小型太阳能聚光镜的优化设计
%a7复合抛物面太阳能聚光器的优化设计
㈩
将二维ＣＰｃ的反射面向中心轴旋转一定角度ｐ，其聚光比Ｃ和最大聚光角口～与旋转角度卢的关系为：
‰一ｈ
ｉｉ云ｉ万葶面耍亟乒 ｃ．口ｌ一顾同。√４¨（ｃ２—１）＋世二丛等旦旦兰
聚光比，这是不可取的。
口一＝眦ｓｉＩｌ击鼍
（２）
（３）
为了给出变尺寸对ＣＰｃ性能影响的直观印象，
图３给出了ＣＰＣ进、出光孔直径分别为１ｍ和０．２ｍ
原点）：
（６）
其中比例常数Ｊ｝。（入射光斜率）、６分别为：
”矾卅＇６＿等拦铲
因为（口：，Ｊ１）点必在抛物线上，故口：、＾必须满足：
一Ⅱ２ｓｉＩｌ口＋＾ｏｏｓ口＝Ａ（口２００８口＋＾８ｉｎ口）２
（７）
入射光线和抛物线的交点（凰，ｙｏ）必然满足：
凰＝等，碥＝％＃
其中：ＪＤ＝￣／砰＋４Ａ６。
抛物线上点（蜀，ｙ０）的法线斜率为：
式中，常数Ａ＝云怎兰酱，是由抛物线通过
Ｙ＝Ａｘ２ （５）
～口１ＣＯＳ口＋ｆｌＳｌｎａ Ｊ
（口。，Ⅳ）点得到的，其中口为ｘ－Ｙ坐标系相对于ｘ－ｙ 坐标系旋转的角度。 图５中，在ｘ－Ｙ坐标系下，与ｙ轴成口角的入射 光线方程可写为：
Ｙ＝后ｌＸ＋６
图４
Ｃ戏：叠置光漏斗示意图
№．４ １ｈｅ ｄｉａｌ舢ｏｆ岫啦ｈＩｎｄｉｓｌＩ ｍ ＣＰｃ ｒｌａｐｐｅｄ 分析表明，两级ＣＰＣ组成的光漏斗的透光率将 主要取决于第二级ＣＰＣ的结构。为此，需要对第二 级ｃＰｃ进行优化设计。特别需要研究其进出口宽 度、高度等与光线入射角的关系。 ２．１第二级ａ，Ｃ相关参数的确定 图５中给出了一个第二级ＣＰｃ的光路图。图 中曲线（即光线的反射面）的右半部分是一个普通抛 物线逆时针旋转一定角度后的抛物线，顶点和对称 轴均通过原点。曲线的左半部分是右部分在空间中 旋转与碍平面形成的截线，或是右部分以ｙ轴为对 称轴在左边的镜像。因此，曲线的右半部分可写出 通用的抛物线方程为（已考虑顶点和对称轴均通过
菲涅尔太阳能聚光镜的设计
菲涅尔太阳能聚光镜的设计朴聪;张国玉【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2011(32)1【摘要】讨论并设计了一种超薄的菲涅尔聚光镜,根据费玛原理设计出以非球面为截面的中心折射区域和TIR(内部全反射)棱镜为锯齿部分的折反区域,用ZEMAX软件优化得到最佳聚光态,并利用ZEMAX软件模拟出菲涅尔聚光镜聚光性及其能量分布,最终得到总厚度仅为30 mm的折反复合型菲涅尔聚光镜.实验结果表明:折反复合型菲涅尔聚光镜不仅能提高太阳能的利用率,同时也使会聚到光电池表面上的能量分布更均匀,复合式菲涅尔聚光镜的性能优于传统的菲涅尔聚光镜.%An ultra-thin Fresnel condenser lens was discussed and designed. According to Fema principle, an aspheric surface was designed as central refraction area, and a total internal reflection (TIR) prism was designed as a catadioptric area in saw-teeth part. The optimal condense performance was achieved with ZEMAX. ZEMAX was used to simulate the concentration and distribution of Fresnel condenser, and a Fresnel condenser with thickness of 30 mm was designed. The compounded Fresnel lens improves the utilization of solar energy and provides a better uniformity of energy distribution. The design method generates a better compound condenser than conventional Fresnel condenser.