Концентратор сонячної батареї

Концентратор сонячної батареї, що включає односторонню панель сонячної батареї, виконану у вигляді пластини, на лицеву сторону якої нанесені фотоелементи, і відбивачі у вигляді пластин, який відрізняється тим, що додатково містить другу односторонню панель у вигляді пластини, панелі сполучені тильними сторонами, між якими розташована трубка з охолоджуючим теплоносієм; панелі виконані шириною b і розташовані паралельно падаючим сонячним променям, концентратор містить вісім пар відбивачів, розташованих симетрично з кожної лицьової сторони панелі; ширина d1 першого відбивача визначена за формулою d1 = 2 × b × sin a1 , де b - ширина панелі сонячної батареї, a1 - кут нахилу першого відбивача до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям; відстань h , на яку панель відстоїть від осі, що проходить перпендикулярно падаючим сонячним променям через нижню точку першого відбивача, визначена за формулою d1× cos a1 , h= tg2a1 де d1 - ширина першого відбивача, a1 - кут нахилу першого відбивача до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям; відстань s , на яку проекція панелі сонячної батареї на вісь, що проходить перпендикулярно падаючим сонячним променям через нижню точку першого відбивача, відстоїть від першого відбивача, визначена за формулою s = d1× cos a1 , де d1 - ширина першого відбивача, a1 - кут нахилу першого відбивача до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям; кут нахилу a 2 другого відбивача визначений із співвідношення 2 3 45399 a1, a2, a3, a 4, a5 - кути нахилу першого, другого, третього, четвертого і п'ятого відбивачів до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям, відповідно; кут нахилу a 7 сьомого відбивача визначений із співвідношення (2 × m + 1) × sin a6 , sin 2a7 = 2 2 × sin a 6 + m2 + 2 × sin2 a 6 × m де четвертий допоміжний коефіцієнт m визначений за формулою 2 2 2 m = sin a5 + j + 2 × sin a5 × j , , a1 a2, a3, a 4, a5, a 6 - кути нахилу першого, другого, третього, четвертого, п'ятого і шостого відбивачів до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям, відповідно; кут нахилу a 8 восьмого відбивача визначений із співвідношення (2 × v + 1) × sin a7 , sin 2a8 = 2 2 × sin a7 + v 2 + 2 × sin2 a7 × v де п'ятий допоміжний коефіцієнт v визначений за формулою v = sin2 a 6 + m2 + 2 × sin2 a 6 × m , a1 a2, a3, a 4, a5, a 6, a7 - кути нахилу першого, дру, гого, третього, четвертого, п'ятого, шостого і сьомого відбивачів до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям, відповідно; 4 ширина другого, третього, четвертого, п'ятого, шостого, сьомого і восьмого відбивачів визначена за формулою di = 2 × b × sin ai , де i - номер відбивача, починаючи з другого, b ширина панелі сонячної батареї, ai - кут нахилу іго відбивача до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям; висота HЗАГ концентратора сонячної батареї N HЗАГ = 2d1× sin a1 + d2 × sin a2 + K + dN × sin aN = d1× sin a1 + å d × sin a i i i =1 де N - число відбивачів, i - номер відбивача, починаючи з другого, a1 a2, a3, a4, a5, a6, a7, a8, ai , кути нахилу першого, другого, третього, четвертого, п'ятого, шостого, сьомого, восьмого, і-го відбивачів до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям, відповідно, d1, d2, d3, d4, d5, d6, d7, d8, di - ширина першого, другого, третього, четвертого, п'ятого, шостого, сьомого, восьмого, і-го відбивачів відповідно; ширина SЗАГ половини концентратора сонячної батареї N SЗАГ = 2d1× cos a1 + d2 × cos a2 + K + dN × cos aN = d1× cos a1 + å d × cos a , i i i= 1 де N - число відбивачів, i - номер відбивача, починаючи з другого, a1 a2, a3, a4, a5, a6, a7, a8, ai , кути нахилу першого, другого, третього, четвертого, п'ятого, шостого, сьомого, восьмого, і-го відбивачів до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям, відповідно, d1, d2, d3, d4, d5, d6, d7, d8, di - ширина першого, другого, третього, четвертого, п'ятого, шостого, сьомого, восьмого, і-го відбивачів відповідно; коефіцієнт концентрації K1 першого відбивача d1× cos a1 K1 = = sin 2a1 , b де a1 - кут нахилу першого відбивача до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям, d1 - ширина першого відбивача, b - ширина панелі сонячної батареї; коефіцієнт концентрації K 2 другого відбивача K 2 = sin 2a2 , де a 2 - кут нахилу другого відбивача до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям; коефіцієнт концентрації K 3 третього відбивача K3 = sin 2a3 , де a 3 - кут нахилу третього відбивача до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям; коефіцієнт концентрації K 4 четвертого відбивача K 4 = sin 2a 4 , де a 4 - кут нахилу четвертого відбивача до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям; коефіцієнт концентрації K 5 п'ятого відбивача K5 = sin 2a5 , де a 5 - кут нахилу п'ятого відбивача до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям; коефіцієнт концентрації K 6 шостого відбивача K 6 = sin 2a 6 , де a 6 - кут нахилу шостого відбивача до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям; коефіцієнт концентрації K 7 сьомого відбивача K7 = sin 2a7 , де a 7 - кут нахилу сьомого відбивача до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям; коефіцієнт концентрації K 8 восьмого відбивача K8 = sin 2a8 , де a 8 - кут нахилу восьмого відбивача до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям; середній коефіцієнт концентрації Кс концентратора сонячної батареї складе 5 45399 6 N K c = K1 + K 2 + K3 + K 4 + K 5 + K 6 + K 7 + K 8 = sin 2a1 + sin 2a 2 + K + sin 2aN = å sin 2a , i i=1 де К1, К2, К3, К4, К5, К6, К7, К8 - коефіцієнти концентрації першого, другого, третього, четвертого, п'ятого, шостого, сьомого і восьмого відбивачів відповідно, a1, a2, a3, a 4, a5, a 6, a7, a8 - кути нахилу першого, другого, третього, четвертого, п'ятого, шостого, сьомого і восьмого відбивачів до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям, відповідно, N - число відбивачів, i - номер відбивача. Корисна модель стосується пристроїв для використання сонячної енергії, які забезпечені відбивачами. При використанні сонячних батарей необхідно отримувати максимальну потужність з одиничної площі фотоактивної поверхні. Цей результат може бути досягнутий збільшенням щільності світлового потоку на фотоелементи, які є напівпровідниковими пристроями, що перетворюють сонячне світло безпосередньо в електричну енергію. Концентратор сонячної батареї дозволяє поліпшити економічні та експлуатаційні показники систем електропостачання за рахунок зменшення витрати дефіцитних напівпровідникових матеріалів. Відомий, вибраний найближчим аналогом, концентратор сонячної батареї описаний в патенті Російської Федерації RU №2282271 від 06.03.2004 р. Концентратор сонячної батареї складається з двох відбивачів, що встановлюються таким чином, що потік сонячного випромінювання, відображений від першого і другого відбивачів, рівномірно падає на панель сонячної батареї; перший відбивач сполучають одною стороною з бічною стороною панелі сонячної батареї під кутом між тильною поверхнею відбивача і площиною панелі батареї, що обирається в діапазоні від 45° до 90°, ширина його розраховується залежно від розміру панелі сонячної батареї; до іншої сторони першого відбивача приєднують другий відбивач під кутом між його тильною поверхнею і площиною панелі сонячної батареї, що обирається, як і в першому випадку, в діапазоні від 45° до 90° так, щоб він був більше кута нахилу першого відбивача, ширина його визначається за допомогою розрахунку. Недоліками відомого концентратора сонячної батареї є: - обмеження коефіцієнта концентрації величиною три при попаданні на панель сонячної батареї прямого сонячного випромінювання, а також відображеного від першого і другого відбивачів (у випадку, якщо кути їх нахилу правильно підібрані і дадуть коефіцієнт концентрації для кожного відбивача рівний одиниці); - погіршення вихідних параметрів внаслідок підвищення температури панелі більш ніж 100 °С при експлуатації в реальних умовах при концентрованому сонячному потоці і природному повітряно-конвективному охолоджуванні, обумовлене збільшенням ширини