Солнечный коллектор Советский патент 1985 года по МПК F24J2/18 

Изобретение относится к гепиотехнике, в частности к солнечным коллекторам для подогрева жидкого теплоносителя. Известен солнечный коллектор, содержапрй приемник излзгчения, выполненный в виде трубы с теплоносителем, и две симметрично расположенные призмы, задняя поверхность каждой из которых имеет отражающее покрытие. Основной поток солнечног излучения в известном коллекторе собирается с помощью симметричных призм. Солнечные лучи падают на воспринимающую излучение верхнюю поверхность каждой призмы, отражаю ся покрытием задней поверхности, испытывают полное внутреннее отраж ние на верхней поверхности и концентрируются на поверхности выхода излзтаения, совмещенной с приемнико излучения 11Однако в утренние и вечерние ча сы солнечЕного сияшя излучение кон центрируется лишь одной из симметричнык призм при оптимальном размещении приемника излученияс севера на юг. Это вызвано ограниче нием угла падения излучения на неподвижный призменный концентратор, для которого выполняется условие полного внутреннего отражения. Цель изобретения заключается в повьшении использования солнечного излучения. Для достижения цели коллектор снабжен дополнительной равнобокой призмой, плоскость симметрии котор расположена в продольной плоскости тру бы а Кроме того, призмы имеют поверх ности выхода излучения, полностью охватывающие трубу. На чертеже показан солнечный коллектор. Коллектор содержит приемник изл чения, вьтолненный в виде трубы 1 с теплоносителем 2, и две симметри но расположенные призмы 3 и 4iзадн поверхность каждой из которых имее отражающее покрытие 5. Солнечный коллектор снабжен дополнительной равнобокой призмой 6, плоскость симметрии которой расположена в пр дольной плоскости трубы 1. Призмы 3, 4 и 6 имеют поверхности выхода излучения, полностью охватывающие трубу 1. На чертеже также показано направление хода утренних лучей А , днев.ных лучей b и обозначены углы 0 при верпшнах призм 3,4, угол ofj при вершине призмы 6 и диаметр/.трубы 1. Для каждого диаметра dt трубы 1 по законам геометрической оптики могутбыть найдены оптимальные сочетания знач ний углов ОС , которые обеспечивают незначительное, изменение коэффициента концентрации солнечного излучения за время солнечного сияния. Солнечный коллектор работает следующим образом. Утренние лучи падают на воспринимающие поверхности призм 3 и 6, преломляются в более шГотной оптической среде этих призм и, многократно отражаясь на гранях, концентрируются поверхностями выхода излучения на приемнике излучения, выполненном в виде трубы 1, нагревая теплоноситель 2. При этом в призме 3 отражения на гранях происходит как от покрытия 5, так и за счет полного внутреннего отражения, а в призме 6 - только за счет полного внутреннего отражения. Призма 6 практи-. чески затеняет призму 4 от внутренних пучей А , которые не могут быть сконцентрированы призмой 4. В дневное время лучи В падают на воспринимающие поверхности призм 3 и 4, преломляются в более плотной оптической среде этих призм и, претерпевая многократные отражения на гранях, концентрируются поверхностями выхода излучения на приемкике излучения. Отражения на гранях призм 3 и 4 в этом случае аналогичны отражению на гранях призмы 3 для утренних лучей А . Призма 6 не затеняет приемника излучения для дневных лучей & I но и не концентрирует их на нем, Работа солнечного коллектора в вечернее время аналогична его работе утром с той лишь разницей, что концентрация солнечного излучения на приемнике осуществляется призмами 4 и 6. Изобретение позволяет увеличить площадь воспринимающей излучение поверхности призменного концентрато3pa солнечного коллектора них и вечерних солнечньк тем снабжения солнечного для утрен- дополнительной призмой, что повылучей пу- шает использование солнечного излуколлектора . ченил. 11427074

1. СОЛНЕЧНЬЙ КОЛЛЕКТОР, содержащий приемник излучения, выполненный в виде трубы с теплоносителем, и две симметрично расположенные призмы, задняя поверхность каждой из которых имеет отражающее покрытие, отличающийся тем, что, с целью повьшения использования солнечного излучения, коллектор снабжен дополнительной равнобокой призмой, плоскость симметрии которой расположена в продольной плоскости трубы. 2. Koj tneKTop по П.1, отличающийся тем, что призмы имеют поверхности выхода излучения, полностью охватывающие трубу. //