【总页数】4页(P23-26)【作者】朴聪;张国玉【作者单位】长春理工大学,光学工程学院,吉林,长春,130022;长春理工大学,光学工程学院,吉林,长春,130022【正文语种】中文【中图分类】O435【相关文献】1.基于DSP的线性菲涅尔太阳能集热系统设计与实现 [J], 王浩林;张津;王魏2.微弧线性菲涅尔太阳能集热器的设计 [J], 欧阳海玉;牛玉刚;王浩林;闫柏玲3.线性菲涅尔反射式太阳能集热系统的设计与试验研究 [J], 朱艳青;李育坚;王雷雷;邓育军;史继富;徐刚4.基于射线追踪法的线性菲涅尔聚光镜场阴影与遮挡分析 [J], 马军;夏荣斌5.滑移式线性菲涅尔太阳能集热器的设计及实验研究 [J], 卢梓健;黄金;胡艳鑫;王海;陈友鹏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
非跟踪型太阳能聚光器的优化分析和实验研究
研究目的
本次演示旨在通过实验研究方法，对非跟踪型太阳能聚光器的性能进行优化 分析，以提高其光电转换效率。具体目标包括：(1)分析非跟踪型太阳能聚光器 的性能影响因素；(2)探索新型优化策略的可行性；(3)为非跟踪型太阳能聚光器 的商业化应用提供理论支持。
研究方法
本次演示采用实验研究方法，首先设计并搭建非跟踪型太阳能聚光器实验装 置，包括太阳模拟器、聚光器、光电转换装置等；然后，通过改变聚光器结构、 选用不同类型反射/透射材料等手段，对比分析各因素对聚光器性能的影响；最 后，结合实验数据，对各种优化策略进行评估和筛选。
非跟踪型太阳能聚光器的优化 分析和实验研究
01 引言
03 研究目的
目录
02 文献综述 04 研究方法
目录
05 实验结果与分析
07 参考内容
06 结论与展望
引言
随着全球能源需求日益增长，太阳能作为一种清洁、可再生的能源，备受。 非跟踪型太阳能聚光器作为一种重要的太阳能利用设备，具有提高太阳能利用率、 降低成本等优点。然而，其性能受到多种因素影响，因此，对其进行优化分析和 实验研究具有重要的实际意义。
展望未来，我们建议进一步开展相关研究工作，以解决现有优化策略中存在 的问题。随着技术的不断发展，我们期望非跟踪型太阳能聚光器能够实现大规模 商业化应用，为推动太阳能产业的发展做出贡献。
参考内容
引言
随着全球能源需求的不断增长，太阳能作为一种清洁、可再生的能源，日益 受到人们的。在太阳能利用领域，菲涅尔太阳能聚光器是一种重要的设备，它能 够将太阳光聚焦到接收器上，提高太阳能的利用效率。本次演示将对菲涅尔太阳 能聚光器进行详细的研究，旨在深入了解其结构、工作原理、优点、研究现状等 方面的内容。
太阳能聚焦系统的光学设计与效能提升研究
太阳能聚焦系统的光学设计与效能提升研究太阳能作为一种清洁、可再生的能源被广泛应用于各个领域。
在利用太阳能发电的过程中，太阳能聚焦系统扮演着重要的角色。
本文将探讨太阳能聚焦系统的光学设计与效能提升的研究。
1. 引言太阳能聚焦系统通过利用反射镜或透镜将太阳光线聚焦在聚光点上，以提高太阳能的能量密度。
然而，由于光学元件的制作和组装误差，以及光学材料的散射和吸收等因素，太阳能聚焦系统的光学效能存在一定的提升空间。
2. 光学设计优化在太阳能聚焦系统的光学设计中，需要考虑到光线的入射角、反射率以及透过率等因素。
