Концентратор лучистой энергии

(5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 30/069093. Бюл. г). 10рухимовичМ, Советская энциклопед, Автор М 777368 1976,)г 1,сек ЦЕНТРАТОР ЛУЧИСТОЙ ЭНЕ где г 1 - радиус фокального кольца первой секции. Каждая секция имеет свою кольцевую трубку с теплоносителем, причем плотность перехватываемой лучистой энергии для каждой секции одинакова. Концентратор выполняется сборным, число секций в нем может быть изменено по потребности, 1 ил,льзование: в гелсолнечной илив устройствахзователями свескую и т.п., ими энергию п иотехнике для утидругой лучистой с теплоносителем, етовой энергии в редающими запаотребителю. Сущность этих циамет ов для р-й секции равна 2 гр = 2 ( Ур - р - 1 )г 1, где г 1 - радиус фокального кольца первой секции, 1 р и, и2, фокусное расстояние р параболы, образующей р-ю секцию равно 0,5 гр, места стыка секций и фокальные кольца расположены в плоскости, перпендикулярной оси симметрии, а система накопления и съема энергии, например, разомкнутые кольцевые трубки с теплоносителем, подключены к одному общему накопителю и составляют единую энергосистему. Число секций может быть увеличено по потребности,Изобретение относится к гелиотехнике, может быть использовано для утилизации солнечной или другой лучистой энергии в устройствах с теплоносителем, преобразова 1 елями световой энергии в электрическую и т,п., передающими запасенную ими энергию потребителю.Целью изобретения является повышение КПД концентратора до максимально возможных теоретически значений при возможности наращивания снимаемой мощно- СТИ,Поставленная ц еркальный отраж истой энергии в тавлен из и секцаждой последующ нешним диаметр ель достигатель концеиде тела вй, внутреней секцииом предыду ется тем, что нтратора луращения соний диаметр совпадает с щей, а разНа чертеже представ ая схема предлагаемого вух проекциях - сперед альном сечении. а конструктивцентратора в в любом цент(54 КОНГИИ(57 ИсполиЗацииэнергиипредобраэлектричсенную и ность изоб ливдют из которых об ного отрез симметрии секции сов последующ ретения: концентратор и нескольких секций, каж разована вращением сим ка параболы вокруг общ Внешний диаметр пред падает с внутренним диа ей. Фокусное расстоянизготдв дая из метричей оси дущей метром1 р дляПоверхность зеркального отражателя концентратора образована рядом стыкующихся друг с другом по линиям разъема ОО 1, 661 и т,д, секций, отмеченных на чертеже цифрами.1, 2 и 3, В показанном на 5 чертеже примере и = 3. Каждая секция представляет собой тело вращения вокруг оси симметрии А отрезка параболы, соответст.- венно АСД-для секции 1, ОЕО-для секции 2 и ОТМ - для секции 3, 10Внутренний диаметр каждой последующей секции, например ОО секции 2, совпадает с внешним диаметром предыдущей, например, секции 1 и т,д, Разность внешнего и внутреннего диаметров р-й секции взя та равной 2 гр = 2 ( р - р - 1 )г 1, где г 1 - радиус фокального кольца 0101 первой секции,ри, и 2. Например, при р = =2 2 г 2 = ОА - ОА = 2( у 2 - 1)г 1 " 0,818 г 1;при р = 3 2 гз = 0,63 б,г 1 и т,д, Фокусное 20 расстояние 1 р, равное длине отрезка С 01 для первой секции, Е 02 - для второй и ТОз1- для третьей взято равным - гр, Геометри 2ческое место стыков секций между собой - точки И, О, О, А, О, б и И и фокусы парабол - точки 01, 02 и Оз - лежат в плоскости ИИ, перпендикулярной оси симметрии А. Накопители энергии, например, разомкнутая кольцевая трубка для каждой . секции, а именно В 1 В 1 для первой секции, В 2 В 2 - для второй и ВзВз - для третьей, автономны для каждой секции. Обозначение Вр характеризует место ввода теплоносителя, а Вр - место для его отвода, При этом отвод теплоносителя от трубок в местах В 1, В 2 и Вз производится через один общий ствол к единой тепловой магистрали,Койцентратор работает следующим образом.Секция 1 работает тождественно прототипу, Варьируя расстоянием г 1 между фокальной осью образующей параболы АСД и осью симметрииА концентратора, диаметром трубки теплоносителя, проходящего че/рез его сечение в точках 01 и 01 и скоростью протекания теплоносителя добиваются максимального КПД в первой секции, Этому оптимуму соответствуетЬ50 отношение,= 2 г 1 = сопзт.ЦДля второй секции (р = 2) г 2 = ( 2 - 1)г 1 = 0,414 г 1. При этом 32 = 31. Если теплоноситель прогонять сквозь кольцевую трубку второй секции с увеличенной в отношении г 1/г 2 раз по сравнению со скоростью в первой секции, то условие оптимума, соответствующее максимуму КПД сохранится. Аналогичная ситуация имеет место для любой последующей секции, так как геометрия концентратора выбрана из условия 5 Р = =Я 1=сопзт, Следовательно, условия нагрева теплоносителя для всех секций будут одинаковы и одинаковой окажется его температу 1ра во всех трубках Ор Ор, что позволяет соединить их в одну общую магистраль без потерь тепла, Добавляя новые секции, можно наращивать снимаемую с концентратора мощность, Для этого секции делают съемными.Изобретение позволяет более эффективно использовать концентратор лучистой энергии с кольцевым теплоносителем или преобразователями световой энергии в электрическую. Для пропорционального увеличения снимаемой мощности достаточно нарастить соответствующее число секций, оставляя существующее поворотное устройство и систему наведения, В случае прототипа для увеличения мощности пришлось бы ставить рядом и однотипных концентраторов и соединять их между собой дополнительными длинными трубками для перекачки теплоносителя, что неизбежно ведет к потерям. формула изобретения Концентратор лучистой энергии, состоящий из зеркального отражателя в виде тела вращения симметричного отрезка параболы вокруг оси симметрии, фокальная ось параболы параллельны оси симметрии конфокального параболе накопителя энергии кольцевой формы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения его КПД при возможности наращивания снимаемой мощности, зеркальный отражатель составлен иэ п секций, внутренний диаметр каждой последующей секции совпадает с внешним диа- метром предыдущей, а разность этих диаметров для -й секции взята равной 2 гр=2 (Ур - р - . 1 )г 1, где г 1 - радиус фокального кольца первой секции, 1ри, п 2, фокусное расстояние 1 р параболы, образующей поверхность р-й секции. равно г, геометрическое место стыков секций и фокусы парабол лежат в плоскости, перпендикулярной оси симметрии, а накопители энергии автономны для каждой секции и имеют один общий отвод.1802279гСоставитель Ю.Ерухимович Редактор А.Павловская Техред М.Моргентал Корректор И.МУска каз 845 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5водственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101