一种等比例反射式扁平聚光器的建模方法

摘要

本发明公开了一种等比例反射式扁平聚光器的建模方法，包括以下步骤：⑴根据聚光器的尺寸及聚光比的设计要求，分别确定聚光器在X坐标轴上的投影长度a、聚光接收器的口径b及该口径的下边沿的高度c的数值；⑵将a，b，c的数值分别代入公式（1）、（2）中；⑶根据公式（1）、（2），得到聚光器轮廓点计算公式（3）：⑷将给定的x、y初始值分别代入公式(3)，计算得到聚光器的一组轮廓点数据；⑸建立聚光器的三维曲面模型；⑹建模完毕，将计算结果输出。本发明实现聚光器的扁平化，减小聚光器尺寸，简化聚光结构，可有效降低聚光发电模组厚度，并能提高聚光器光学效率，本发明步骤简单，简化了设计流程，能够提高设计效率和降低设计成本。

主权项

一种等比例反射式扁平聚光器的建模方法，其特征在于包括以下步骤：⑴根据聚光器的尺寸及聚光比的设计要求，分别确定聚光器在X坐标轴上的投影长度a、聚光接收器的口径b及该口径的下边沿的高度c的数值，其中，聚光比C＝a/b；⑵满足在x＝x₀处入射的太阳直射光被反射到上的条件时，实现入射光线被等比例地聚集到聚光接收器上，此时，聚光器的轮廓点(x,y)满足以下公式：$\tan (\frac{\pi }{2}+2\beta )=\frac{y-c-b(1+\frac{x}{a})}{x}---\left(1\right)$$\tan (\frac{\pi }{2}+\beta )=-\frac{1}{y^{\prime }\left[x\right]}---\left(2\right)$其中，β为入射光线的入射角；y’为入射光线的斜率；将a，b，c的数值分别代入公式(1)、(2)中；⑶根据公式(1)、(2)，得到聚光器轮廓点计算公式(3)：$\frac{1}{2}\left[y^{\prime }\right[x]-\frac{1}{y^{\prime }\left[x\right]}]=\frac{y-c-b(1-\frac{x}{a})}{x}---\left(3\right)$⑷将给定的x、y初始值分别代入公式(3)，设定采集数值计算密度，计算得到聚光器的一组轮廓点数据；⑸根据由步骤⑷得到的轮廓点数据建立聚光器的三维曲面模型；⑹建模完毕，将计算结果输出。