通过对反射镜或透镜的曲率和材料选择进行优化，可以减小光线的散射和吸收，提高系统的光学效能。
一种常用的优化方法是使用非球面镜片。
非球面镜片与传统的球面镜片相比，具有更好的焦距和光线聚焦能力。
通过合理设计非球面镜片的曲率和厚度分布，可以实现更好的光学聚焦效果。
此外，通过多次反射或折射，太阳光线可以在太阳能聚焦系统中进行多次聚焦，从而进一步提高光学效能。
例如，采用二次反射或折射系统可以将光线聚焦到更小的面积上，增加太阳能的能量密度。
3. 效能提升的工程应用除了光学设计的优化，太阳能聚焦系统的效能提升还可以通过其他工程应用来实现。
例如，可以采用自动跟踪系统来确保太阳能聚焦系统始终正对太阳，最大程度地接收阳光。
同时，还可以通过调整系统的焦距和聚光点位置，以适应不同的太阳高度和云量变化，提高系统的稳定性和适应性。
另一种方法是在太阳能聚焦系统中添加光学增强层。
该层能够通过增加光线的反射和透射效果，提高系统的光学效能。
常见的光学增强层材料包括二氧化硅、氧化锌和银等，它们具有优异的光学性能和稳定性。
此外，可以通过热量回收来提高太阳能聚焦系统的效能。
太阳能聚焦系统在聚焦太阳光的同时也产生了大量的热量。
通过利用该热量进行热水供应、热食水加热或发电等应用，可以实现能量的多重转化，提高系统的能量利用效率。
4. 实验研究与案例分析为了验证光学设计与效能提升的研究成果，进行实验研究以及案例分析是必不可少的。
太阳能聚光器的设计与优化
太阳能聚光器的设计与优化太阳能是一种无限可再生的能源，被世界各国广泛研究和应用。
其中，太阳能聚光器是一种常见的太阳能利用装置，可以将太阳的能量通过反射和聚光的方式集中起来，提高能源转化效率。
然而，太阳能聚光器的设计和优化需要考虑很多因素，包括材料、反射率、光学聚焦率等等。
本文将从不同角度探讨太阳能聚光器的设计与优化方法。
一、太阳能聚光器的类型太阳能聚光器的种类很多，根据聚光方式可以分为平板型、抛物面型、菲涅耳透镜型三种。
其中，抛物面型太阳能聚光器最为常见，其原理是通过抛物面镜面反射，将太阳的光线聚焦到一个点上，达到提高光能转换效率的目的。
二、太阳能聚光器的设计与优化1. 材料选择太阳能聚光器的材料主要有光学玻璃、聚碳酸酯等。
其中，光学玻璃具有高透光率、较低的散射率和吸收率，是一种很好的太阳能聚光器材料。
而聚碳酸酯则具有较高的耐冲击性、变形性和耐化学腐蚀性，适合用于反射面板材料。
2. 反射率设计太阳能聚光器的反射率是影响聚光效果的关键因素之一。
一般来说，反射率越高，聚光能力越强。
因此，在太阳能聚光器的设计中需要选择高反射率的材料，并将反射面板表面加工成光滑的镜面，以获得更高的反射率。
3. 光学聚焦率太阳能聚光器的光学聚焦率指的是太阳光线经过聚光器反射后会聚的能量和原始太阳光线之比。
在聚光器设计中，需要调整反射面的形状和角度，以调整光学聚焦率，获得更高的聚光效率。
4. 热损失控制太阳能聚光器将太阳光线聚焦到一个点上，产生高温，而聚光器本身也会吸收部分能量，产生热损失。
为了控制热损失，需要选择具有较好传导性能的反射材料，并在反射面板和焦点处设置散热装置，将产生的热量快速散发出来。
三、太阳能聚光器的应用太阳能聚光器的应用范围很广，例如太阳能发电、太阳能热水器、太阳能热处理等。
其中，太阳能发电是太阳能聚光器的主要应用领域之一。
通过太阳能聚光器将太阳光线聚焦到光伏电池上，产生热量并驱动液态盐循环，从而发电。
槽式太阳能聚光镜设计及聚焦性能模拟
槽式太阳能聚光镜设计及聚焦性能模拟王磊磊建筑工程学院摘要：为使焦面光斑尺寸最小，理论计算了槽式太阳能聚光镜的母线方程。
根据蒙特卡洛光线跟踪法及镜面反射定律，对一开口宽度为5.77m，长度为0.4m的槽式太阳能聚光镜的聚焦性能进行了仿真计算。
