附录

针对SEGS电站，各国研究者及相应企业已经有大量的实验及模拟。根据侧重点的不同，主要分为两大类：①解析方法，对集热器、吸收管进行光学和热学分析，分析其热量传递规律，主要用于对现有技术进行改进以提高设备性能；②半经验算法，通常根据对现有示范或者商业设备实际运行数据或多次试验数据进行归纳，最后得出精确度较高的拟合。［12，39-41］

太阳倾斜角［39］

式中：n为1年中的1天，范围为1～365，对应于1月1日至12月31日；δ为太阳赤纬角，范围-23.45°～23.45°。

太阳的位置依赖于时角，即太阳相对于当地正午的角度偏差。在正午位置东方时角为负（上午），西边为正（下午）。

式中：TSol为太阳时，h；ω为时角，范围-180°～180°。

式中：E为时间方程，min；Tst为标准时间，h；DST为夏令时调整（对于中国来说，采用的标准时，DST=0h；Lonst为标准时间所在处经度，（°）　；Lonloc为集热场所在处经度，（°）。

天顶角与偏角及时角的关系为

式中：θz为天顶角，范围0°～90°。

一旦偏角，时角及天顶角已经知道，就可以根据这三者计算出入射角，对于一个有南北轴跟踪太阳东西方向的集热器来说，其入射角θ　（°）为

除了由于入射角直接引起的损失，还有许多与入射角相关的损失。这些损失主要是由于当入射角增大时引起的额外的反射和玻璃外壳的吸收。所以用入射角修正系数来考虑这些反射及吸收损失，即

式中：K为入射角修正系数。

在入射角不为0°的时候，吸热管上有一段距离没有被反射镜反射的光照射到，这个损失称作末端损失，损失系数为M，即

式中：Lfocus为焦点距离，m；LSCA为太阳能集热器阵列长度，m。

在早　上与晚上，平行的集热器列之间容易形成阴影从而产生遮挡损失。这个损失被考虑在阴影损失系数S上。

式中：WAP为孔径，m；Lspace为两列集热器之间的距离，m。

太阳能损失还可以是由集热器镜面、玻璃外壳及吸收管材料表面性质及缺陷所引起。入射光可能会被镜面上的灰尘吸收或者散射，由镜面缺陷引起错误反射以及跟踪缺陷。玻璃外壳的透射率、吸收器上的选择图层的吸收性以及其他表面性质也会对最终有效太阳能吸收造成影响。

由集热器阵列引起的损失效应系数为

式中：εtrack为扭曲及跟踪错误因子；εgeo为集热器几何精度因子；εref为镜面反射率；εel为镜面洁净度因子。

由集热器元件引起的效率因素为

式中：τenv为玻璃外壳的透射率；αcoat为吸收体选择涂层的吸收率；εdust为由原件上灰尘引起的损失因子；εshad为由集热器原件密封件引起的末端遮挡损失因子；εmisc为其余各种因素引起的损失因子。

集热器光学参数及参考值见附表1。

单位孔径面积上太阳能集热器能吸收到的能量为

式中：qabs为单位孔径面积上太阳能集热器能吸收到的能量，W/m 2。

传热介质在吸收管内流动的过程中还会由于热辐射及热对流、管道粗糙等原因产生损失，这些损失会导致可利用的太阳能降低。

为了减少计算量，太阳能场热量损失的线性拟合

式中：　To为集热场出口温度，℃；Ti为集热场进口温度，℃。

对于环形管内真空的接收管，其参数参考值见附表2。若需要考虑其他状况，可以在文献中找到相应的参考值。［45］

由回路管道引起的损失经验表示为单位太阳能场孔面积的管道热量损失

传热管热量及温升

式中：ηnet为集热场效率；qnet为单位孔径面积上净集热量，W/m2；DNI为太阳直射辐照度，W/m2 。

式中：NSCA为阵列数；Lloop为回路长度，m。

式中：Sloop为回路孔径面积，m2 。

式中：Qnet为集热场净集热量，W。

式中：Δh为太阳能场进出口传热介质焓差，kJ/kg；ρi为太阳能场进口传热介质密度，kg/m3；Vi为太阳能场进口传热介质体积流量，m3/s；ho为太阳能场传热介质出口焓，kJ/kg；hi为太阳能场传热介质进口焓，kJ/kg。

关于传热介质TherminolVP1的热物性参数可以在文献［43］中进行查询。