Концентратор солнечной энергии Советский патент 1987 года по МПК F24J2/12 

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к концентраторам солнечной энергии,

Целью изобретения является расширение диапазона работы путем создания концентрированного потока перпендикулярного оси симметрии концентратора и имеющего заданные равномер- ность и плотность.

На фиг, -1 показана конструктивная схема концентратора солнечной энергии; на фиг. 2 - конструктивная схема вторичного отражателя концентратора; на фиг. 3 - геометрическая фор- 15 вторичньпч отражателем ма первичного отражателя концентратора; на фиг. 4 - вторичный отражатель концентратора,, один из вариантов; на фиг. 5 - концентратор солнечной энергии, вариант выполнения.

Концентратор солнечной энергии содержит первичньй отражатель 1 (фиг. 1) с линейным фокусом, имеющий форму тела вращения, образованного участком 2 параболы, фокальная ось 3 которой параллельна оси 4 симметрии отражателя 1.

Концентратор снабжен вторичным отражателем 5, имеющим форму тела вращения, образованного участком 6 (фиг. 2) кривой второго порядка, фокальная ось 7 которой перпендикулярна оси 8 симметрии вторичного отражателя 5, и расположенным соосно и со- фокусно первичному отражателю 1 (фиг. 1), участок 2 параболы последнего представляет собой часть 9 (фиг.З) ветви, расположенную над фокальной хордой 10 со стороны оси 4 симме-трии, а последняя расположена от фокальной оси 3 на расстоянии R, меньшем половины фокального параметра.

Кривая второго порядка вторичного отражателя 5 (фиг. 2) может представлять собой параболу.

Кривая второго порядка вторичного отражателя 5 (фиг. 4) может представлять собой эллипс.

ческим покрытием и вып тивными.

По ходу концентриро , ричным отражателем 5 излучения может быть у кольцевая призма (не п спектрального разложен

Концентратор солнеч 10 работает следующим обр

Падающее солнечное центрируется первичным (фиг. 1) в линейном к се и переотражается с

нии, перпендикулярном рии первичного отража полнении отражателя 5 параболическим профил 20 приемник (показан усл рированный поток излу номерную плотность. П ной форме отражателя ность падающего на пр излучения увеличивает

Дополнительный отр (фиг,5) направляет из с отражателем 1 фокус увеличивает концентри излучения.

Предложенньш конце ной энергии обеспечива ние потока излучения охвата 21Г и с заданной

25

30

35

плотностью.

40

45

Формула изоб

1. Концентратор сол содержащий первичньш о линейным фокусом, имею вращения, образованног раболы, фокальная ось лельна оси симметрии о личающийся т целью расширения диапа тем создания концентри ка перпендикулярно оси концентратор снабжен в

Концентратор может быть снабжен по меньшей мере одним дополнительным отражателем 11 (фиг. 5), расположенным эквидистантно первичному отражателю 1.- В этом случае отражатели 1 и 11 имеют выходные отверстия, лежа- гцие в одной плоскости и имеющие одинаковую площадь.

Зеркальные поверхности концентратора могут быть защищены диэлектри5 вторичньпч отражателем

ческим покрытием и выполнены селективными.

По ходу концентрированного вто- ричным отражателем 5 (фиг.1) потока излучения может быть установлена кольцевая призма (не показана) для спектрального разложения излучения.

Концентратор солнечной энергии 0 работает следующим образом.

Падающее солнечное излучение концентрируется первичным отражателем 1 (фиг. 1) в линейном кольцевом фокусе и переотражается софокусным ему

5 в направлении, перпендикулярном оси 4 симметрии первичного отражателя 1. При выполнении отражателя 5 (фиг. 2) с параболическим профилем падающий на 0 приемник (показан условно) концентрированный поток излучения имеет равномерную плотность. При эллипсоидной форме отражателя 5 (фиг. 4) плотность падающего на приемник потока излучения увеличивается.

Дополнительный отражатель 11 (фиг,5) направляет излучение в общий с отражателем 1 фокус и тем самым увеличивает концентрированный поток излучения.

Предложенньш концентратор солнечной энергии обеспечивает фокусирование потока излучения на оси с углом охвата 21Г и с заданной вдоль нее

5

0

35

плотностью.

40

45

Формула изобретения

1. Концентратор солнечной энергии содержащий первичньш отражатель с линейным фокусом, имеющий форму тела вращения, образованного участкЪм параболы, фокальная ось которой параллельна оси симметрии отражателя, о т- личающийся тем, что, с целью расширения диапазона работы путем создания концентрированного потока перпендикулярно оси симметрии, - концентратор снабжен вторичным отраgQ жателем, имеющим форме тела вращения, образованного участком кривой второго порядка, фокальная ось которой перпендикулярна оси симметрии вторичного отражателя, и расположенным соgg осно и софокусно первичному отражате- лю, участок параболы последнего представляет собой часть ветви, расположенную -над фокальной хордой со стороны оси симметрии, а последняя расположена от фокальной оси на расстоянии, меньшем половины фокального параметра.

2.Концентратор по п. 1 , о т л и- чающийся тем, что, с целью повышения равномерности плотности концентрированного потока, кривая :; второго порядка вторичного отражателя представляет собой параболу.

3.Концентратор по п. 1, о т л и чающийся тем, что, с целью

470684

повышения плотности концентрированного потока, кривая второго порядка вторичного отражателя представляет g собой эллипс.

4. Концентратор по п. 1, о т л и чающийся тем, что, С-целью повьшения плотности концентрированного потока, он снабжен по меньшей 10 мере одним дополнительным отражателем, расположенным эквидистантно первичному отражателю.

Изобретение относится к гелиотехнике и позволяет расширить диапазон работы концентратора путем создания концентрированного потока, перпендикулярного оси симметрии концентратора и имеющего заданную равномерность и плотность. Вторичньш отражатель (ВО) 5 имеет форму тела вращения, образованного участком кривой второго порядка, фокальная ось которой перпендикулярна оси симметрии ВО 5. ВО 5 расположен соосно и софо- кусно первичному отражателю 1. Участок 2 параболы последнего представляет собой часть ветви, расположенную над фокальной хордой со стороны оси 4 симметрии, которая находится от фокальной зоны 3 на расстоянии, меньшем половины фокального параметра. С целью повышения плотности концентрированного потока кривая второго порядка ВО 5 может представлять собой параболу, при этом поток излучения имеет равномерную плотность. При эллипсоидной форме ВО 5 плотность падающего на приемник потока излучения увеличивается. Такое выполнение концентратора обеспечивает фокусирование потока излучения на оси с углом охвата 2 it и с заданной вдоль нее плотностью. 3 з.п. ф-лы, 5 ил. ш (Л 00 4 О О5 СХ) ФигЛ

Фиг.З

k

4

/

j;

X/W

tj

f/.J

Составитель П„ Шендерович Редактор О. Головач Техред ИЛЧопович

Заказ 5119/46 Тираж 521Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва., Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор И.Муска