[發明專利]塔式太陽能熱電站中聚焦型定日鏡的輻射能密度模擬方法有效
| 申請號： | 201910575719.0 | 申請日： | 2019-06-28 |
| 公開（公告）號： | CN110414057B | 公開（公告）日： | 2020-12-11 |
| 發明（設計）人： | 趙豫紅;馮結青;牛召星;何才透 | 申請（專利權）人： | 浙江大學 |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20 |
| 代理公司： | 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224 | 代理人： | 胡紅娟 |
| 地址： | 310013 浙江*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 塔式 太陽能 熱電站 聚焦 定日 輻射能 密度 模擬 方法 | ||
1.一種塔式太陽能熱電站中聚焦型定日鏡的輻射能密度模擬方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)在局部坐標系中確定子平面鏡間的相對位置，并根據太陽光的入射方向，調整子平面鏡的位置和朝向；
(2)根據聚焦型定日鏡的反射光線方向，定義一個近似成像平面；
(3)將三維空間均勻剖分為一系列均勻分布的三維長方體網格，使用光柱邊緣的四根光線代替光柱與場景中物體進行求交，確定定日鏡場中與定日鏡反射的光柱相交的聚焦型定日鏡；
(4)對近似成像平面進行光柵化表示，將成像平面離散為像素點，通過單個子平面鏡的有效反射區域累加得到加權的有效反射區域；
(5)在近似成像平面上計算成像平面上的輻射能密度分布；對于多個子平面鏡光斑的輻射能密度卷積計算，使用卷積的分配律優化卷積計算的流程，使用近似卷積核與加權的有效反射區域進行卷積；計算成像平面上的輻射能密度分布的公式為：
其中：
Fimage表示近似成像平面上的輻射能密度分布；
表示加權的有效反射區域，K表示子平面鏡數目，Bi表示子平面鏡i在近似成像平面上的有效反射區域；
Cavg表示近似卷積核函數；
(6)通過斜平行投影，將近似成像平面上的輻射能密度分布投影到接收面上：
Freceiver(u,v)＝Fimage(fu(u,v),fv(u,v))cosθ
其中：
Freceiver表示接收面上的輻射能密度分布；
(u,v)為接收面上一點在接收面局部坐標系oUV平面的坐標；
(fu(u,v),fv(u,v))是近似成像平面上一點在成像平面局部坐標系下oU′V′平面坐標，點(u,v)和點(fu(u,v),fv(u,v))對應關系為斜平行投影；
θ表示反射光線與接收面法向的夾角。
2.根據權利要求1所述的塔式太陽能熱電站中聚焦型定日鏡的輻射能密度模擬方法，其特征在于，所述的聚焦型定日鏡由多個子平面鏡按照球面或拋物面構成。
3.根據權利要求1所述的塔式太陽能熱電站中聚焦型定日鏡的輻射能密度模擬方法，其特征在于，步驟(2)中，通過計算所有子平面鏡反射光線方向的平均值作為近似成像平面的法向，確定成像平面。
4.根據權利要求1所述的塔式太陽能熱電站中聚焦型定日鏡的輻射能密度模擬方法，其特征在于，步驟(4)中，使用加權的有效投影區域表示聚焦型定日鏡在近似成像平面上的投影。
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