Зеркальный концентратор солнечных лучей

Зеркальный концентратор солнечных лучей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ЗЕРКАЛЬНЫЙ КОНЦЕНТРАТОР СОЛНЕЧНЫХ ЛУЧЕЙ, содержащий плоское основание и ряд отража1ощих плоских элементов, каждый из которых расположен под соответствующим углом к плоскому основанию, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности концентрации, плоское основание расположено под углом Cj , большим о, но меньшим 90 , к нормали к направлению излучения, а углы В и (|| выбираются из соотношений /I Cf -oi. 0° f}/Cf, где 0 - угол между плоским отражающим элементом и нормалью к направлению излучения. 2. Концентратор по п. 1, отi личающийся тем, что угол наклона плоского основания Cf больше СО или равен половине угла у , образованного прямыми, соединяющими фокус концентратора и крайние точки основания .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (1Ю (И) 4(51) G 02 В 5 08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н ПАТЕНТМ ф -ф

0 с Р сcf (21) 2733 96/24-10 (22) 21.02.79 (31) 880183 (32) 22.02.78 (33) США (46) 30.01.85. Бюл. У 4 (72) Роджер Генри Аппельдорн И Деннис Ф. Вандерверф (США) (71) Миннесота Майнинг энд Мануфакчуринг Компани (США) (53) 535.312 (088,8) (56) 1. Патент США В 3902794, кл. 350-294, опублик. 1975.

2. Патент США У 3806232,кл. 350303, опублик. 1974 (прототип). (54) (57) 1. ЗЕРКАПЬНЬЙ КОНЦЕНТРАТОР

СОЛНЕЧНЫХ ЛУЧЕЙ, содержащий плоское основание и ряд отражающих плоских элементов, каждый из которых расположен. под соответствующим углом Р к плоскому основанию, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности концентрации, плоское основание расположено под углом, большим 0, но меньшим 90 о к нормали к направлению излучения, а углы и выбираются из соотношений где h — угол между плоским отражающим элементом и нормалью к направлению излучения.

2. Концентратор по п. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что угол наклона плоского основания (больше или равен половине угла 1, образованного прямыми, соединяющими фокус концентратора и крайние точки основания.

1138055 2

Изобретение относится к оптическим устройствам, предназначенным для концентрации солнечного излучения в линейном фокусе.

Известен солнечный концентратор, выполненный на основе отражателей, образующих поверхность Френеля |1 .

Однако данный концентратор имеет небольшую апертуру относительно фокусного расстояния отражателя.

Известен зеркальный концентратор солнечных лучей, содержащий плоское основание и ряд отражающих плоских элементов, каждый из которых расположен под соответствующим углом Р к основанию (2) .

Недостатком известного устройства является то, что при увеличении его апертуры часть лучей, отразив" шихся от плоских элементов, блокируется вертикальными гранями соседних ступенек плоских элементов, что снижает эффективность концентрации лучей в фокусе устройства.

Целью изобретения является повышение эффективности концентрации.

Указанная цель достигается тем, что в зеркальном концентраторе солнечных лучей, содержащем плоское основание и ряд отражающих плоских . элементов, каждый из которых расположен под соответствующим углом Р к плоскому основанию, плоское основание расположено под углом Ц, большим 0, но меньшим 90, к нормали к направлению излучения, à уплы 3 и

Я выбираются из соотношений р

pO(p(q где. М вЂ” угол между плоским отражающим элементом и нормалью к направлению излучения.

Кроме. того, угол наклона плоского основания Cf больше или равен половине угла II образованного прямыми, соединяющими фокус концентратора и крайние точки основания.

На фиг.l представлен вертикальный разрез концентратор; на фиг.2 — схема, определяющая геометрические параметры устройства; на фиг.3 — вариант устройства с внутренними отражающими элементами, на фиг.4— пример исполнения зеркального концентратора.

Устройство содержит плоское основание 1 и расположенные на нем плос. кие отражающие элементы 2, выполненные в виде ступенек с перпендику- лярной к основанию гранью 3. Плоские отражающие. элементы наклонены по от

I ношению к основанию на угол Р, а по отношению к перпендикуляру"к излучению — на угол . Плоское основание наклонено по отношению к перпен" дикуляру к излучению под углом, 10 Устройство работает следующим образом, Солнечные лучи попадают на плоские элементы 2, и поскольку каждый из них наклонен под соответствующим

15 Углом к основанию, отражаются в общий линейный фокус 4. Благодаря наклону плоского основания и приведенных соотношений углом о, Я, Ч, f падающие на концентратор лучи не

20 блокируются гранями 3 элементов 2:и ,все собираются в общем фокусе, Кроме того, такой наклон уменьшает среднее расстояние от отражающих эле. ментов 2 до фокуса 4, в результате

25 чего в даннбм устройстве обеспечива-." ется меньшая расфокусировка отраженных лучей, Солнечный концентратор может быть выполнен и с внутренней отражающей поверхностью (фиг ° 3), В этом случае плоские отражающие поверхности 2 образованы на нижней стороне прозрачного полимерного листа 5 с помощью отражающего покрытия б, Полученная таким образом отражающая панель 7 укрепляется на плоском основании 1, При такой. конструкции концентратора отражающие плоские элементы 2 защищены от воздействия окружающей среды.

В собранном виде концентратор представляет собой жесткую опорную конструкцию 8 V --образной формы, на которой расположены плоские отражающие элементы 2 (фиг.4). В линейном фокусе 4 располагаются фотоприемни45 ки.

Угол, образованный прямыми, соединяющими фокус концентратора и крайние точки основания, выбирается в зависимости от типа фотоприемника (фиг,2). Если этот угол определен, то минимальный угол наклона основания (, при котором не происходит блокировка излучения ступеньками отражателей, равен Щ = " /2.

Требуемая длина основания PL вычисляется по формуле л1 >

cos

3 1138055 4 где FD — расстояние от фокуса до.ниж,- . Предлагаемое устройство по сравней точки основания. нению с концентраторами с горизонтальным расположением основания при

Эффективная апертура всего зер- одинаковых апертуре ифокусном расстоякального концентратора солнечных лу- ниипозволяет повысить эффективность чей равна EA - PL .соз(у . концентрации приблизительно на 9Х.

1138055

Составитель Л.Мухина

Техред С.Легеза Корректор С.Шекмар

Редактор С.Тимохина

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 10572/45 Тираж 526 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5