Концентратор лучистой энергии Советский патент 1992 года по МПК F24J2/10 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к гелиотехнике, и может быть использовано, например, при изготовлении концентраторов гелиоустановок.

Известна гелиоустановка, содержащая концентратор лучистой энергии, отражающая поверхность которого выполнена из плоских фасет, и приемник энергии, выполненный в виде вращающегося многогранника, грани которого поочередно проходят через фокус концентратора (1).

Однако в ивзестной гелиоустановке концентратор из-за отсутствия сплошности отражающей поверхности, обусловленной наличием зазоров между фасетами для обеспечения возможности их размещения и юстировки на приемник энергии, происходят значительные потери лучистой энергии при ее приеме, что, в свою очередь, значительно снижает коэффициент концентрации энергии с единицы площади концентратора и. как следствие, эффективность гелиоустановки в целом.

Наиболее близким по технической сущности является концентратор лучистой энергии, содержащий каркас с вогнутой поверхностью и установленные на нем с зазором относительно друг друга фасеты в плокости идентичной поверхности каркаса (2).

Однако в известном концентраторе из- за отсутствия сплошности отражающей поверхности, обусловленной наличием зазоров между фасетами для обеспечения возможности их размещения и юстировки, происходят значительные потери лучистой энергии при ее приеме, что, в свою очередь, значительно снижает коэффициент конценVI

О

со

00

кэ

грации энергии с единицы площади концентратора и, как следствие, его эффективность,

Целью изобретения является увеличение коэффициента концентрации путем уве- личения полезной площади концентратора.

Поставленная цель достигается тем, что в известный концентратор лучистой энергии, содержащий каркас с вогнутой поверхностью и установленные на нем с зазором относительно друг друга фасеты в плоскости идентичной поверхности каркаса, снабжен дополнительными фасетами, установленными в зазорах основных в другой идентичной плоскости. Фасеты в раз- ных плоскостях размещены с взаимным перекрытием.

В заявляемом концентраторе лучистой энергии расположение дополнительных фасет в зазорах основных фасет в другой идеи- тичной поверхности каркаса плоскости с взаимным перекрытием фасет в плоскостях обеспечивает увеличение полезной площади концентратора и, как следствие, повышение коэффициента концентрации энергии с единицы площади.

На фиг.1, 2 схематически изображен концентратор лучистой энергии.

Концентратор содержит каркас 1 с вогнутой поверхностью, основные фасеты 2, установленные на каркасе с зазором относительно друг друга в плоскости идентичной поверхности каркаса 1, дополнительные фасеты 3, установленные в зазорах основных фасет 2 в другой идентичной плоскости, приемник лучистой энергии 4, на который сфокусированы фасеты 2, 3 и механизм выдвижения и поворота 5, обеспечивающий поддержание заданного расстояния между фасетами 2, f и их фокусировку.

Концентратор лучистой энергии работает следующим образом.

Устанавливают фасеты 2,3с взаимным Перекрытием с помощью механизма выдвижения и поворота 5 на заданном расстоянии от приемника лучистой энергии 4 на воображаемых поверхностях идентичных вогнутой

поверхности каркаса 1 и фокусируют их на приемник лучистой энергии 4. Расстояние между поверхностями, на которых размещены фасеты определяется в зависимости от размера фасет 2,3 и конструктивных особенностей механизма выдвижения и поворота 5. Взаимное перекрытие отражающей поверхности фасет 2, 3, определенное из расчетов и последующих испытаний концентратора, для достижения максимального увеличения коэффициента концентрации должно составлять 20% от полезной площади концентратора. При 5% взаимном перекрытии фасет 2, 3 потери лучистой энергии составляет 3%.

При приеме лучистой энергии не происходит ее потерь на поверхности концентратора за счет того, что часть лучистой энергии, падающая в зазооры между дополнительными фасетами 3 принимается основными фасетами 2, концентрируется и передается на приемник лучистой энергии 4. При этом безвозвратных потерь лучистой энергии на поверхности концентратора за счет прохождения части лучистой энергии между отражающими поверхностями фасет 2,3 не происходит.

Заявляемый концентратор лучистой энергии позволяет повысить коэффициент концентрации лучистой энергии за счет увеличения полезной площади не менее чем на 10% при взаимном 20% перекрытии фасет.

Формула изобретения

1.Концентратор лучистой энергии, содержащий каркас с вогнутой поверхностью и установленные на нем с зазором относительно один другой фацеты в плоскости, идентичной поверхности каркаса, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента концентрации путем увеличения полезной площади концентратора, он содержит дополнительные фацеты, установленные в зазорах основных в другой идентичной плоскости.

2.Концентраторпоп.1,отличающи- й с я тем, что фацеты в разных плоскостях расположены с взаимным перекрытием.

4

Использование: изобретение может, быть использовано при изготовлении концентраторов гелиоустановок. Сущность изобретения: для повышения коэффициента концентрации путем увеличения полезной площади в концентраторе, содержащем каркас 1 с вогнутой поверхностью и установленные на нем с зазором относительно друг друга фасеты 2, 3 в плоскости, идентичной поверхности каркаса. Фацеты 3 установлены в зазорах фацет 2. Фацеты 2, 3 в разных плокостях размещены с взаимным перекрытием. При сохранении устойчивости при воздействии ветровых нагрузок данная конструкция позволяет увеличить полезную площадь, что приводит к увеличению коэффициента концентрации. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. сл с

фиг.1