从焦面上的接收能量角度而言，理论分析与仿真结果之间的误差为2.6%。
这将对槽式聚光系统的设计及优化提供了可靠依据。
关键词：槽式太阳能聚光镜，聚焦性能，仿真1前言槽式太阳能热发电技术是目前最为成熟的太阳能热发电技术，是最早实现大规模应用的太阳能热发电系统，也是目前三种太阳能聚焦热发电系统中唯一实现商业化运行的热发电方式[1]。
槽式系统采用抛物线型槽式反射镜面将太阳光聚焦到位于焦线的集热管上（图1），将管内的传热工质（油或水）加热至一定温度，然后经热交换器产生蒸汽驱动汽轮发电机组发电。
在开口宽度一定时，为保证焦面光斑尺寸最小，设计合理的槽式太阳能反射镜面，对整个槽式系统的高效运行至关重要。
因此，本文在分析太阳能聚焦理论的基础上，对一开口宽度为5.77m，长度为0.4m的槽式太阳能聚光镜的聚焦性能进行了仿真计算。
以对槽式聚光系统的设计及优化提供了可靠依据。
图1 槽式太阳能热发电聚光示意图2 太阳能聚焦分析理论[2-4]太阳光线存在32分张角，在太阳能聚焦分析中，假定：1）在太阳张角内，入射太阳光被认为是各方向辐射照度相同；2）反射方式只考虑抛物面的镜面反射；3）当地日照常数取1000W/m 2[5]。
太阳光经抛物反射面反射后在XOY 平面上形成光路如图2所示。
图中o 为坐标原点，F 为抛物面焦点，A 和B 分别为抛物面在XOY 平面上投影的端点。
图2 聚焦器误差示意图 3 槽式太阳能聚光镜设计算例及结果分析3.1设计要求1）采用槽式太阳能聚光镜，槽式聚光镜开口宽度5.77m ；2）焦面光斑尺寸最小；3）确定槽式太阳能聚光镜母线方程。
3.2 母线方程计算过程焦面光斑尺寸CD ：φθφφθφφθφθ2sin 2tan 4cos sin 2tan 2)cos 1(cos 2tan4cos 2tan2CD ⋅=⋅⋅=+⋅=⋅=AE AE f AF ，所以φ=45度时，CD 最小为0.054m 。
利用小镜阵列聚光太阳能系统的研究
了低成本 定 目镜 的装 置 经 常 损 坏 ． 成 功 的设 计 最
是 一种具 有透 明半 圆罩 的定 日镜 ， 由通 用 电气 是 公司 ¨和波 音 公 司 ＿ 研 发 制 造 的 ， ２ 文献 ［ ］ 此 ３对 进 行 了详 细讨论 ． 检验 可 知 ， 于这 种定 日镜罩 经 用
ａ ｔｆ ｉｌｓ ｎ ｕｎ ｔｆｒｔ ｓｉ ｇ．Ｔｈ ｅ ｔｒ ｓ ｈ ｗｓｔ ａ ｅ ｐ ｒｏ ｍ ａ ｃ ｆｏ ｒｄ ｓｇ ｓｎ ｔａ ｏ ｄ ａ ｒｉ ｃ ａ ｕ ｉ ｏ ｅ ｔ ｉ ｎ ｅ ｔｓ ｅ ｔｓ ｏ ｈ ｔｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｏ ｕ ｅ ｉｎ ｉ ｏ ｓｇ ｏ ｓ ｈ ｆ ｔ ａ ｆｔ ｅ ｓａ ｄ ｒ ｅ ｉｓａ ，ｂ ｔｔ ｓ ｓ ｒ ｆｄ ｓｇ ｆｍｉ ｍ ｉｒ ｒａｒ ｙ ｓｉ ａ ｏ ｄ ｐｒ ｓ ｃ ｓｄ ｅ ｈ ｔｏ ｈ ｔ ｎ ａ ｄ ｈ ｌ ｔｔ ｕ ｈｉ ｏｔｏ ｅ ｉ ｏ ｎｉ ｒｏ ｒａ ｔ ｌｈ ｓ ｇ ｏ ｏ ｐｅ ｔ ｕ ｏ ｎ ｌ ｔ ｔ ｏ ｃ ｓ ． ｏ ｉｓｌ ｗ ｏ ｔ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａ ｅｉ ｓａ ｔ ｏ ｔｅ ｅ ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｓ ｐｒ ｓ ｎ ｅ ｓｒ ｃ ： ｈ ｌｏ ｔｔｗｉｈ ａ ｃ ｓ— ｆ ｃｉ ｅ ｉｎ ｉ ｅ ｅ ｔ ｄ，ａ ｄ ｉ ｌｃ ｄ ｉ ｇ ｐ ｅ ｉｉｎ ｖ ｎ ｓ ｐ ａ ｅ ｎ ａ ｈｉｈ— ｒ ｃ ｓｏ
第２ ６卷第 ６期
２１ ０ ０年 １ ２月
