带有平板二次反射镜的槽式聚光集热系统及其设计方法

技术特征：
1.一种带有平板二次反射镜的槽式聚光集热系统，其特征在于，所述带有平板二次反射镜的槽式聚光集热系统包括：大开口槽式聚光器和集热管，所述集热管由金属吸热管、玻璃外壳和平板二次反射镜组成，所述金属吸热管位于所述玻璃外壳的内部且和玻璃外壳不同心，所述的平板二次反射镜位于玻璃壳内的上半部分，在金属吸热管的上端。2.根据权利要求1所述的带有平板二次反射镜的槽式聚光集热系统，其特征在于，所述金属吸热管的中心点o
′
偏离所述大开口槽式聚光器的焦点o，向下移动l距离到达到o
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点，所述金属吸热管的最低端点到达n点，用于拦截经过金属吸热管下端的太阳光线；所述的平板二次反射镜和大开口槽式聚光器焦点o的距离为h，用于将经过金属吸热管上端面、且没有被的光线，反射回到金属吸热管上；所述金属吸热管的半径r减去向下移动的距离l的差值小于平板二次反射镜到一次反射镜的h；所述金属吸热管的半径r和向下移动的距离l的和小于玻璃外壳的半径。3.根据权利要求1或2所述的带有平板二次反射镜的槽式聚光集热系统，其特征在于，所述平板二次发射镜的宽度k大于金属吸热管的直径，小于玻璃外壳的直径。4.一种权利要求1-3之一所述带有平板二次反射镜的槽式聚光集热系统的设计方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：第一步：集热管最低端n点的确定：从集热管中心点o
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到抛物线焦点o的距离l1表示为：式中：f为大开口槽式聚光器的焦距，为边缘角，m为大开口槽式聚光器的开口宽度，α为最大误差角，r为金属吸热管的半径；第二步：平板二次反射器镜的宽度k以及和平板二次反射镜到大开口槽式聚光器焦点o的距离h的求解：第三步：几何参数的优化：将第一步和第二步求解得到的几何参数，以及集热管的几何参数和材料的光学参数输入soltrace软件中，建立几何模型，调整几何参数l、h、k使集热管表面的太阳能热流密度最大，从而得到最优的几何模型。

技术总结
本发明公开一种带有平板二次反射镜的槽式聚光集热系统及其设计方法，该集热系统包括：大开口槽式聚光器和新型集热管，所述新型集热管由金属吸热管、玻璃外壳和平板二次反射镜组成，所述金属吸热管的中心点偏离原来大开口槽式聚光器的焦点，向下移动，金属吸热管的最低端点到达N点，拦截经过金属吸热管下端的太阳光线，所述金属吸热管和玻璃外壳不同心，所述的平板二次反射镜位于玻璃壳内的上半部分，在金属吸热管的上端，将经过金属吸热管上端面、且没有被的光线，反射回到金属吸热管上。本发明最大限度的拦截太阳光线，提高了光学效率；同时采用直径较小的吸热管，对外辐射面积小，热效率高。热效率高。热效率高。


技术研发人员：巩景虎 李勇 王登甲
受保护的技术使用者：西安建筑科技大学
技术研发日：2022.04.29
技术公布日：2022/9/6