SU992946A1 - Гелиоустановка - Google Patents

Description

(5) ГЕЛИОУСТАНОВКА

1

Изобретение относитс  к гелиотехнике , в частности к гелиоустановкам дл  высокотемпературного нагрева теплоносител  солнечной энергией.

Известна гелиоустановка, содержаща  софокусные первичный и вторичный концентраторы, последний из которых имеет цилиндрический корпус с входным отверстием и внутренней зеркальной поверхностью, и расположенный в корг to пусе трубчатый приемник солнечного излучени  1 .

В этой гелиоустановке сфокусированное выполненным в виде вырезки параболоцилиндра первичным концентратором 15 солнечное излучение поступает внутрь зеркального корпуса, имеющего форму фоклина, боковые грани которого продолжены до соприкосновени , и после р да переотражений попадает на установленный у дна корпуса трубчатый приемник солнечного излучени . Однако значительна  часТь сфокусированного излучени  преобразуетс  в тепловую энер

гию стенками корпуса за счет многократных переотражений излучени , пред шествующих попаданию излучени  на трубчатый приемник, что снижает эффективность гелиоустановки, в том числе уменьша  температуру нагрева теплоносител .

Цель изобретени  - повышение КПД преобразовани  солнечной энергии в тепловую.

Claims (2)

