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10KW聚焦型太阳能加热装置的设计 第6页

更新时间:2016-10-23:  来源:毕业论文
图2-2 日出日没的太阳方位
a) 北热带  b) 北温带
(2) 集热器的阴影
在安装集热器时,必须考虑周围建筑物和树林的遮挡,同时也要避免集热器之间互相遮挡。为此,需要经过计算并用图解法求得阴影范围。计算时可将太阳高度角 、太阳方位角 用于下式计算建筑物的影长d:
d=Hctg =2.5(米)
式中, 为太阳高度角;H=H1-H2,为建筑物的有效高度(米)。
其中,H1 为遮挡物的高度(米);H2为安装集热器的建筑物的高度(米)。由上式可知,太阳高度角 越小,建筑物的影长久越长。因此,在计算中应选用为集热器使用期间内的最小太阳高度角和相应的太阳方位角。本文假设无遮挡物,建筑物高度为14米。微博对传统话语权的解构主义倾向研究
2.1.4 太阳成像原理
聚光集热器中,反射镜的作用是在吸收器上形成一个太阳像。通常,这个太阳像是不清楚的。由于太阳光线具有 3 2′的张角,所以任何一个光学系统所产生的太阳像总是一个有限的尺寸,主要决定于光学系统本身的几何形状和尺寸。下面以槽式抛物面镜为例,具体说明太阳成像的原理。
一个理想的抛物面镜 AOC,理论和实验都已证明它是能将平行于镜面光轴的光线会聚于一点 F 的唯一一个镜面。F 称为该抛物面镜的焦点,本文来自优%文-论'文.网,毕业论文 www.youerw.com 加7位QQ324~9114找原文B 为开口宽度,OF 为焦距。实际的阳光并非平行光,所以阳光经抛物面镜聚焦后,绝不可能会聚在一点,而是一个焦斑区域,如图 2-3 所示。
 
图2-3  抛物面镜的实际聚焦情况
为了便于分析,取图中的一部分进行分析见图2-4。抛物线的方程是: 。对镜面上的任何一点 ,反射到焦点上的理论太阳像尺寸是 。
 
图2-4  理想抛物面镜形成的理想太阳像
式中,R表示镜面上的一点与焦点之间的距离,其数值随不同反射点而不同。由图
可知,  , , 。整理得到:
 。
由上式可以看出,焦距f决定了太阳成像的大小,而开口宽度B,则决定入射能量的多少。焦距越长,成像越大,在相同的开口尺寸条件下,焦斑区域的能量密度越低。通常把开口宽度对焦距值比B/f称为抛物面镜的“相对口径”,这个数值是设计抛物面镜时一个十分重要的参数。

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