上 海 电 力 学 院 学
报
Ｖｏ ． ６． Ｎｏ ６ １２ ． Ｄ ｃ ２ ０ ｅ ． ０ｌ
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｏ Ｓ ａ ｇ ａ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｏ Ｅｌｃ ｒ Ｐ ｗｅ ｏ ｒ ａ ｆ ｈｎ ｈｉ ｉ ｅ ｓｔ ｙ ｆ ｅ ｔｃ ｉ ｏ ｒ
OMEGA型空间太阳能电站聚光镜与光电转换系统设计
OMEGA型空间太阳能电站聚光镜与光电转换系统设计OMEGA型空间太阳能电站聚光镜与光电转换系统设计一、引言随着全球能源需求的不断增长以及传统能源资源的日益枯竭，太阳能作为一种无污染、可再生的清洁能源逐渐受到人们的重视。
而太空中的太阳辐射强度更高，且不受大气层等因素的限制，因此开发利用太空太阳能具有巨大的潜力。
本文主要介绍了一种OMEGA型空间太阳能电站聚光镜与光电转换系统的设计。
二、OMEGA型空间太阳能电站聚光镜设计OMEGA型空间太阳能电站聚光镜具有多个反射面，能够将太阳辐射聚光到太空太阳能电池的表面，提高光电转换效率。
首先，我们需要确定聚光镜的形状和尺寸。
为了提高聚光效果，采用了抛物面反射器的设计。
通过光学设计软件进行模拟和优化，确定了合理的抛物面曲率和直径，使聚光镜的反射能力最大化。
接下来是选择材料，由于太空环境的恶劣条件，聚光镜需要具备耐高温、耐辐射和耐腐蚀等特性。
常用的材料有石英玻璃、铝薄膜和耐高温塑料等。
根据实际需求，我们选择了石英玻璃作为聚光镜的材料。
然后，对石英玻璃进行表面处理，增加其反射能力和耐腐蚀性能。
在聚光镜的安装过程中，需要考虑到太空环境的真空和温度等因素对材料性能的影响，确保聚光镜的稳定性和可靠性。
同时，为了减小材料的重量和尺寸，减轻卫星的负载，可选用薄膜聚光镜，将其叠层在硬质基底上。
三、OMEGA型空间太阳能电站光电转换系统设计光电转换系统是将聚光镜聚集的太阳能转化为电能的关键部分。
此处，我们采用了高效率太阳能电池作为光电转换组件。
为了提高系统的效率和可靠性，采用了多级串联的方式。
首先，通过多级串联的结构，可以提高整体的电压输出，进一步提高电池的工作效率。
其次，每个电池模块之间采用并联的方式，以保证整个系统的工作稳定性，降低单个电池模块失效的影响。
此外，为了保证光电转换效率，需要选择合适的太阳能电池材料。
近年来，多结太阳能电池的研究取得了显著进展，如硅基多结太阳能电池、高效率砷化镓太阳能电池等。
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小型太阳能聚光镜的优化设计张晓晨张勇秦思康剑南赵明阳能源科学与工程学院指导教师：谈和平一、课题研究目的本课题基于ZEMAX光学软件对太阳能聚光镜面型进行了优化设计，搭建聚光实验平台以验证数值仿真的可信度。
通过优化镜面参数，以聚光比、光斑热流均匀度及入射光敏性等参数为目标函数，获得了超环面和菲涅尔反射面是较理想的面型选择。
优化结果表明，超环面和菲涅尔反射面在保证一定聚光比的前提下，可以大大降低聚光镜对光线入射角的敏感度，这不仅简化了复杂的太阳实时跟踪系统，缩减了应用成本，还为太阳能的规模化低成本利用提供了新思路。
二、课题背景太阳能既是一次能源，又是可再生能源，其资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。
小型太阳能聚光镜的优点在于便于拆装、运输，适合于小功率太阳能利用场合，尤其用于我国西北或西南太阳能丰富而矿产资源和电力供应较贫乏的地区，可以改善人们的生活水平和生活质量，正响应了国家的环保节能举措。
