Гелиоустановка Советский патент 1986 года по МПК F24J2/18 

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к гелиоустановкам для высокотемпературного нагрева теплоносителя концентрированным потоком солнечного излучения.

Целью изобретения является снижение трудоемкости изготовления и массы гелиоустановки путем устранения из ее конструкции оптических элементов линзового типа.

На фиг. 1 показана оптическая схема гелиоустановки; на фиг. 2 - ее конструктивное выполнение.

Гелиоустановка содержит обечайку 1 (фиг. 1), закрепленный в ней с образованием зазора 2 цилиндрический корпус 3 с оптически прозрачной щелью 4 вдоль его об- разующей и внутренней зерк альной поверхностью, имеющий поперечное сечение в форме эллипса по меньшей мере на части 5 периметра, и две оптически прозрачные трубки 6, гидравлически между собой связанные и расположенные в фокальных ли- ниях 7 и 8 корпуса 3, причем плоскость симметрии щели 4 последнего совмещена с фокальными линиями 7 и 8.

Противолежащая оптически прозрачной щели 4 часть 9 корпуса 3 выполнена с поперечным сечением в форме параболы, софо- кусной с дальним от щели 4 фокусом (фокальной линией 8) эллипса.

Гелиоустановка также содержит дистрибутор 10 (фиг. 2) с рукояткой 11 переключе- ния, насос 12 и трубопроводы 13, подключаемые к потребителю 14. Зазор 2 и трубки 6 гелиоустановки заполнены теплоносителем, поглощающим излучение, например силиконовой жидкостью.

Многократность переотражения солнечного излучения в гелиоустановке обеспечивается ограничением щирины щели 4. Предельная щирина щели 4 (фиг. 1) определяется геометрически путем построения пересекающихся в ближнем к щели 4 фокусе (фокальной линии 7) прямых, проходящих соответственно через концы малой оси эллипса, что, в свою очередь, определяет и максимально необходимый размер параболо- цилиндрической части 9 корпуса 3.

Гелиоустановка работает следующим образом.

Параллельный пучок солнечного излучения, пройдя через щель 4 (фиг. I) корпуса 3, падает на его параболоцилиндричес- кую часть 9 и отражается ею в направлении близлежащей трубки 6, расположенной в фокальной линии 8. Концентрированный пучок излучения, непоглощенного теплоносителем, пройдя через трубку 6, отражается от эллиптической части 5 периметра корпуса 3 в направлении другой трубки б, расположенной в фокальной линии 7, и после второго отражения от эллиптической части 5 направляется в фокальную линию 8 софокусной параболоцилиндрической части 9 корпуса 3. Отразивщись от последней, излучение параллельным пучком направляется в сторону щели 4 и, в зависимости от ее ширины, либо выходит наружу, либо подвергается дальнейшему переотражению.

При каждом отражении от зеркального покрытия корпуса 3 часть тепла уходит на нагрев корпуса 3 и от него - теплоносителя, который находится в зазоре 2 между корпусом 3 и обечайкой 1. Дистрибутор 10 позволяет регулировать работу гелиоустановки в различных тепловых режимах. Для этого с помощью рукоятки 11 поглощающий теплоноситель направляют в различные зоны нагрева.

Для достижения максимальной температуры теплоносителя его с помощью насоса 12 и дистрибутора 10 направляют в зазор 2, в котором теплоноситель предварительно нагревается за счет непосредственного контакта с корпусом 3. Затем нагретый поглощающий теплоноситель последовательно проходит через трубки 6, где окончательно нагревается сфокусированным излучением, и с помощью дистрибутора 10 подается через трубопровод 13 потребителю 14, замыкающему контур циркуляции теплоносителя.

Гелиоустановка обеспечивает концентрацию излучения на поглощающем теплоносителе с утилизацией тепловых потерь, переотражений, за счет софокусности зеркально отражающих излучение частей 5 и 9 корпуса 3, что устраняет использование опти.- ческих элементов линзового типа в качестве первичного концентратора и тем самым снижает вес и трудоемкость изготовления гелиоустановки.

Редактор М. Бандура Заказ 2325/43

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель П. Шендерович

Техред И. ВересКорректор А. Зимокосов

Тираж 649Подписное