Концентратор излучения Советский патент 1990 года по МПК G02B5/10 

.. Р+2г Г 2Р Г P(P+rt Kt- Р ll

Y -Г-ехР|}к% а гЩ ar-ct 4 ;

Изобретение относится к гелиотехнике. Цель изобретения - упрощение эксплуатации концентратора. Концентратор излучения содержит отражающую поверхность 1, полученную плоскопараллельным перемещением линейной образующей по направляющей линии, имеющую плоскость 2 симметрии, и расположенную в ней параллельно образующей двухстороннюю фокальную зону 3 с равномерной плотностью излучения по ширине. Профиль направляющей линии описывается параметрическими уравнениями вида Y = P+2R/T EXP{2ρ/√ K²+ρ² [ARCTG ρ( P+R)/ K√K²-ρ² - ARCTG KT+ρ/√K²-ρ²]

X =P/2 + [ρ/K + 1-T²/2T] Y

(P+2R)ρ/KR≤T≤ ∞, где ρ - коэффициент отражения поверхности

K - коэффициент концентрации

R - ширина фокальной зоны

T - параметр

P - постоянная, характеризующая угол раскрытия концентратора. Концентратор не требует юстировки отражающей поверхности 1. 1 ил.

v E+ ЛМиГ.у,.

л 2 (К 2t )/s

(Pi2r)P,t Кг

где р - коэффициент отражения поверхности;

К - коэффициент концентрации; г - ыирина фокальной зоны; Р - постоянная, характеризующая

угол раскрытия концентратора. При освещении коллимированным излучением условие обеспечения одинаковой плотности сконцентрированного излучения по ширине фокальной зоны 3, выражающее пропорциональность приращений ординаты соответствующего участка 4 направляющей и асбциссы текущей Ширины фокальной зоны 3, имеет вид

К &.

rf где г - ширина участка 5 фокальной

зоны 3 облучаемого участка 4 направляющей.

Из прямоугольного треугольника имеем

2 Х + Г

ctgu,

где и - угол между падающим и отраженным лучами.

Определив г( из условия обеспечения одинаковой плотности сконцентри- ровэнного излучения по ширине фокальной зоны 3, выразив ctgu через котангенс половинного угла и учитывая, что

u dY ctgr -- получают дифференциальное

уравнение

|-х +

р Г dY Ъ сГ/- „

K -L a- ijv2dx) ij

0

5

30

35

40

45

50

55

решение которого приводит к параметрическим уравнениям направляющей концентратора.

Концентратор излучения работает следующим образом.

Падающее коллимированное излучение фокусируется концентратором на двух сторонах фокальной зоны 3 с одинаковой плотностью по ширине. В другом варианте (не показано) концентратор имеет расставленные одна от другой симметричные половины, обеспечивающие установку в зону 3 приемника конечной толщины.

Источником излучения для данного концентратора может быть и Солнце, При этом ввиду конечного углового размера и неравномерности распределения яркости по диску Солнца плотность сконцентрированного излучения по ширине зоны 3 излучения не является строго одинаковой. Тем не менее имеет место повышение равномерности плотйости сконцентрированного излучения, что расширяет возможности применения предлагаемого концентратора.

Изобретение позволяет изготовить концентратор с заданными коэффициентом концентрации излучения в зоне и углом раскрытия при сохранении одинаковой плотности сконцентрированного излучения по ширине обеих поверхностей зоны. Концентратор прост в изготовлении и не требует юстировки отражающей --поверхности. Формула изобретен и яКонцентратор излучения, содержа- щий отражающую поверхность, полученную плоскопараллельным перемещением линейной образующей по направляющей линии, имеющую плоскость симметрии и расположенную в ней параллельно обра51562886

зующей двустороннюю фокальную зону с равномерной плотностью излучения по. ширине, отличающий сятем, что, с целью упрощения эксплуатации, профиль направляющей линии имеет форму кривой, описываемой следующими параметрическими уравнениями:Где

Р+2г Г 2Р г J(P+r)1П

Y ехр агссе4к 10

ICt-P 1 -arctg feJJ;

Редактор И.Шулла

Составитель П.Шендерович Техред М.Ходанич

Заказ 1064

Тираж 462

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

- Р + /Ј+ btV.

2 (К 2t Ь

(.LOP6t6a,,

Кг

- коэффициент отражения поверх ности;

К - коэффициент концентрации;

г - ширина фокальной зоны;

Р - постоянная, характеризующая угол раскрытия концентратора.

Корректор Э.Лснчакопа

Подписное