但是太阳能的收集和利用具有如下两个缺点：一是能流密度低；二是其强度受各种因素的影响难以维持常量。
这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。
目前国内外有关太阳能聚光镜的研究已有很大进展。
中国科技大学陈天应教授发明的“陈氏曲面镜”，其镜面是高次曲面。
这种曲面镜采用了同时聚光和跟踪的设计思路，能够有效地消除太阳光斑的像差，而且比传统几何镜面（球面或抛物面等）的聚光倍数大幅度提高，但这种镜面的加工技术和成本较高。
又如中科院太阳能研究所与皇明太阳能公司等单位合作，研究出的超轻型结构的反射面，解决了使用平面玻璃制作曲面镜的问题，但这种定日镜自身难以逾越的缺点是反射率较低、结构复杂。
而采用传统玻璃反射镜的优点是其重量轻，抗变型能力强，反射率高，易清洁等。
三、课题研究主要内容目前碟型抛物面聚光镜存在反射镜曲面对光线入射角度过于敏感的缺点，造成聚光光斑各项参数指标随入射角度变化过大，影响整个聚光系统的效率。
ZEMAX是用于光学系统设计分析和优化处理的光学专业软件，本课题主要利用该软件设计和分析太阳能聚光镜面，通过参数选择、仿真验证、优化设计等方法对若干种曲面反射镜的太阳能聚光过程进行仿真分析。
本实验项目在露天环境下的抛物镜聚光实验基础上利用ZEMAX软件特有功能设计出三种新型聚光曲面，超环面、双圆锥系数曲面和菲涅尔反射面。
在不同入射光线的投射下对上述三种面型进行太阳能聚集过程仿真，得到各曲面的聚光光斑参数并绘制出聚光性能图。
其中超环面和菲涅尔反射面在聚光镜中的应用是本领域内的一次创新尝试，其对光线入射角度的低敏感性可以在一定程度上简化复杂而昂贵的太阳实时跟踪系统，大大削减了太阳能聚光装置的开发成本，为太阳能的规模化应用提供了新思路。
四、结论本课题应用专业光学软件ZEMAX对太阳光线的聚集过程进行模拟仿真。
通过对十万束太阳光线的追迹计算，以露天环境下的抛物面聚光镜实验为依托设计仿真出三种新式镜面的聚光过程，并对部分设计参数进行了优化。
课题主要工作与结论如下：1. 深入学习ZEMAX软件并熟悉对反射镜面聚光过程进行仿真的方法。
本课题用到ZEMAX诸多功能，如光线追迹、公差分析、优化参数、NSC模式仿真、用户自定义面型设计和结果报告等。
通过对多种面型在不同光线追迹模式中的构造与仿真，获得可用于光学镜面设计制作的重要参数。
2.本小组在哈工大航空航天热物理研究所的帮助下搭建抛物面聚光镜实验台并进行了仿真，其结果在光斑尺寸和聚光温度方面与真实聚光数据相吻合，达到了仿真的目的并验证了作者运用ZEMAX软件实现聚光过程仿真的能力。
3. 本课题以抛物镜面参数为参考设计了三种新式反射聚光镜面。
光源口径1200mm，光源入射能量210W，光线追迹总数100000，分别对超环面、双圆锥系数曲面和菲涅尔反射表面的聚光过程进行了仿真，得到一系列不同入射角度情况下的光斑数据，可用于创新面型的设计和制作：（1）入射角度在0°~15°时，超环面的聚光光斑尺寸最小，而光斑直径变化最小的是菲涅尔反射表面，双圆锥系数表面的聚光性能处于两者之间。
当入射角度大于15°时，双圆锥系数表面聚光光斑直径骤然增大，超环面和菲涅尔表面的光斑尺寸变化不大，超环面光斑直径具有随入射角度增大而减小的趋势；（2）三种新式表面的聚光能量均随光线入射角度的增加而减小。
入射角在0°~15°范围内时，超环面聚光光斑具有较高能量，菲涅尔表面的光斑能量最低。
当入射角度增加至15°以上时，超环面光斑能量骤然下降，双圆锥系数表面光斑能量在0°~15°范围内基本呈线性缓慢下降。
相比之下，菲涅尔聚光表面的光斑能量要比以上两种曲面低5%左右；（3）超环面和菲涅尔表面在聚光光斑的峰值能量强度方面具有很大优势，其光斑的峰值能量强度波动范围不大。
