Гелиоконцентратор

 

Изобретение позволяет улавливать солнечное излучение за весь период движения Солнца по небосводу без применения системы слежения и одновременно увеличивать коэффициент концентрации солнечного излучения за счет увеличения входной апертуры рефлектора. Гелиоконцентратор работает по принципу солнечной ловушки и представляет собой полностью зеркалированные кольца 1, образованные фокусными усеченными параболоидами, сечения которых расположены выше их фокальной плоскости. Входное отверстие перекрыто светопропускающим элементом 2 в виде шарового сегмента обращенным вогнутостью внутрь концентратора и имеющим селективно-отражающее покрытие с внутренней стороны Выходное отверстие перекрыто линзой Френеля 3 с рабочей пооерхностью, обращенной внутрь концентратора Элементы 2 и 3 снабжены фланцами 4 и 5, скрепленными один с другим при помощи болтов-стяжек 6 и 7, которые соединены между собой коромыслом 9 На верхнем фланце 4 размещен контротражатель 8 в виде менискового зеркального кольца для улавливания излучения при восходе и закате Солнца. К нижнему фланцу 5 прикреплен полый световод 10 для трансформации сконцентрированного солнечного излучения к месту его утилизации 1 ил ъ« fe

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 24 J 2/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4480467/06 (22) 31.08.88 (46) 30.04.91. Бюл. ¹ 16 (75) В.Ф. Николаевский и Т.Ю. Кузьменко (53) 662,997 (088.8) (56) Eschenauer Hans А., Vermenlen Peter I.

Contribution to the орт! mazation of novel solar

energy collector. — Z. Flugwlss und

Weltraumforsch, 1986, 10, N 3, р. 190 — 198. (54) ГEfiL40KOH!J,F HTPATOP (57) Изобретение позволяет улавливать солнечное излучение за весь период движения

Солнца по небосводу без применения системы слежения и одновременно увеличивать коэффициент концентрации солнечного излучения за счет увеличения входной апертуры рефлектора. Гелиоконцентратор работает по принципу "солнечной ловушки" и представляет собой полностью зеркалированные кольца 1, образованные фокусными

Изобретение относится к гелиотехнике, а именно к концентраторам солнечного излучения, Цель изобретения — увеличение коэффициента концентрации солнечного излучения за счет увеличения входной апертуры рефлектора, На чертеже представлено меридиональное сечение концентратор;. и оптический ход солнечных лучей.

Гелиоконцентратор содержит по меньшей мере два коаксиальных кольца 1, образованных усеченными фокусными параболоидами, сечения которых расположены выше их фокальной плоскости. Внутреннее кольцо

1 имеет двухстороннюю зеркалированную

« Ы 1645791 А1 усеченными параболоидами, сечения которых расположены выше их фокальной плоскости, Входное отверстие перекрыто светопропускающим элементом 2 в виде шарового сегмента, обращенным вогнутостью внутрь концентратора и имеющим селективно-отражающее покрытие с внутренней стороны. Выходное отверстие перекрыто линзой Френеля 3 с рабочей поверхностью, обращенной внутрь концентратора, Элементы 2 и 3 снабженй фланцами

4 и 5, скрепленными один с другим при помощи болтов-стяжек 6 и 7, которые соединены между собой коромыслом 9. На верхнем фланце 4 размещен контротражатель

8 в виде менискового зеркального кольца для улавливания излучения при восходе и закате Солнца, К нижнему фланцу 5 прикреплен полый световод 10 для трансформации сконцентрированного солнечного излучения к месту его утилизации. 1 ил. поверхность, а внешнее — только внутреннюю зеркалирован ную поверхность. Кольца

1 перекрыты светопропускающими входным 2 и выходным 3 элементами. При этом входной элемент 2 выполнен в виде шарового сегмента, обращенного вогну1остыю к солнечному излучению, и имеет селективно — отражающее покрытие с внутренней стороны. Выходной элемент 3 выполнен в виде линзы Френеля с внутренней рабочей поверхностью, Элементы 2 и 3 снабжены фланцами 4 и 5, скрепленными друг с другом при помощи болтов-стяжек б и 7, причем на верхнем фланце 4 размещен контротражатель 8 в виде менискового зеркального кольца. B свою очередь, болты — стяжки 6 и 7

1645791

Формула изобретения

Составитель В,Савенков

Редактор Ю.Петрушка Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор В.Гирняк

Заказ 1343 Тираж 399 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 соединены между собой коромыслом 9, а к нижнему фланцу 5 прикреплен полый световод 10 с внутренней зеркальной и внешней теплоизолирующей поверхностями, Концентратор работает следующим образом.

При восходе и закате Солнца излучение первоначально улавливается контротражателем 8 и трансформируется внутрь кольцевого концентратора. При дальнейшем дневном перемещении Солнца по небосводу излучение непосредственно улавливается кольцевым концентратором, чему в значительной мере способствует придание входной поверхности формы шарового сегмента.

Солнечное излучение, пройдя входной элемент 2, после многократного переотражения между зеркальными стенками соседних колец 1 поступает на выходной элемент 3, выполненный в виде линзы Френеля, В результате, сохраняя квазипараллельность лучей, но с большей концентрацией на единицу площади, солнечное излучение направляется в полый световод 10 и переносится с его помощью к месту потребления (теплоприемник, фотопреобразователь, аккумулятор и т. и.).

Данный параболо-кольцевой концентратор работает по принципу "солнечной ловушки" и не требует системы слежения за

Солнцем, Использование селективно-отражающего покрытия на внутренней поверхности входного элемента 2 позволяет регулировать тепловой режим внутри концентратора и варьировать спектр восприниФ маемого излучения, что обусловливается сферой использования концентратора.

Крепеж посредством фланцев и болтовстяжек весьма технологичен с точки зрения

5 монтажа гелиоконцентратора в полевых условиях, так как его конструкция является разборной и практически не чувствительна к юстировке оптических элементов.

Гелиоконцентратор, содержащий по меньшей мере два коаксиальных кольца, образованных усеченными фокусными пара15 болоидами, сечения которых расположены выше их фокальной плоскости, причем внутреннее кольцо имеет двухстороннюю эеркалированную поверхность, а внешнее— только внутреннюю зеркалированную по20 верхность, отличающийся тем.что,с целью увеличения коэффициента концентрации излучения, кольца перекрыты светопропускающими входным и выходным элементами, при этом входной элемент вы25 полнен в виде шарового сегмента, обращенного вогнутостью к солнечному излучению, и имеет селективно-отражающее покрытие с внутренней стороны, а выходной — в виде линзы Френкеля с внутренней рабочей по30 верхностью, элементы снабжены фланцами, скрепленными друг с другом при помощи болтов-стяжек, причем на верхнем фланце размещен контротражатель в виде менискового зеркального кольца.