Концентратор лучистой энергии "пересвет" и способ его изготовления

 

1. Концентратор лучистой энергии, содержащий расположенные коаксиально и со смещением одна относительно другой вдоль общей оси коронки с внутренней отражательной поверхностью, закрепленные на несущем каркасе, о т л им а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения коэффициента концентрации , .коронки выполнены с софокусными параболической формы образующими причем .нижняя кромка каждой внутренне расположенной коронки лежит на боковой поверхности воображаемого конуса с вершиной в общем фокусе коронок и основанием, по периметру сое падающим с верхней крсмкой соседней наружно расположенной коронки, а верхняя кромка - на боковой поверхности воображаемого цилиндра с образующей, параллельной общей оси и касающейся нижней кромкисоседней наружно распо1Юже«1ной коронки. 2. Способ изготовления концентратора лучистой энергии путем поочередного центробежного формования коронок 8 сосуде с кольцевыми перегородками , п{ едвармтельно заполненном жидкостью , не смешивающейся с формовочной и с большем удельным весом,о т л и ч а ю щ ни с я тем, что перед формованием KOfiOHOK в сосуд с жид . костью погружают несший каркас, при формовании каждой последующей коронки изменяют скорость вращения сосуда, причем скорость вращения сосуда для каждой коронки определяют по формуле (Л ,. в;Ш„Ш И- ) с где О tUu скорости вращения . 1-1 сосуда при формовании внешней и соседней с ней внутрено го л с ней коронки соответственно; О ускорение силы тяжести; ч ut - разность фокусных расстояний соседних коронок.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Nl

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н aBVOPCRONIV СЕИДВтю»Ство ш„ ф -ЬХ2Ю "

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЫТИЙ (21 ) 3388831/24-06 (22) 28. О1. 82 (46) 15.06.83 Бюл. 11 22 (72) В,A. Васильев (53) 535.872662 997 (088.8) (56) 1 Заявка Франции И 2477725 кл. G 02 В 5/10, F 24 Т 3/02, опублик. 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

11 209674, кл. C 03 В 19/04, 1966. (54 ) КОНЦЕНТРАТОР ЛУЧИСТОЙ ЭНЕРГИИ

"ПЕРЕСВЕТ" И СПОСОБ ЕГО.ИЗГОТОВЛЕНИЯ (57) 1. Концентратор лучистой энергии, содержащий расположенные коаксиально и со смещением одна относительно другой вдоль общей оси коронки с внутренней отражательной поверхностью, закрепленные на несущем каркасе, о т л и и а ю шийся тем, что, с целью повышения коэффициента концентрации,,коронки выполнены с софокусными параболической формы образующими, причем .нижняя кромка каждой внутренне расположенной коронки лежит на боковой поверхности воображаемого конуса с вершиной в общем фокусе коронок и основанием, по периметру сов» падающим с верхней кромкой соседней наружно расположенной коронки, а верхняя кромка - на боковой поверхности воображаемого цилиндра с образующей, параллельной общей оси и касающейf

as «11

Заю G 02 В 5/1О; F 24 J 3/02 ся нижней кромки соседней наружно расположенной коронки.

2. Способ изготовления концентратора лучистой энергии путем поочередного центробежного формования коронок s сосуде с кольцевыми перегородками, предварительно заполненном жидкостью, не смеаивающейся с формовочной и с большим удельным весом, о т -. л и ч а ю шийся тем, что перед формованием коронок в сосуд с жид" - . костью погружают несущий каркас, при формовании каждой последующей коронки изменяют скорость вращения сосуда, причем скорость вращения сосуда для каждой коронки определяют по формуле где (МИ,1, щ„" скорости вращения ., сосуда при формованим внешней и соседней с ней внутренней коронки соответственно, О" - ускорение силы тяжести, b - разность фокусных расстояний соседних коронок.

10232 О по периметру совпадающим с верхней кромкой соседней наружно расположенной коронки, а верхняя кромка— на боковой поверхности воображаемого . цилиндра с образующей, параллельной общей оси и касающейся нижней кромки

1 соседней наружно расположенной коройки.