забороненої зони і, як наслі док, зменшенням числа валентних електронів, здатних її подолати і перейти в зону провідності, що приводить до пониження коефіцієнта корисної дії; - умова вибору кута нахилу другого відбивача з діапазону від 45° до 90°, судячи з опису, не є умовою рівномірності розподілу енергії, оскільки в цьому випадку відображені промені можуть падати тільки на частину приймача. Розрахунки показують, що рівномірний розподіл енергії є можливим тільки при фіксованих кутах. Технічним результатом корисної моделі є: - підвищення ефективності роботи концентратора сонячної батареї за рахунок збільшення коефіцієнта концентрації, що забезпечується більшою кількістю відбивачів, що рівномірно розподіляють сонячне випромінювання по поверхні фотоелементів, оскільки наявність навіть одного фотоелемента, на який потрапляє потік меншої інтенсивності, в групі послідовно або паралельно сполучених елементів зменшує струм і напругу всієї групи (у разі вироблення електричної енергії); - підвищення коефіцієнта корисної дії концентратора сонячної батареї при застосуванні трубки з охолоджуючим теплоносієм, що сприяє зменшенню температури фотоелементів, для забезпечення вищих вихідних параметрів сонячних батарей в процесі уловлювання ними сконцентрованого випромінювання, яка дозволить отримати крім електричної енергії ще і теплову. Технічною задачею корисної моделі с удосконалення конструкції концентратора сонячної батареї. Ознаками корисної моделі,які співпадають з суттєвими ознаками найближчого аналога, є наявність в концентраторі сонячної батареї односторонньої панелі сонячної батареї, виконаної у вигляді пластини, на лицеву сторону якої нанесені фотоелементи, і відбивачів, виконаних у вигляді пластин. Поставлена технічна задача вирішується тим, що концентратор сонячної батареї, що включає односторонню панель сонячної батареї, виконану у вигляді пластини, на лицеву сторону якої нанесені фотоелементи, і відбивачі у вигляді пластин, згідно корисній моделі додатково містить другу односторонню панель у вигляді пластини, панелі сполучені тильними сторонами, між якими розташована трубка з охолоджуючим теплоносієм; па 7 45399 нелі виконані шириною b і розташовані паралельно падаючим сонячним променям, концентратор містить вісім пар відбивачів розташованих симетрично з кожної лицевої сторони панелі; ширина d1 першого відбивача визначена по формулі d1 = 2 × b × sin a1 , де b - ширина панелі сонячної батареї, a1 кут нахилу першого відбивача до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям; відстань h , на яку панель відстоїть від осі, що проходить перпендикулярно падаючим сонячним променям через нижню точку першого відбивача, визначена по формулі d1× cos a1 h= tg2a1 , де d1 - ширина першого відбивача, a1 - кут нахилу першого відбивача до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям; відстань s , на яку проекція панелі сонячної батареї на вісь, що проходить перпендикулярно падаючим сонячним променям через нижню точку першого відбивача, відстоїть від першого відбивача визначена по формулі s = d1× cos a1 , де d1 - ширина першого відбивача, a1 - кут нахилу першого відбивача до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям; кут нахилу a 2 другого відбивача визначений із співвідношення 2 sin 2a1 sin 2a2 = 1 + 8 sin2 a1 , де a1 - кут нахилу першого відбивача до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям; кут нахилу третього відбивача визначений із співвідношення ö æ 2 ç1 + 1 + 8 × sin a1 ÷ × sin 2a2 ø è sin 2a3 = ( ) 4 × sin2 a2 + 1 + 8 × sin2 a1 + 4 × sin2 a2 × 1 + 8 × sin2 a1 , a1 - кут нахилу першого відбивача до осі, де перпендикулярної падаючим сонячним променям, a 2 - кут нахилу другого відбивача до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям; кут нахилу четвертого відбивача визначений із співвідношення sin 2a4 = (2 × sin a2 × f + 1) × sin 2a3 2 2 × sin a3 + sin2 a2 × f 2 + 2 × sin a2 × sin2 a3 × f , де перший допоміжний коефіцієнт f визначений по формулі ( ) f = 4 × sin2 a2 + 1 + 8 × sin2 a1 + 4 × sin 2 a2 × 1 + 8 × sin2 