Сонячна установка з концентратором

Сонячна установка з концентратором, що містить як концентратор напівтороїдальний дзерка 3 47513 Додатковий приймач є кільцем, що перекриває зону найбільшої концентрації первинного відбитого потоку, і розташований уздовж квазіфокальної лінії (теорія квазіфокальних ліній описана в роботі Дворецького А.Т. «Принципи проектування концентруючих систем з нерухомими концентраторами на основі теорії квазіфокальних точок і ліній». Від x= 4 новлювана енергетика XXI століття. Матеріали VII міжнародної конференції АР Крим, Николаєвка, 2006, З.89-95). Круглий приймач уловлює вторинні відбиття від тора. Рівняння квазіфокальної лінії для тора має наступний вигляд: æ æ tg(a ) ö ö ÷ - r × cos(t ) × (cos(t ) + sin(t ) × tg t( ))× sinç arctgç ç cos(p - t ) ÷ ÷ ÷ ç è øø è y = R × sin(t ) , 2 × cos(p - t ) × tg a ) 1 + tg 2 (t ) ( × + R × cos(t ) , æ æ tg(a ) ö ö ÷ r × (cos(t ) + sin (t ) × tg t( ))× sin ç arctgç ç cos(p - t ) ÷ ÷ ÷ ç è øø , è z= 2 × 1 + tg 2 (t ) де: a - кут падіння сонячного проміння щодо площини міделя концентратора; R - радіус кола центрів тора; r - радіус твірної кола; t - кут, утворений рухомим радіусом R, t=02p. У пропонованій моделі R=r, вісь концентратора орієнтована на Сонце і a=90°. Отже, рівняння квазіфокальної лінії для a=90° має вигляд: x=R·cos(t), y=R·sin(t), z=-R/2. В результаті комп'ютерної візуалізації було встановлено, що при заданій ширині кільця приймача його положення повинне бути на рівні H=0,55R нижче площини мідельного перетину концентратора. Дане положення забезпечує максимальне надходження відбитої енергії на додатковий кільцевий приймач. Корисна модель проілюстрована графічним матеріалом, де на Фіг.1 зображена поверхня концентратора 1, потік відбитого проміння I1 і квазіфокальна лінія f, на Фіг.2 - схематичне зображення поперечного перетину сонячної установки, на Фіг.3 - вид сонячної установки зверху. На Фіг.4 зображений розподіл відбитого потоку на площині, яка розташована в мідельном перетині тора, на Фіг.5 зображений розподіл відбитого потоку на площині додаткового кільцевого приймача, яка розташована в зоні квазіфокальної лінії. Сонячна установка з концентратором містить концентратор 1, поверхня якого є половиною тора, відсіченого площиною, паралельною мідельному перетину, додатковий кільцевий приймач 2 із зовнішнім радіусом Rзовнішн і внутрішнім радіусом Rвнутр, розташований уздовж квазіфокальної лінії f, перекриваючий зону найбільшої концентрації відбитого потоку. Круглий приймач 3 з радіусом R2, рівним половині радіусу кола центрів тора, розташований в мідельном перетині концентратора. Проміння l1, що потрапляє в зону первинного від биття, після відбиття потрапляє на додатковий кільцевий приймач 2, проміння l2 (зона вторинного відбиття) після декількох відбиттів потрапляє на круглий приймач 3. Порівнюючи Фіг.4 і Фіг.5 можна побачити, що на площину додаткового кільцевого приймача, розташованого в зоні квазіфокальної лінії (Фіг.5), потрапляють всі проміння перших відбиттів уздовж кільця. На Фіг.4 відображений потік сонячної енергії розподілений по всій площині додаткового кільцевого приймача, оскільки площина приймача не знаходиться в зоні квазіфокальної лінії (в цьому випадку площина приймача розташована на рівні Н=0). Геометрична концентрація енергії рівна відношенню площі вхідного потоку енергії до площі енергії, що потрапляє на приймач. Площа вхідного потоку рівна: Sвхід=p·R12=4·p·R2, де R1=2R - радіус мідельного перетину тора. Площа додаткового кільцевого приймача із зовнішнім радіусом Rзовнішн=R+0,05R=1,05R і внутрішнім радіусом Rвнутр=R-0,05R=0,95R, розташованого в зоні квазіфокальної лінії рівна: S1=p·(Rзовнішн2-Rвнутр2)=0,2·p·R2. Площа круглого приймача радіусу R2=R/2, розташованого в мідельном перетині концентратора рівна: S2=0,25·p·R2. Отже, геометричний коефіцієнт концентрації рівний: Sвхід 4 × p × R2 = 8,88 . S1 + S 2 0,45 × p × R 2 Концентрація установки збільшується до 9 завдяки формі і положенню додаткового кільцевого приймача, відповідних формі і положенню квазіфокальної лінії. K= = 5 Комп’ютерна верстка О. Рябко 47513 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601