Согласно способу изготовления концентратора лучистой энергии путем поочередного центробежного формоаания а сосуде с кольцевыми перегородками, предварительно заполненном жидкостью не смешивающейся с формовочной и с большим удельным весом,. перед формованием коронок в сосуд с жидкостью погружают несущий каркас, при формовании каждой последующей коронки изменяет скорость вращения сосуда, при" чем скорость вращения сосуда для каждой коронки определяют по формуле где (ЮИ 1 Ши скорости вращения сосуда при формовании внешней и соседней с ней внутренней коронки соответственно; ускорение силы тяжести, Ь| - разность фокусных расстояний соседг них коронок.

На фиг. 1 схематично показан концентратор лучистой энергии, на фиг. 2 - фрагмент установки для осуществления способа изготовления концентратора лучистой энергии.

Концентратор лучистой энергии содержит расположенные коаксиально и со смещением одна относительно другой вдоль общей оси 1 (фиг. E) коронки

2 с внутренней отражательной поверхностью ), закрепленные на несущем каркасе Й.

Коронки 2 выполнены с софокусными параболической формы образующими, причем нижняя кромка 5 каждой внутренне расположенной коронки 2 лежит на боковой поверхности воображаемого конца 6 с вершиной в общем фокусе f коронок 2 и основанием, по периметру совпадающим с верхней кромкой 7 соседней наружно расположенной коронки

2, а верхняя кромка 8 каждой внутИзобретение относится к оптике, в частности к концентраторам лучистой энергии и способам их изготовления.

Известен концентратор лучистой энергии, содержащий расположенные коаксиально и со смещением одна отно сительно другой вдоль общей оси коронки с внутренней отражательной поверхностью, закрепленные на несущем каркасе 1 ) .

Известен способ изготовления концентратора лучистой энергии пу" тем поочередного центробежного формования коронок в сосуде с кольцевыми перегородками, предварительно заполненном жидкостью, не смешивающейся с формовочной и с большим удельным весом. В концентраторе коронки выполнены сферической формы и их фокальные зоны совпадают. Коронки вырезаны по одному общему сферическому профилю так, что плоскость сечения каждой перпендикулярна общей оси 2 J.

С помощью известного концентратора можно собирать лучистую энергию солнца с больших площадей. Однако коэффициент концентрации при этом ограничен формой образующей коронки.

8 известном способе изготовления 30 концентратора поочередное центробежное формование коронок ведут при постоянной скорости вращения сосуда, но со смещением его оси вращения, что не позволяет изготавливать коронки с различными фокусными расстояниями, снижая коэффициент концентрации. Кроме того, закрепление коронок на каркасе после их изготовления требует проведения юстировочных О работ, что в своа очередь также влияет на достижимый коэффициент концентрации.

Целью изобретения является повыше" ние коэффициента концентрации. 45

Поставленная цель достигается тем, что в концентраторе лучистой энергии, содержащем расположенные коаксиально и со смещением одна относительно другой вдоль общей оси коронки с внутренней отражательной поверхностью, закрепленные на несущем каркасе, коронки выполнены с софокусными параболической формы образующими, причем нижняя кромка

55 каждой внутренне расположенной коронки лежит на боковой поверхности воображаемого конуса с вершиной в общем фокусе коронок и основанием

1023270 ренне расположенной коронки 2 лежит на боковой поверхности воображаемого цилиндра 9 с образующей, параллельной общей оси 1 и касающейся нижней кромки 10 соседней наружно располо" женной коронки 2.

Фокальные радиусы - векторы отражающих поверхностей 3 коронок 2 в концентраторе лучистой энергии могут быть большими и меньшими фокальных параметров коронок 2.

Несущий каркас 4 выполнен, например, трубчатым.

Концентратор лучистой энергии изготавливают путем поочередного 15 центробежного формования коронок

2 (фиг. 2.) в cocvne 11- с кольцевымм перегородками 12,предварительнозапол-, ненном жидкостью 13,не смешивающейся с формовочной и с большим удельным весом. Перед формованием коронок

2 в сосуд 11 с жидкостью 13 погружают несущий каркас 4, при формовании каждой последующей коронки 2 изме-. няют скорость вращения сосуда ll, причем скорость вращения сосуда 11 для каждой коронки 2 определяют по формуле

$ e чую-1 9-Ыь4

Ф

Ь где 16„, Фл - скорости вращения сосуда 11 при формовании внешней и соседней с ней внут- И ренней коронки 2 соответственно,"

- ускорение силы тяжести;

Ь - разность фокусных 40 расстояний соседних коронок 2.