a1 , a1, a 2, a3 - кути нахилу першого, другого і третього відбивачів до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям, відповідно; кут нахилу a 5 п'ятого відбивача визначений із співвідношення 8 sin 2a5 = (2 × g + 1) × sin 2a4 2 2 × sin a 4 + g2 + 2 × sin 2 a 4 × g , де другий допоміжний коефіцієнт g визначений по формулі g = sin2 a3 + sin2 a2 × f 2 + 2 × sin a2 × sin2 a3 × f , a1 a 2, a3, a 4 - кути нахилу першого, другого, , третього і четвертого відбивачів до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям, відповідно; кут нахилу a 6 шостого відбивача визначений із співвідношення (2 × j + 1) × sin a5 sin 2a6 = 2 2 × sin a5 + j2 + 2 × sin 2 a 5 × j , де третій допоміжний коефіцієнт j визначений по формулі j = sin 2 a 4 + g2 + 2 × sin 2 a 4 × g , a1, a2, a3, a 4, a5 - кути нахилу першого, другого, третього, четвертого і п'ятого відбивачів до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям, відповідно; кут нахилу a 7 сьомого відбивача визначений із співвідношення (2 × m + 1) × sin a6 sin 2a7 = 2 2 × sin a6 + m2 + 2 × sin2 a6 × m , де четвертий допоміжний коефіцієнт m визначений по формулі m = sin 2 a5 + j2 + 2 × sin 2 a5 × j , a1, a 2, a3, a 4, a5, a 6 - кути нахилу першого, другого, третього, четвертого, п'ятого і шостого відбивачів до осі перпендикулярної падаючим сонячним променям, відповідно; кут нахилу a 8 восьмого відбивача визначений із співвідношення (2 × v + 1) × sin a7 sin 2a8 = 2 × sin2 a7 + v 2 + 2 × sin2 a7 × v , де п'ятий допоміжний коефіцієнт v визначений по формулі v = sin2 a6 + m2 + 2 × sin2 a6 × m , , a1 a2, a3, a 4, a5, a 6, a7 - кути нахилу першого, другого, третього, четвертого, п'ятого, шостого і сьомого відбивачів до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям, відповідно; ширина другого, третього, четвертого, п'ятого, шостого, сьомого і восьмого відбивачів визначена по формулі di = 2 × b × sin ai , де i - номер відбивача, починаючи з другого, b - ширина панелі сонячної батареї, a i - кут нахилу і -го відбивача до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям; висота HЗАГ концентратора сонячної батареї 9 45399 N HЗАГ = 2d1× sin a1 + d2 × sin a2 + K + dN × sin aN = d1× sin a1 + å d × sin a i i =1 де N - число відбивачів, i - номер відбивача, , починаючи з другого, a1 a2, a3, a 4, a5, a6, a7, a8, ai - кути нахилу першого, другого, третього, четвертого, п'ятого, шостого, сьомого, восьмого, і-то відбивачів до осі, перпендикулярної падаючим соня i 10 чним променям, відповідно, d1, d2, d3, d4, d5, d6, d7, d8, di - ширина першого, другого, третього, четвертого, п'ятого, шостого, сьомого, восьмого, і -го відбивачів відповідно; ширина SЗАГ половини концентратора сонячної батареї N SЗАГ = 2d1× cos a1 + d2 × cos a2 + K + dN × cos aN d1× cos a1 + å d × cos a i = 1 i де N - число відбивачів, i - номер відбивача, , починаючи з другого, a1 a2, a3, a 4, a5, a6, a7, a8, ai - кути нахилу першого, другого, третього, четвертого, п'ятого, шостого, сьомого, восьмого, і-го відбивачів до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям, відповідно, d1, d2, d3, d4, d5, d6, d7, d8, di - ширина першого, другого, третього, четвертого, п'ятого, шостого, сьомого, восьмого, і-го відбивачів відповідно; коефіцієнт концентрації K1 першого відбивача d1× cos a1 K1 = = sin 2a1 b , де a1 - кут нахилу першого відбивача до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям, d1 - ширина першого відбивача, b - ширина панелі сонячної батареї; коефіцієнт концентрації K 2 другого відбивача K 2 = sin 2a 2 , де a 2 - кут нахилу другого відбивача до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям; коефіцієнт концентрації K 3 третього відбивача K 3 = sin 2a 3 , де a 3 - кут нахилу третього відбивача до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям; i , коефіцієнт концентрації K 4 четвертого відбивача K 4 = sin 2a 4 , де a 4 - кут нахилу четвертого відбивача до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям; коефіцієнт концентрації K 5 п'ятого відбивача K 5 = sin 2a 5 , де a 5 - кут нахилу п'ятого