1. Поставленна  цель достигаетс  тем, что гелиоустановка, содержаща  софокусные первичный и вторичный концентраторы , последний из которых имеет цилиндрический корпус с входным отверстием и внутренней зеркальной поверхностью , и расположенный в корпусе трубчатый приемник солнечного излучени , снабжена вторым трубчатым приемником , размещенным в фокусе первичного концентратора, последний выполнен в виде цилиндрической линзы, расположен- . ной во входном отверстии, корпус снабжен обечайкой, охватывающей его с об3ЭЭ разованием зазора, заполненного погло щающим теплоносителем, а трубчатые приемники выполнены из оптически проз рачного материала, причем первый приемник расположен в фокальной плоскости корпуса симметрично второму относительно горизонтальной плоскости симметрии корпуса. При этом выгодно, чтобы поперечное сечение вторичного концентратора имело форму эллипса. Целесообразно, что|бы оба трубчатых приемника и зазор были гидравлически св заны между собой с помощью диструбутора. На фиг.1 показана конструктивна  схема гелиоустановки с продольным сечением по корпусу вторичного концентратора; на фиг.2 - корпус вторичного концентратора гелиоустановки, поперечное сечение; на фиг.З - вариант выполнени  корпуса вторичного .концентратора гелиоустановки, поперечное сечение. Гелиоустановка содержит первичный концентратор 1 (фиг.1)и вторичный кон центратор 2, последний из которых, имеет цилиндрический корпус 3 с входным отверстием 4 (фиг,2) и внутренней зеркальной поверхностью, и расположенный в корпусе 3 трубчатый приемник 5 солнечного излучени . I Гелиоустаноёха снабжена трубчатым приемником 6, размещенным в фокусе первичного концентратора 1, который . выполнен в виде цилиндрической линзы.7 расположенной во входном отверстии k Корпус 3 снабжен обечайкой 8, охватывающей его с образованием зазора 9, заполненного поглощающим теплоносителем , а трубчатые приемники 5 и 6 выполнены из оптически прозрачного материала , причем первый приемник 5 рас положен в фокальной плоскости корпуса 3 симметрично второму приемнику 6 относительно горизонтальной плоскости симметрии корпуса 3. В варианте выполнени  вторичного концентратора 2 (фиг.З) его корпус 3 в поперечном сечении имеет форму эллипса. Оба трубчатых приемника 5 и 6 (фиг.1) и зазор 9 гидравлически св заны между собой с помощью диструбутора 10, Гелиоустановка также содержит трубопроводы 11 с насосом 12,которые св зывают потребитель 13 с биструбуором 10, снабженным управл ющей рукоткой 1. Рассто ние между ос ми приемников 5 и 6 (фиг,2) составл ет одну треть иаметра цилиндрического корпуса 3 концентратора 2, В качестве поглощающего солнечное излучение теплоносител  используетс , например, силиконова  жидкость. Гелиоустановка работает следующим образом. Солнечное излучение линзой 7 (фиг.2) концентрируетс  на трубчатом приемнИк.е 6 и частично поглощаетс  теплоносителем. Остальна  часть сфс кусированного излучени , пройд  чер з теплоноситель, достигаетс  зеркальной поверхности корпуса 3 концентратора 2 и отражаетс  им на трубчатый прием-; ник 5, поскольку фокус цилиндрического концентратора находитс  на одной трети радиуса от его центра кривизны. Непоглощенное теплоносителем трубчатого приемника 5 солнечное излучение достигает противоположной стороны зеркальной поверхности корпуса 3 и снова направл етс  им на трубчатый приемник 6, При каждом отражении сфокусированного излучени  корпусом 3 часть солнечной энергии преобразуетс  им в тепло, которое передаетс  наход щемус  в зазоре 9 между корпусом 3 и обечайкой 8 теплоносителю. Отраженный корпусом 3 цилиндрического концентратора 2 пучок солнечного излучени , предварительно сфокусированный линзой 7, неравномерно фокусируетс  вдоль линии, соедин ющей трубчатые приемники 5 и 6, что не.сколько увеличивает количество переотражений до попадани  излучени  на приемники 5 и 6. Указанный недостаток устран етс  в варианте выполнени  корпуса 3 концентратора 2 в форме эллипсоцилиндра ( фиг.З). В этом случае после каждого переотражени  пучок солнечного излучени  вновь фокусируетс  на одном из трубчатых приемников 5 и 6, Дл  достижени  максимальной температуры теплоноситель от потребител  13 с помощью насоса 12 через трубопроводы 1 1 направл ют с помощью диструбутора 10 в зазор Э, в котором происходит его предварительный нагрев, а затем в последовательно соединенные трубчатые приемники 6 и 5 соответственно ,, где он нагреваетс  сфокусированным излучением. Управление диструбутором 10 осуществл ют вручную с помощью руко тки l4. Снабжение гелиоустановки вторым трубчатым приемником 6, установленным в фокусе линзы 7, расположенной во входном отверстии кор пуса 3 концентратора 2, а также симметричное расположение обоих приемников 5 и 6 относительно горизонтальной плоскости симметрии корпуса 3 и в фокальной плоскости корпуса 3 обеспечивает преимущественное преобразование солнечной энергии в тепло непосредственно , поглощающим излучение теп лоносите ем, наход щимс  в оптически прозрачных трубчатых приемниках 5 и 6, что значительно повышает температуру теплоносител  и КПД гелиоустановки . Снабжение корпуса 3 концентpatopa 2 обечайкой 8, расположенной в зазоре 9 относительно корпуса 3, и заполнение зазора 9 теплоносителем позвол ет предотвратить потери тепла. образукицегос  в результате переотражений излучени  корпусом 3 концентратора 2, что повышает КПД гелиоустановки . Выполнение корпуса 3 концентратора 2 в форме эллипсоцилиндра делает минимальным количество переотражений сфокусированного линзой 7 излучени , что позвол ет максимально повысить температуру теплоносител  и уменьшить габариты гелиоустановки,что,в свою очередь,дополнительно повышает КПД гелиоустановк Формула изобретени  1. Гелиоустановка, содержаща  софокусные первичный и вторичный концентраторы , последний из которых имеет цилиндрический корпус с входным отверстием и внутренней зеркальной поверхностью, и расположенный в корпусе трубчатый, приемник солнечного излучени , отличающа с  тем, что, с целью повышени  КПД, она снабжена вторым трубчатым приемником, размещенным в фокусе первичного кон- . центратора, последний выполнен в виде цилиндрической линзы, расположенной во входном отверстии, корпус снабжен обечайкой, охватываххцей его с образованием зазора, заполненного погловдающим теплоносителем, а трубчатые приемники выполнены из оптически прозрач °° материала, причем первый прием расположен в фокальной плоскости корпуса симметрично второму относительно горизонтальной плоскости симметрии корпуса,
2. 2. Гелиоустановка по п.1, о т п ичающа с  тем, что пот1еречное сечение вторичного концентратора име ,ет форму эллипса.. 3- Гелиоустановка по п.1, о т л ичающа с  тем, что оба трубЧатых приемника и зазор гидравличес ки св заны между собой с помощью диетрубутора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Mills David R. Two-stage tilting solar concentrators.- iSolar . Energy, 19SO, 25, N 6, 505-509