RU1802279C - Концентратор лучистой энергии - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к гелиотехнике, быть использовано дл  утилизации солнечной или другой лучистой энергии в устройствах с теплоносителем, преобразовател ми световой энергии в электрическую и т.п., передающими запасенную ими энергию потребителю.

Целью изобретени   вл етс  повышение КПД концентратора до максимально возможных теоретически значений при возможности наращивани  снимаемой мощности .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что зеркальный отражатель концентратора лучистой энергии в виде тела вращени  составлен из п секций, внутренний диаметр каждой последующей секции совпадает с внешним диаметром предыдущей, а разность этих диаметров дл  р-й секции равна 2гр 2 ( Vp - Vp - 1 )Г1 ( Где п - радиус фокального кольца первой секции, 1 р п. п 2, фокусное рассто ние fp параболы, образующей р-ю секцию равно 0,5гр, места стыка секций и фокальные кольца расположены в плоскости, перпендикул рной оси симметрии, а система накоплени  и съема энергии, например,разомкнутые кольцевые трубки с теплоносителем, подключены к одному общему накопителю и составл ют единую энергосистему. Число секций может быть увеличено по потребности.

со

О

ND Ю 1 Ю

На чертеже представлена конструктивна  схема предлагаемого концентратора в двух проекци х - спереди и в любом центральном сечении.

Поверхность зеркального отражател  концентратора образована р дом стыкующихс  друг с другом по лини м разъема DDi, GGi и т,д. секций, отмеченных на чертеже цифрами. 1, 2 и 3. В показанном на чертеже примере п 3. Кажда  секци  представл ет собой тело вращени  вокруг оси симметрии А отрезка параболы, соответственно АСД - дл  секции 1, DEG - дл  секции 2 и GTN - дл  секции 3.

Внутренний диаметр каждой последующей секции, например DD секции 2, совпадает с внешним диаметром .предыдущей, например, секции 1 и т.д. Разность внешнего и внутреннего диаметров р-й секции вз та равной 2гр 2 С/р -Vp - 1 )п, где п - радиус фокального кольца OiOi первой секции; 1 р п, п 2. Например, при р 2 2Г2 GA - DA 2( 2- 1)п 0,818,. .п; при р 3 2 гз 0,636...м и т.д. Фокусное рассто ние fp, равное длине отрезка СОг дл  первой секции, Е02 - дл -второй и ТОз

- дл  третьей вз то равным . Геометрическое место стыков секций между собой - точки N, G, D, A, D1 ., G1 и N1 и фокусы парабол - точки Oi, Оа и Оз - лежат в плоскости Nisi , перпендикул рной оси симметрии А. Накопители энергии, например, разомкнута  кольцева  трубка дл  каждой . секции, а именно BiBi дл  первой секции, 6282 - дл  второй и ВзВз - дл  третьей, автономны дл  каждой секции. Обозначение Вр характеризует место ввода теплоносител , а Вр - место дл  его отвода, При этом отвод теплоносител  от трубок в местах Bi , Вг и Вз производитс  через один общий ствол к единой тепловой магистрали.

Концентратор работает следующим образом . . .

Секци  1 работает тождественно прототипу . Варьиру  рассто нием п между фокальной осью образующей параболы АСД и осью симметрии А концентратора, диаметром трубки теплоносител , проход щего че рез его сечение в точках Oi и См и скоростью протекани  теплоносител  добиваютс  максимального КПД в первой секции . Этому оптимуму соответствует

л

отношение -г- 2п const.

LI

Дл  второй секции (р 2) Г2 (2 - 1)п 0,414..„п. При этом $2- Si. Если теплоноситель прогон ть сквозь кольцевую трубку второй секции с увеличенной в отношении

П/Г2 раз по сравнению со скоростью в первой секции, то условие оптимума, соответст- вующее максимуму КПД сохранитс . Аналогична  ситуаци  имеет место дл  любой последующей секции, так как геометри  концентратора выбрана из услови  Sp Si const. Следовательно, услови  нагрева теплоносител  дл  всех секций будут одинаковы и одинаковой окажетс  его температура во всех трубках Ор Ор , что позвол ет соединить их в одну общую магистраль без потерь тепла. Добавл   новые секции, можно наращивать снимаемую с концентратора мощность. Дл  этого секции делают съемными ,

Изобретение позвол ет более эффективно использовать концентратор лучистой энергии с кольцевым теплоносителем или преобразовател ми световой энергии в

электрическую. Дл  пропорционального увеличени  снимаемой мощности достаточно нарастить соответствующее число секций , оставл   существующее поворотное устройство и систему наведени . В случае

прототипа дл  увеличени  мощности пришлось бы ставить р дом п однотипных концентраторов и соедин ть их между собой дополнительными длинными трубками дл  перекачки теплоносител , что неизбежно ведет к потер м.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Концентратор лучистой энергии, состо щий из зеркального отражател  в виде тела

   вращени  симметричного отрезка параболы вокруг оси симметрии, фокальна  ось параболы параллельны оси симметрии конфокального параболе накопител  энергии кольцевой формы, отличающийс   тем, что, с целью повышени  его КПД при возможности наращивани  снимаемой мощности , зеркальный отражатель составлен из п секций, внутренний диаметр каждой последующей секции совпадает с внешним диа- метром предыдущей, а разность этих диаметров дл  р-й секции вз та равной 2гр 2 ( vp-Vp -. 1 )п, где п - радиус фокального кольца первой секции, 1 р п, п 2, фокусное рассто ние fp параболы, образующей поверхность р-й секции, равно Гр, геометрическое место стыков секций и фокусы парабол лежат в плоскости, перпендикул рной оси симметрии, а накопители энергии автономны дл  каждой секции и

   имеют один общий отвод.