[發明專利]集熱器漏光光線捕捉測量方法

在審

• 申請號: 201710328314.8
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN108871731A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 官景棟;李翔
• 申請（專利權）人: 天津濱海光熱跟蹤技術有限公司
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 田陽

1.集熱器漏光光線捕捉測量方法，其特征在于：依據蒙特卡洛光線追蹤法，計算涉及以下四個隨機量的模擬：入射時太陽光光線錐度角、光線入射在反射鏡上的位置、入射點位置反射鏡的制造誤差，和跟蹤系統跟蹤誤差，

步驟一、根據輸入的時刻、經緯度、地基誤差計算太陽位置，確定入射角；同時計算出排遮陽系數、IAM、ANI、末端損失和跟蹤角等；

步驟二、確定入射的N條光線的陽光錐角；

步驟三、確定入射光在反射鏡上位置；

步驟四、確定入射點反射鏡制造誤差；

步驟五、聯立入射光方程y＝kx+b和反射鏡方程y＝(x+tp)^2/4p+c，求出入射點位置(x0,y0)，求導反射鏡方程得到該位置的切線的斜率k0，k0+M為考慮反射鏡制造誤差后的斜率，1/(k0+M)為反射鏡在該點的法線斜率。入射光與法線夾角等于反射光與法線夾角，以此計算出反射光斜率。由點線法，可求出反射光的幾何方程y＝k’x+b’；

步驟六、聯立反射光方程y＝k’x+b’和集熱管方程(x+t1)^2/a^2+(y+t2)^2/b^2＝1，求出的解為反射光入射到集熱管上的位置點坐標；

步驟七、統計光線攜帶能量，計算出集熱管上熱流分布，將反射光打到集熱管上的坐標(x,y)轉換為極坐標(p，r)，極坐標原點為集熱管中心，組成新矩陣(p,r,I’)，以角度p對矩陣(p,r,I’)排序，每1°區間內I相加后得到熱量Ia，Ia除以1°對應集熱管面積得到熱流密度P，集熱效率即為Ia之和與入射能量I之和。

2.根據權利要求1所述的集熱器漏光光線捕捉測量方法，其特征在于：在步驟五中，當用非拋物線計算方式時，輸入反射鏡一組坐標(x,y)值，用MATLAB擬合功能得到擬合函數，求導得到切線斜率k0，之后步驟與拋物線計算相同。

3.根據權利要求1所述的集熱器漏光光線捕捉測量方法，其特征在于：在步驟六中，反射光方程與集熱管方程聯立得到的N個解中有部分解是沒有意義的，為虛數解，這些虛數解表示光線因為斜率過大或過小會打不到集熱管上，即為漏光光線，排除虛數解就能排除漏光光線；同時排除I矩陣中相同位置的值得到I’，同時求出反射光入射到集熱管上時的軸向和徑向夾角；將排除掉的光線輸出到漏光統計圖中，將反射鏡間隙間未能反射的光線輸出到未反射光統計圖中。