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Optical Characterization of Nonimaging Focusing Heliostat

机译：非成像聚焦定日镜的光学表征

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A novel nonimaging focusing heliostat consisted of many small movable element mirrors that can be dynamically maneuvered in a line-tilting manner has been proposed for the astigmatic correction in a wide range of incident angle from 0° to 70°. In this article, a comprehensive optical characterization of the new heliostat with total reflective area of 25 m~2 and slant range of 25 m using ray-tracing method has been carried to analyze the performance including solar concentration ratio, ratio of aberrated-to-ideal image area, intercept efficiency and spillage loss. The optical characterization of the heliostat in the application of solar power tower system has embraced the cases of 1×1, 9×9, 11×11, 13×13, 15×15, 17×17 and 19×19 arrays of concave mirrors provided that the total reflective area remains the same. The simulated result has shown that the maximum solar concentration ratio at a high incident angle of 65° can be improved from 1.76 suns (single mirror) to 104.99 suns (9×9 mirrors), to 155.93 suns (11×11 mirrors), to 210.44 suns (13×13 mirrors), to 246.21 suns (15×15 mirrors), to 259.80 suns (17×17 mirrors) and to 264.73 suns (19×19 mirrors).
机译：已经提出了一种新颖的非成像聚焦定日镜，该定日镜由许多小的可移动元件的反射镜组成，这些反射镜可以以线倾斜的方式动态地操纵，以在从0°到70°的宽入射角范围内进行像散校正。本文通过射线追踪法对新型定日镜的总光学特性进行了全面的光学表征，该定日镜的总反射面积为25 m〜2，倾斜范围为25 m，以分析其性能，包括日光集中率，像差与理想的图像区域，拦截效率和泄漏损失。定日镜在太阳能塔系统应用中的光学特性包括凹面镜阵列1×1、9×9、11×11、13×13、15×15、17×17和19×19阵列的情况前提是总反射面积保持不变。模拟结果表明，在65°的高入射角下，最大太阳集中度可以从1.76个太阳（单面镜）提高到104.99个太阳（9×9面镜），再提高到155.93个太阳（11×11面镜），从而达到210.44太阳（13×13镜），246.21太阳（15×15镜），259.80太阳（17×17镜）和264.73太阳（19×19镜）。

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