超环面光斑峰值能量强度最高，表明其光斑分布较不均匀，会造成能量接收器的局部烧坏现象，而菲涅尔表面无论是在波动趋势及能量强度方面均表现出良好的性能；5. 新型聚光曲面的不足之处聚光比低可以通过继续修改面型以求优化。
在实际应用中可根据不同地区不同日照情况对新式面型进行参数修改，以达到最优化设计的目的，如在超环面方程中加入部分系数项可继续按需改进面型。
因此以上三种新式太阳能聚光镜曲面具有很大的发展潜力。
聚光实验原理图及部分光斑照片新式镜面仿模型及其聚光特性比较图五、问题、体会与收获本项目已经实施并进行了十个月，在这段时间里我们课题组成员经过不断探索、不懈努力获得了一点小小的科研成果，大家感慨颇深。
我们体验了一种从零开始学习从未涉及过学科的宝贵经历。
从对项目完全的陌生到熟练应用软件进行建模分析、参数选择、优化设计的整个循序渐进的过程是我们最大的收获。
课题中遇到许多困难，如低年级同学不会搜集资料，校内上外文资源网查阅不便，专业软件无正式中文版教材，科研进度缓慢不前等等，曾在很大程度上打击了我们本科生科研的信心和积极性。
但彼此之间真诚的鼓励让我们克服了种种困难，让我们的项目走到了今天。
团队合作的精神与组员们彼此间的互相帮助也是我们不小的收获。
在项目进行过程中，我们体会到一个科研项目的进展必须依靠许多同事共同努力才能有所造诣。
来自指导老师和各位师兄的谆谆教导使我们对科研有了更深层次的体会。
在这里我要特别感谢航空航天热物理所的帅永师兄在这段时间里对我的指导和帮助。
初期学习光学软件的过程中，谈老师为我们提供了计算机及其他项目所需设施，加速了项目的进程，让我们有一个非常良好的科研环境。
搭建实验台的过程让我们体会到制作实验装置需要完全的投入和绝对的耐心，在数据统计和实验记录方面来不得半点马虎，甚至连镜面粘贴工作都必须一丝不苟的完成，否则会在实验中出现巨大误差，造成实验失败的严重后果。
从这一方面来讲，本课题历练了我们科研应具备的性格和素质，为日后研究生阶段的科研工作打下了坚实的基础。
ZEMAX软件的学习与使用是本课题的基础，也是项目进行过程中为期最长，最耗精力的过程。
持续半年的软件学习经历让我对国外优秀光学软件有了深刻的了解，其简单易懂的设计原理与友好的界面更增加了我学习的兴趣，尤其是其内嵌的强大优化功能，使我更加惊叹于软件设计者惊人的创新思维与编程能力。
在此，希望国产专业软件也能尽快达到如此设计水准，增强我们国家自己的工业设计能力。
六、结束语与致谢在即将完成本课题之际，首先感谢我们的导师谈和平教授，感谢谈老师在学习和生活中给予我的帮助。
谈老师严于律己、宽厚待人的品质是我们学习的榜样。
谈老师渊博的知识、独到的见解、一丝不苟的治学态度都使我获益匪浅。
感谢航空航天热物理研究所的帅永师兄在专业知识，科研材料以及实验台搭建方面给予我们的耐心指点和热心帮助。
特别是在项目中期，帅永师兄给予我们的帮助在很大程度上促进了项目的顺利进行和项目负责人撰写的创新性论文的发表。
七、参考文献1 周庆凡，朱又红. 从世界能源统计数据看中国能源现状. 中国能源.2005，27（11）:40-422 陈劲松. 人类理想的能源. 太阳能.百科知识,2004,（228）3 张文进，孙利国，刘晓辉，徐宁，王军．太阳能发电技术现状与前景.太阳能, 2006(4)4 帅永，张晓峰，谈和平.抛物面式太阳能聚能系统聚光特性模拟.