відбивача до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям; коефіцієнт концентрації K 6 шостого відбивача K 6 = sin 2a 6 , де a 6 - кут нахилу шостого відбивача до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям; коефіцієнт концентрації K 7 сьомого відбивача K 7 = sin 2a 7 , де a 7 - кут нахилу сьомого відбивача до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям; коефіцієнт концентрації K 8 восьмого відбивача K 8 = sin 2a 8 , де a 8 - кут нахилу восьмого відбивача до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям; середній коефіцієнт концентрації Кс концентратора сонячної батареї складе N K c = K1 + K 2 + K 3 + K 4 + K 5 + K 6 + K7 + K 8 = sin 2a1 + sin 2a 2 + K + sin 2aN = å sin 2a i=1 де К1, К2, К3, К4, К5, К6, К7, К8 - коефіцієнти концентрації першого, другого, третього, четвертого, п'ятого, шостого, сьомого і восьмого відбивачів відповідно, a1, a2, a3, a 4, a5, a6, a7, a8 - кути нахилу першого, другого, третього, четвертого, п'ятого, шостого, сьомого і восьмого відбивачів до осі, перпендикулярної падаючим сонячним променям, відповідно, N - число відбивачів, i - номер відбивача. Між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі і технічним результатом, що досягається, існує i , наступний причинно-наслідковий зв'язок. Виконання концентратора сонячної батареї з двома односторонніми панелями сонячної батареї шириною b, паралельними падаючим сонячним променям, у вигляді пластин, сполучених тильними сторонами, між якими розташована трубка з охолоджуючим теплоносієм, і симетрично розташованими з кожної лицевої сторони панелей парами відбивачів у вигляді пластин з шириною d1, d2, d3, d4, d5, d6, d7, d8 і кутом нахилу , a1 a2, a3, a 4, a5, a6, a7, a8 до осі, перпендикуляр 11 ної падаючим сонячним променям, відповідно, дозволяє підвищити ефективність роботи концентратора сонячної батареї за рахунок збільшення коефіцієнта концентрації, що забезпечується більшою кількістю відбивачів, що рівномірно розподіляють сонячне випромінювання по поверхні фотоелементів, оскільки наявність навіть одного фотоелемента, на який потрапляє потік меншої інтенсивності, в групі послідовно або паралельно сполучених елементів зменшує струм і напругу всієї групи (у разі вироблення електричної енергії); підвищити коефіцієнт корисної дії концентратора сонячної батареї при застосуванні трубки з охолоджуючим теплоносієм, що сприяє зменшенню температури фотоелементів для забезпечення вищих вихідних параметрів сонячних батарей в процесі уловлювання ними сконцентрованого випромінювання, яка дозволить отримати крім електричної енергії ще і теплову. Корисна модель проілюстрована графічним матеріалом: - на Фіг. 1 показаний концентратор сонячної батареї в площині перпендикулярній падаючим сонячним променям; - на Фіг. 2 показаний розріз А-А Фіг. 1; - на Фіг. 3 показана геометрія фрагмента половини концентратора сонячної батареї; - на Фіг. 4 показаний графік залежності коефіцієнта концентрації Кс і відстані h від кута нахилу першого відбивача a1 . Концентратор сонячної батареї містить пари відбивачів 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 у вигляді прямокутних пластин з шириною d1, d2, d3, d4, d5, d6, d7, d8 і 45399 12 рівномірно відобразити все падаюче на нього випромінювання на панель сонячної батареї 9. Для того, щоб визначити положення другого відбивача 2, спочатку визначають положення відображеного променя, який пройде через нижню точку В панелі сонячної батареї 9 і верхню точку F першого відбивача 1, далі по падаючому і відображеному променю визначають положення нормалі до другого відбивача 2 (бісектриса кута, утвореного променями). Через верхню точку D панелі сонячної батареї 9 проводять відображений промінь паралельний ВС. Верхня точка К другого відбивача 2 знаходиться на перетині променя DF і перпендикуляра до нормалі (Фіг. 3). Аналогічно визначають положення третього 3, четвертого 4, п'ятого 5, шостого 6, сьомого 7, восьмого 8 відбивачів концентратора сонячної батареї, спираючись на попередній відбивач; їх ширину і кут нахилу визначають