塔式太阳能热电系统镜场光学效率的计算方法

摘要

本发明公开了一种塔式太阳能热电系统镜场光学效率的计算方法，实施步骤如下：1)生成镜场，确定入射光线；2)根据所述镜场、入射光线以及定日镜的坐标确定投撒范围；3)在所述投撒范围的定日镜场内随机投撒光点；4)利用CUDA计算平台采用多线程进行光线追迹，通过光线追迹法计算镜场的阴影遮挡效率和溢出效率；5)计算余弦效率；6)将阴影遮挡效率、溢出效率、余弦效率三者运算得到镜场光学效率输出。本发明能够利用CUDA计算平台的高速运算能力实现GPU高性能并行运算，让多个线程同时计算和判断，整个程序计算镜场效率的花费时间少，有利于镜场的优化和设计，具有计算效率高、计算速度快、镜场适用范围广的优点。

主权项

一种塔式太阳能热电系统镜场光学效率的计算方法，其特征在于实施步骤如下： 1)生成镜场，确定入射光线； 2)根据所述镜场、入射光线以及定日镜的坐标确定投撒范围； 3)在所述投撒范围的定日镜场内随机投撒光点； 4)利用CUDA计算平台采用多线程的形式针对每一根光线进行光线追迹，由随机投撒在地面上的光点和定日镜的四个顶点沿着入射光线在地面上的投影坐标依次确定入射光线与每一面定日镜的相交情况，若光点投影不在任何一面定日镜内该光点所对应的光线为无效入射光线，然后考虑下一个光点；否则判定该入射光线不被阴影并最终照射到的定日镜，并求取与该定日镜的交点；接着进入遮挡判定阶段；先计算该根入射光线所对应的反射光线，判断反射光线是否被其它镜子所遮挡，若不被遮挡则求取反射光线最终与吸收器的交点，判断该交点是否在吸收器内，如果交点不在吸收器内则判定光线溢出；最终根据所有入射光线中被阴影和被遮挡的入射光线数量计算镜场的阴影遮挡效率，所有入射光线中光线溢出的入射光线数量计算镜场的溢出效率； 5)计算余弦效率； 6)将所述阴影遮挡效率、溢出效率、余弦效率三者进行乘法运算，得到最终的镜场光学效率并输出。