Концентратор солнечной энергии

) 467308 ОПИС Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических республик(32) ПриоритетОпубликовано 15,04.75. Бюллетень14 М. Кл, б 02 Ь 5/1 Государственный комнте Совета Мииист ов ССС рделамизобретенийн открытий 3) 535,313.2(088,8) 29,08.7 та опубликования описа Д. И, Тепляков, Р. Р, Апариси и Л, В. Гор венный научно-исследовательский энергетим. Г. М. Кржижановского ов ескии инст 54) КОНЦЕНТРАТОР СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГ Изобретение отнники и служит длизлучения,Известны концентраторы со содержащие ряд соосных и с болоидных колец, отражаю каждого из которых имеет об с непрерывной поверхностыоОписываемый конденсатор известных тем, что в нем об рывной поверхности вращени вой, аппроксимирующей крив ющую уравнению ий фок ось, 3ное5 - о Здесь обозначе концентратора, 2 вершина концен стояние концент бласти гелиотеховки солнечного осится к о я фокусир рас тра жающие парабол ные кольца, огран верхностью враш нение которой ап офокусоны по 6, уравение о 1+и 8 - та же образующаяная дугой эллипса и окружино; 9 - центр этой дугисравнения на чертеже покаобразующая непрерывногофокусното с концентраторощая сферической поверхносным фокусному расстояни12 - образующая сферы споловине фокусного рассттора.Образующая 6 в полярннат (полюс в геометрическная ось вдоль оптической охарактеризуется уравнениемсо сов У 1+сов Угде У и р - полярные координаты точек обРазУющей, 1 о - РасстоЯние от веРшины концентратора до общего фокуса колец, фокусное расстояниекаждого из которых определяет ся выражением =осов У, например, вид проходящей через вершину концентратора дуги окружности радиуса порядка (0,58 - 0,67) 1, с центром на оптической оси концентратора.Такие отличия позволяют уменьшить кому 2 в фокальном пятне, за счет чего достигается выравнивание распределения плотности светового потока в этом пятне.На чертеже схематически показано сечение отражающей поверхности концентратора. 3 ой системе коорди ом фокусе, поляр си концентратора)(71) Заявитель, Госуд лнечнои энертии,офокусных паращая поверхностьщую окружностьвращения,отличается отразующая непрея имеет вид криую, удовлетворяометрическптическая4 - фокусавное 1 ю,оосные ис одной стбразующейрует уравовисов У о. 1 ге - его о ратора, атора, р оидные с иченные ения с о проксими аппроксимированости соответственокружности. Для зано также: 10 - параболоида, сом; 11 - образуюти с радиусом, равю концентратора; радиусом, равным ояния концентраКольцевые зеркальные элементы, расположенные вдоль этой поверхности, представляют собой кольца 5 софокусных и соосных параболоидов, фокальные расстояния которых определяются выражением(2) Образующая 6 по уравнению (1) может быть аппроксимирована частью окружности 8, центр которой расположен в точке 9 на оптической оси концентратора. Она лежит на расстоянии, равном 0,4166 о от точки фокуса 1, а радиус окружности составляет соответственно 0,5834когда точка сравнения А расположена при аппертуре 0=60. Центр сферы 8 может перемещаться вдоль оптической оси концентратора в диапазоне от 0,33 1 О (точка сравнения при малой апертуре) до 0,421 о (точка сравнения при У)60). В этом случае радиус сферы 8 соответственно меняется от 0,67 Го до 0,58 ГоОбразующая 6 может быть аппроксимирована дугой 7 эллипса, малая ось которого совмещена с фокусным расстоянием 1 О концентратора. Эксцентриситет е этого эллипса выбирается из соображений максимального приближения кривой 7 к кривой 6 по уравнению (1). В зависимости от апертуры концентратора он может иметь значения более 0,5, Так, как аппертурный угол концентрации принципиально ограничен условиями самозатенения зеркальных элементов на периферии концентратора, то можно указать и верхний предел для эксцентриситета. Он равен примерно 0,6.Таким образом, эксцентриситет эллипсоида 5 вращения определяется диапазоном 0,5(е((0,6. Для построения кривой 7 на чертеже эксцентриситет выбран 0,54.Предмет изобретения10Концентратор солнечной энергии, содержащий ряд соосных и софокусных параболоидных колец, отражающая поверхность каждого из которых имеет общую окружность с непре рывной поверхностью вращения, отличающийся ся тем, что, с целью уменьшения комы в фокальном пятне, образующая непрерывной поверхности вращения имеет вид кривой, аппроксимирующей кривую, удовлетворяющую 20 уравнению2 сОВ У1 + соз Угде 0 и р - полярные координаты точек об разующей, о - расстояние от вершины концентратора до общего фокуса колец, фокусное расстояниекаждого из которых определяется выражением =о сов У, например, вид проходящей через вершину концентратора дуги 30 окружности радиуса порядка (0,58 - 0,67) 1 Ос центром на оптической оси концентратора.орректор Н, Аук каз 1988/2ЦНИИПИ Подписно Типография, пр. Сапунова, 2 Изд.1471сударственного комитетапо делам изобретений иМосква, Ж, Раушская Тираж 593Совета Министровоткрытийнаб., д, 4/5