結構框

4、圖。
　　(3)設計了卡塞格倫式太陽能聚光反射鏡，通過理論推導和仿真分析對聚光反射鏡結構進行了設計。對出射光斑進行了整形，研究了該聚光反射系統(tǒng)由次鏡遮擋造成的中心空洞問題，給出了解決方案，并將出射光斑尺寸進一步縮小。
　　(4)針對角反射器太陽能輻射方向檢測系統(tǒng)進行了研究。分析了角反射器的結構。利用光線追跡的方法對角反射器內部光線的傳播進行了理論推導，同時利用仿真分析的方法得出角反射器有效反射區(qū)域與入射光角度變化的關系。利用