太阳能热水器工程_安装定向角误差对采集因子的影响

定向角误差既引起太阳像放大也引起位移。对于尺寸一定的接收器，由于存在定向角误差，使一些反射辐射漏过而不投在接收器上，使采集因子y减小，聚焦面上的能流密度降低。如果定向角误差一定，采集因子7的变化量是系统焦距和聚光比的正函数。
定向角误差对采集因子的影响，有时用“采集因子修正系数”F(6)表示。采集因子修正系数的大小，表示一个理想的光学系统而非理想的定向系统的程度。图7.9为某一太阳热水器工程槽形抛物面集热器的实验测定结果。由图可见，该集热器在定向角误差”，θt超过±0．5度，采集因子修正系数将急剧下降。
抛物面的张角及接收器的形状，是影响采集因子、进而影响集热器光学性能的两个重要因素。抛物面的张角可说明到达接收器辐射的方向角范围，因而接收器的形状与抛物面的张角数值大小有关。根据以上的讨论，不难理解它们对采集因子的影响。

图7.9定向角误差引起采集因子修正系数的变化

如果以垂直于太阳光线的直射辐射为基准，则槽形抛物面集热器的光学效率
可表示为：
式中，ŋo为太阳能热水器集热器的光学效率；为光孔上太阳光线的入射角；r为理想定向系统的采集因子；F(θt)为采集因子修正系数;fi为反射镜面不受接收器支架遮蔽而有效利用的面积百分数；aitani为当入射角为i时的光孔面积的不可利用率；cosi为人射系数。
ai是考虑作为接收器的吸热管两端受到阴影或反射光超出管端而引起的能量系数。参见图7.10,ai的表达式为

图7.10确定参数ai的槽形抛物面集热器尺寸图
典型的ai值在0．2～0．3。其他光学参数，除了r在0．80～0．90以外，都在0．90～0．95。所以，1度的定向角误差可能使光学效率降低20％左右。

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