太阳能热水器集热器_聚光集热器的光学分析

投射到聚光集热器上的太阳辐射，在聚焦过程中的损失可以分为三类：第一，散射辐射损失；第二，光反射(透射、吸收)损失；第三，聚焦损失。下面，分别讨论这三类损失。
1．散射辐射损失
如果某种聚光集热器只能利用太阳的直射辐射，即散射辐射全部损失，则能量平衡中投射到聚光器光孔上的太阳辐射应当是GbRb，其中G为直射太阳辐照度，只b为倾斜面上和水平面上直射太阳辐照度的比值。
然而，采光角较大的聚光集热器仍可收集相当一部分散射辐射。若假定在聚光器光孔上的散射辐射是各向同性，则投射到聚光器光孔上的散射辐射中至少有1／C可以到达接收器。
2．光反射(透射、吸收)损失
光反射损失的大小常用镜反射比β来评定。镜反射比β的定义为；投射到反射面上的平行光符合反射角等于投射角的百分数。它是表面性质及表面光洁度的函数。
当接收器具有透明盖层时，透明盖层的影响可以用透射比r来考虑。接收器表面的性能也可以用吸收比。表示。当使用空腔形接收器时，α可接近于1(黑体)。r与α都和太阳辐射对于透明盖层与接收器表面的平均投射角有关。反射光束对于接收器的投射角取决于光束在镜面上反射点的位置和接收器的形状。乘积的值必定是对通过透明盖层和镜面各点反射到接收器上的辐射作积分求得的平均值。设计出适当的接收器形状，使所有投射角都小于60度应是可能的。上述这些损失有时可能很大。为了正确地描述太阳能热水器集热器的性能，需要对它们作精确的分析。但是，严格的分析是非常困难的，特别是对于质量低的聚光器。
3．聚焦损失
由镜面反射的辐射通常会有一部分不能投到接收器上，特别是当镜面和接收器配合不适当时。这种光反射损失的大小可以用采集因子)／表示。“采集因子”表示镜面反射的辐射落到接收器上的百分数。

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