本文將探討不同半接受角下CIC 之光學性能,包括CIC 之集中比,光強分佈,反射面 之截短特性及光學效率,並比較實驗結果與理論分析之差異。 漸伸線面太陽光集中器(CIC )為一非聚像集中器。本研究利用光線追蹤法探討漸伸 線面太陽光集中器之各種光學性能,分析不同半接受角時,吸收器上之光束高度分佈 ,光強分佈,集中比變化,光學效率及反射面之截短。 從分析所得,CIC 之集中比C 約在1.6∼9.9(半接受角θ在-30°∼+25° )之間,因此可應用在只需中,低集中比或只需溫度在100℃至150℃之系統, 而且其光學效率可達到73%,(反射率為0.85,半接受角為0°時),這較CPC 為優勝。 從截短分析所得,截短反射面可大量節省材料,降低成本,而集中比卻下降不大,例 如在截短比為1/3(節省了33%)材料成本,集中比才下降10%。而且集中器 經過截短後,在大的半接受角時,光學效率反而增加,例如在半接受角為20°(反 射率為1)時,原型CIC 之光學效率為45%,截短後(截短比為1/2)可達78 %。這是由於未截短時有部份入射光線被反射器上部擋住,不能入射至反射器內部。 在大的負半接受角時,適度之截短,光學效率下降不大,只有大量截短時光學效率才 有顯著下降。不論截短與否,光學效率在半接受角5°∼10°時最高,當截短比為 1/2時,不同半接受角下之光學效率差別不大,因此以固定式集光系統使用時可提 供一比較穩定之太陽能源。 由於CIC 製作容易,且光學性能優異,適合用於開發中國家,尤其在多濕的亞熱帶地 區,對中溫太陽熱過程應用及配合太陽電池使用方面深具發展潛力。
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