Для уменьшения расхода жидкости

13 и при изготовлении концентраторов больших диаметров сосуд 11 целесообразно разместить во вспомогательной жидкости 14, которая вращается в неподвижном дополнительном сосуде

15, а дно сосуда 11 может быть выполнено выпуклым и полым или за" у полнено легким материалом, например пенопластом.

Способ изготовления концентратора лучистой энергии осуществляют следующим образом.

8 сосуд 11 (фиг. 2 ) между несооб" щающимися перегородками 12 помещают жидкость 13, которая не затвердевает при формовании, являясь более плотной, чем формовочная, и не смешивается с последней. Затем заливают формовочную жидкость в.зону сосуда !1, соответствующую внешней коронке 2 концентратора. Например, при формовании коронок 2 концентратора из раствора полиметилметакрилата в качестве жидкости 13 можно испольэовать глицерин. Затем в сосуд 11 устанавливают несущий каркас 4 с погружением в формовочную жидкость при вращении сосуда 11.

После этого приступают к центробежному формованию внешней коронки 2 концентратора, выбирая скорость вращения сосуда ll по известному соотношению между фокусным расстоянием жидкостного параболоида, ускорением силы тяжести g è угловой скоростью

Щ вращения сосуда 11, а именно

С— (@й

При этом, учитывая зависимость высоты и подъема жидкости 13 у стенки сосуда 11, находящейся на расстоянии

Г от его центра,по формуле

)2. 4.

Г cv Ъ= подбирают необходимое положение фокуса F концентратора.

Положение фокуса F может контролироваться путем подачи яараксиального пучка света на формуемую коронку

2 и фиксации изображения источника света на помещеннбм в фокус экране.

После затвердевания формовочной жидкости so внешней зоне сосуда 11 заливают ее s соседнюю внутреннюю зону и изменяют скорость вращения сосуда 11.

Таким образом поочередно формуют все коронки 2 и извлекают готовый концентратор, а именно несущий каркас

4 с закрепленными на нем коронками

2, из сосуда 11.

Концентратор лучистой энергии работает следующим образом.

Параксиальный пучок .лучей, отражаясь от неэкранирующих друг друга параболоидной формы коронок 2 (фиг. 1Р, собирается в общем фокусе коронок 2 концентратора, также беэ взаимного экранирования коронками 2 сходящегося пучка.

Выполнение коронок 2 параболоидной формы и их .размещение на несу102 3270 щем каркасе 4 без взаимного затенения как по апертуре каждой коронки 2, так и по сходящемуся пучку излучения, позволяет повысить коэффициент концентрации излучения. При этом светосила концентратора увеличивается, поскольку средний Фискальный радиусвектор коронок 2 меньае диаметра концентратора, а расположение Фокуса концентратора с его тыльной стороны

4 облегчает его эксплуатацию. Расположение несущего каркаса 4 в формовочном сосуде 11 и изменение скорости вращения последнего для каждой коронки

5 2 обеспечивают софокусное положение коронок 2 беэ взаимного затенения и юстировочных работ, что, в свою очередь, повыаает коэффициент кон-, центрации и упрощает эксплуатацию

1О концентратора.

ВНИИПИ Заказ 4206/31

Тираж 511 Подписное

ЮЮ

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород,ул.Проектная,4

Концентратор лучистой энергии пересвет и способ его изготовления Концентратор лучистой энергии пересвет и способ его изготовления Концентратор лучистой энергии пересвет и способ его изготовления Концентратор лучистой энергии пересвет и способ его изготовления 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области технологий изготовления приемников солнечной энергии

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к созданию концентраторов солнечного излучения для фотоэлектрических модулей и солнечных станций на их основе

Изобретение относится к области использования солнечной энергии для обеспечения энергетических нужд на производстве и в быту, преимущественно для опреснения соленой воды

Изобретение относится к солнечной энергетике и может найти применение в гелиоустановках специального назначения, например в установках для обеззараживания воды, использующих для уничтожения патогенной микрофлоры ультрафиолетовую часть солнечного излучения

Изобретение относится к области солнечной энергетики и может быть использовано для прямого преобразования солнечной энергии в тепловую или электрическую энергию

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к коллекторам солнечной энергии или аналогичным устройствам, и касается их перемещения для следования за солнцем, а также их охлаждения и защиты

Изобретение относится к строительству жилых домиков в сельской местности, тайге, пустыне и в горах
Наверх