塔式太阳能热发电系统定日镜运动规律与仿真研究

"塔式太阳能热发电系统中定日镜的运动规律分析及仿真是一个重要的研究主题，涉及光学反射原理、控制理论和系统效率。本文由何丽娟和祝雪妹发表在2012年12月的《南京师范大学学报(工程技术版)》第12卷第4期，得到了国家自然科学基金的支持。文章主要探讨了定日镜在跟踪太阳过程中对塔式太阳能热发电系统效率的影响，并基于光学反射原理建立了定日镜运动轨迹模型。" 塔式太阳能热发电系统是一种高效利用太阳能的技术，其中定日镜（也称为太阳追踪镜）扮演着关键角色。这些镜子追踪太阳的运动，将阳光反射到中央的吸热器上，从而加热工作流体，产生蒸汽驱动发电机发电。定日镜的追踪精度直接影响到系统的能量收集效率和整体发电性能。 作者首先分析了定日镜在追日过程中的运动规律，考虑了地球自转、季节变化以及地理位置等因素对太阳轨迹的影响。他们利用光学反射原理构建了定日镜的运动轨迹模型，这个模型可以精确预测镜面如何调整以保持对太阳的准确反射。在此基础上，作者选择了中国西部某城市作为实例，运用太阳轨迹运算法则，结合春分日和冬至日的特殊天候条件，进行了定日镜运动轨迹的仿真。 仿真结果揭示了定日镜在不同季节内如何调整其位置以适应太阳高度角和方位角的变化，同时分析了这些变化对聚光精度和系统效率的影响。通过比较春分日和冬至日的运动轨迹，可以评估定日镜控制系统的设计是否能有效跟踪太阳，并在一年四季中保持最佳聚光效果。 此外，该研究还强调了地理位置对于定日镜设计和控制策略的重要性，因为不同地区的太阳路径和日照时间会有所差异。因此，针对特定地理环境的定制化设计对于优化塔式太阳能热发电系统的性能至关重要。 这项研究为塔式太阳能热发电系统的优化提供了理论基础，对于提升太阳能热能转换效率和降低发电成本具有实际意义。通过深入理解定日镜的运动规律并进行仿真，可以指导更精确的定日镜控制系统设计，进一步推动太阳能发电技术的发展。