таким чином. З DDEF (Фіг. 3) можна відмітити, що кут DFE = 2 × a1 , кут DEF знаходять як різницю між 180° і кутом FEK , рівним 2 × a2 , оскільки в DFEK кут EFK і кут EKF рівні, значить, кут DEF рівний 180 ° - 2 × a2 . DFEK рівнобедрений і EF = EK = b (паралельні сторони паралелограма BDEF ), звідси можна відмітити, що DK = BF + b DF = BC + b . Щоб знайти DE ( DE = BF - паралельні сторони паралелограма BDEF ) і DF потрібно знати довжини BC і BF . Тому з DABC кутом нахилу a1, a2, a3, a 4, a5, a6, a7, a8 до осі, d1× cos a1 d1 BC = = =b перпендикулярної падаючим сонячним променям, sin 2a1 2 sin a1 , розрахованим по відповідних формулах, дві пряа з DDCF по теоремі косинусів b, мокутні панелі сонячної батареї 9 шириною сполучені тильними сторонами і розташовані паd12 BF = BC2 + CF2 - 2 × BC × CF cos(90° + a1) = + d12 + d12 ралельно падаючим сонячним променям. Кути 4 sin2 a1 , нахилу і ширина відбивачів 1, 2, 3. 4, 5, 6, 7, 8 розтобто раховуються таким чином, щоб все відображене d1 від них випромінювання рівномірно розподілялося BF = 1 + 8 sin 2 a1 = b 1 + 8 sin 2 a1 2 sin a1 . по поверхні прямокутних панелей 9. Для охолоджування фотоелементів (на Фіг. не показані) пеВиразивши кут a 2 з DDEF , записують співредбачена трубка з теплоносієм 10. Вона розтавідношення по теоремі синусів шована між тильними поверхнями панелей DE DF = сонячної батареї 9 і знаходиться з ними в безпоsin 2a1 sin(180° - 2a2) або середньому контакті. Графік (Фіг. 4) залежності коефіцієнта конценBF BC + b = трації Кс і відстані h від кута нахилу першого відsin 2a1 sin(180° - 2a2) a1 виконаний для випадку, коли ширина бивача Підставивши BF і BC , отримують панелі сонячної батареї склала, наприклад, b 1 + 8 sin2 a1 2b b= 80 мм , а число відбивачів N = 8 . З графіка = sin 2a1 sin 2a 2 , можна відмітити, що коефіцієнт концентрації Кс буде максимальним при кутах нахилу першого 2 sin 2a1 sin 2a2 = відбивача a1 20-30°, в той же час при кутах, що 1 + 8 sin2 a1 - вираз для значить, перевищують 45° панелі сонячної батареї 9 повивизначення кута нахилу другого відбивача 2. нні бути розташовані нижче за положення нижньої точки першої пари відбивачів 1, що технічно не Знаючи кут a 2 , можна визначити ширину друдоцільно. гого відбивача 2 При проектуванні концентратора сонячної баd1× sin a2 d2 = = 2b × sin a 2 тареї перший відбивач 1 розташовують так, щоб sin a1 . 13 45399 За допомогою приведеного аналізу можна отримати формули для підрахунку ширини і кута нахилу кожного подальшого відбивача концентратора сонячної батареї, вибираючи інші трикутники, розташовані таким же чином. Так, наприклад, для третього відбивача 3, розглядаючи DDMK і DBKF ( DK = BF + b , a DM = BK ), можна аналогічно виразити кут a 3 sin 2a3 = DK × sin 2a2 = DM æ1 + 1 + 8 × sin2 a1ö × sin 2a2 ç ÷ è ø ( ) 4 × sin2 a2 + 1 + 8 × sin2 a1 + 4 × sin2 a 2 × 1 + 8 × sin2 a1 , BK = d2 + BF - 2 × d2 × BF × cos(90 ° + a 2 ) , 2 де 2 ( ) BK = b × 4 × sin2 a2 + 1 + 8 × sin2 a1 + 4 × sin2 a 2 × 1 + 8 × sin2 a1 , і d3 = 2b × sin a3 . ширину При використанні формул необхідно врахувати, що якщо подвоєний добуток кута нахилу попе Комп’ютерна верстка І.Скворцова 14 реднього відбивача (у чисельнику) більше 90°, то щоб обчислити кут нахилу відбивача необхідно відняти арксинус кута, що визначається, з 90°. Концентратор сонячної батареї працює таким чином. Сонячні промені падають на поверхню пар відбивачів 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 і рівномірно відбиваються на дві панелі сонячної батареї 9, внаслідок чого генерується електричний струм. Теплоносій, що протікає по трубці 10, відбирає тепло у фотоелементів (на фігурах не показані), тим самим, забезпечуючи вищі вихідні параметри панелей сонячних батарей 9 в процесі уловлювання сконцентрованого випромінювання і сприяючи отриманню не тільки електричної, але і теплової енергії. Концентрація випромінювання відбувається за рахунок складання рівномірних потоків, відображених від кожної пари відбивачів 1, 2, 3, 4, 5, 6 7, 8 променів. 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