工程热物理学报.2006, 27(3)5 Xiudong Wei, Zhenwu Lu, Zi Lin, Hongxin Zhang, Zhengguo Ni. Optimization Procedure forDesign of Heliostat Field Layout of a 1MWe Solar Tower Thermal Power Plant. Proc. of SPIE, 2007, 6841(19)6 rbi. A New Design of a (3D) Fresnel Collector With Fixed Mirrors and Tracking Absorber. Journal ofSolar Energy Engineering ASME, 2000, 122(2); 63-687 rbi, M.Godin, J.Lucas. Analysis of Two Models of (3D) Fresnel Collectors Operating in TheFixed-Aperture Mode with a Tracking Absorber. Solar Energy, 2000, 69(1):1-148 C.Quincy, Murphree. A Point Focusing Double Parabolic Trough Concentrator. Solar Energy, 2001,70(2):85-949 刘惠国. 贝壳形太阳能聚光面的设计.太阳能学报.1999，20（3）；347-35110 王成良，李湘宁，贺莉清.应用ZEMAX软件构造特殊面型.光学仪器，2001,23(3)11 Thomas L. R. Davenport. Optimizing Concentrating Solar Collection Systems Considering IntegratedPerformance Over Time Band and Location. Proc. of SPIE, 2007(66520D) ：1-912 李晓彤，岑兆丰.几何光学⋅相差⋅光学设计.第1版.浙江大学出版社,2003:3-613 S. Vive`s, E. Prieto, G. Moretto, M. Saisse. Modeling a Slicer Mirror Using ZEMAX User-defined Surface.New Astronomy Reviews, 2006, 50: 271-27414 Vinson B. Huegele. Optical Design of SHASM: Segmented Hexagon Array Solar Mirror. Proc. of SPIE,2000, 4093:333-33915 Y.T.Chen, K.K.Chong, C.S.Lim, B.H.Lim, K.K.Tam, Omar Aliman, T.P.Bligh, B.K.Tan, Ghazally Ismail.Report of the First Prototype of Non-imaging Focusing Heliostat and Its Application in High Temperature Solar Furnace. Solar Energy, 2002, 72(6):531-54416 Pierre Garcia, Alain Ferriere, Jean-Jacques Bezian. Codes for Solar Flux Calculation Dedicated to CentralReceiver System Applications: A Comparative Review. Solar Energy, 2008, 82:189-19717 陈梅，郑世旺. 无球差的光学曲面. 河南科学. 2005.23(3):331-33318 ZEMAX Optical Design Program User’s Guide. ZEMAX Development Corporation.2003:193。