| 成像聚光太陽(yáng)能集熱器 |
| Imaging Concentrator Solar Collectors |
聚光太陽(yáng)能集熱器由聚光器與接收器組成，成像聚光太陽(yáng)能集熱器通過(guò)聚光器將太陽(yáng)輻射聚焦在接收器上形成焦點(diǎn)（或焦線），以獲得高強(qiáng)度太陽(yáng)能。
聚光集熱器是一套光學(xué)系統(tǒng)，聚光器一般由反射鏡或透鏡構(gòu)成，主要有拋物面反射鏡、菲涅耳透鏡、菲涅耳反射鏡三種。 聚光器接受太陽(yáng)光的投影面稱為光孔（或“開口”），聚光器把照射到光孔的輻射匯聚到接受器上，如果聚光器光孔面積為A1，接受器受聚光面積為A2，則有：C=A1/A2，? C稱為“聚光比”，是聚光集熱器的聚光程度的特征參數(shù)。 |
| 拋物面聚光集熱器 |
| 由拋物線沿軸線旋轉(zhuǎn)形成的面稱為旋轉(zhuǎn)拋物面，由拋物線向縱向延伸形成的面稱為拋物柱面。在凹面覆上反光層就構(gòu)成拋物面聚光器。根據(jù)光學(xué)原理，與拋物鏡面軸線平行的光將會(huì)聚到焦點(diǎn)上，焦點(diǎn)在鏡面的軸線上，見(jiàn)圖1（a）。把接收器安裝在反射鏡的焦點(diǎn)上，當(dāng)太陽(yáng)光與鏡面軸線平行時(shí)，反射的光輻射全部會(huì)聚到接收器，見(jiàn)圖1（b）。 |
圖1--拋物面聚光集熱器 |
圖2（a）是旋轉(zhuǎn)拋物面集熱器的立體圖，由旋轉(zhuǎn)拋物面構(gòu)成的聚光器與安裝在焦點(diǎn)上的點(diǎn)狀接收器組成。旋轉(zhuǎn)拋物面聚光集熱器的聚光比范圍非常高，約500至3000，最高聚熱溫度500度至3000度。
拋物柱面集熱器也叫槽式集熱器，圖2（b）是槽式集熱器的立體圖，由于柱狀拋物面的光線是會(huì)聚到一條線（帶）上，故接收器是長(zhǎng)條形的，一般由管狀的接收器安裝在柱狀拋物面的焦線上組成。拋物柱面聚光集熱器的聚光比范圍約20至80，最高聚熱溫度250度至400度。 |
圖2--旋轉(zhuǎn)拋物面聚光器與拋物柱面聚光器 |
| 菲涅耳透鏡聚光集熱器 |
| 普通凸透鏡的原理大家都知道，如圖3(a)所示，平行于透鏡主光軸的平行光通過(guò)凸透鏡后將會(huì)聚到焦點(diǎn)上。若需直徑較大的透鏡則會(huì)很厚，不但非常笨重還會(huì)使透光性下降。由于透鏡的性能取決于其表面，在保證表面形狀的條件下把透鏡壓扁，菲涅耳透鏡把透鏡分成許多圓環(huán)，每個(gè)圓環(huán)在保持對(duì)應(yīng)半徑處的鏡面曲線下盡量薄一點(diǎn)，如圖3(b)所示,這樣的結(jié)構(gòu)可制造直徑大又輕的凸透鏡。 |
圖3--菲涅耳透鏡聚光器 |
| 圓形菲涅耳透鏡聚光集熱器的聚光比范圍比較高，約100至1000，最高聚熱溫度300度至1000度，見(jiàn)圖4（a）。 菲涅耳透鏡也可以做成柱面，稱為線性菲涅耳透鏡，其接收器也為圓管狀，線性菲涅耳透鏡聚光集熱器的聚光比范圍約6至30，最高聚熱溫度100度至200度，見(jiàn)圖4（b）。 |
圖4? 圓形菲涅耳透鏡與線性菲涅耳透鏡 |
| 菲涅耳反射鏡聚光集熱器 |
| 既然有菲涅耳透鏡也就有菲涅耳反射鏡，圖5（a）顯示了菲涅耳反射鏡的原理，它把原來(lái)厚的拋物面分成小段放在一個(gè)平面上。圖5（b）顯示了用菲涅耳反射鏡制作的菲涅耳反射鏡聚光集熱器，它是長(zhǎng)條形結(jié)構(gòu)，也稱線性菲涅耳反射聚光器。 |
圖5--菲涅耳反射鏡聚光器 |
線性菲涅耳反射鏡聚光集熱器的聚光比范圍約15至50，最高聚熱溫度200度至300度。
成像聚光太陽(yáng)能集熱器要求太陽(yáng)光線與反射鏡或透鏡的軸線平行，才能把光線會(huì)聚到接收器上，但太陽(yáng)是在不停的移動(dòng)，必須有跟蹤機(jī)構(gòu)來(lái)使鏡面軸線對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，以保證光線準(zhǔn)確的投射到接收器上。 |
