Концентрирующее устройство — SU 1828208 (original) (raw)
(57) Использовапотока электроизобретения: усповерхность ижающая поверхлельных полосщенных на оснплоскости. 6 ил Ж СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУВЛИКГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ ССС(71) Головное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Энергия" (72) Шолохов АВ.; Никитский В.П; Бержатый В.М, (56) тойп в. Кебдерей, В.КМПег. 2 гцс 1 цга Сопсер 16 акогагре Ыаг Сопсепгаотв ЫГ 86-202, р.6.Грилихес ВА и др. Солнечная энергия и космические полеты. М.: Энергия, 1984, с 1 66-1 67. ИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ние: в устройствах концентрации магнитного излучения. Сущность тройство содержит отражаущую приемник энергии, причем отраность выполнена в виде параппричем верхние кромки размеовании полос выполнены в однойИзобретение относится к устройствам концентрации потока эл. магнитного излучения и может быть использовано, например, в космической технике для концентрации солнечной энергии,Цель изобретения - уменьшение габаритов концентрирующего устройства и улучшение его технологичности, а также повы ш ение коэффициента полезного действия.На фиг,1, 2 представлено концентрирующее устройство, об 1 ций вид; на фиг,З, 4 - расчетная схема, используемая при выводе уравнений отражающей поверхности полос концентрирующего устройства; на фиг,5, 6 - концентрирующее устройство, линия концентрации которого располагается в стороне от отражающей поверхности.Предлагаемое концентрирующее устройство, используемое в качестве концентратора солнечной энергии, содержит отражающую поверхность, выполненную в виде параллельных между собой полос 1 параболического сечения, размещенных на основании 2, Причем фокусы сечений лежат на одной прямой, образующей линию концентрации 3. При этом линия 3 параллельна полосам 1, В окрестности линии концентрации 3 располагается приемник энергии 4, ось которого 5 проходит вдоль линии 3,При работе устройства отражающая поверхность КУ ориентируется на Солнце, Причем таким образом, чтобы плоскость, проходящая через верхние кромки полос 1, была перпендикулярна направлению солнечного излучения, При этом энергия солнечного излучения, падающего на устройство, концентрируется на прямой 3 (и, следовательно, на оси 5), воздействуя на приемник энергии 4,Найдем зависимость, связывающую форму отражающей поверхности полосы 1 с параметрами ее положения на основании 2.Проведем через верхние кромки полос 1 плоскость О.Из произвольной точки "А" на прямой 3 опустим перпендикуляр на плоскость О, а точку пересечения полагаем началом системы координат ОХУЛ. Ось ОЕ проведем в плоскости С вдоль направления полос 1. Ось ОУ проходит через точку "А". Ось ОХ образует с осями ОУ, 02 правую систему осей.Рассечем отражающую поверхность плоскостью ХОУ. Тогда в сечении полосы 1, получим отрезок параболы ( Сг), уравнение которойУ =ахг+ З (1) Выведем зависимости для расчета коэффициентов "а." и "Ь". Определим положе ние точки "С" параболы (1) как С(,о). Тогдав точке "С" равенство (1) примет вид О=а +11,5Далее имеем(2) бу/Ох=у =2 а х. 10 И в точке "С" у=2 а =ща,(3) С другой стороны, из закона отражения име 15 ем;(5) Тогда уравнение отражающей поверхностиполосы 1 запишется как 35 Н+1 Н Н+ Н+2 2 2 2о о 2 о оХ +21.2 пРи 22 5 Ее 1, 2х1; (7),4+1-Н 40где г 1, 2 - координаты границ (точки А 1, Аг)фиг,З, отражающей поверхности;1, 2 - расстояния от верхней и нижнейкромок рассматриваемой полосы 1 до пло 45 скости УОЛ ( = 1),Пусть по конструктивным соображениям(например, из соображений прочности концентрирующего устройства) заглубление полос 1 в основание 2 должно ограничиваться50 величиной ЬО, Найдем зависимость 2 = 2 (1,ЬО, НО). Имеем; для точки Е, в соответствии суравнением (6) можем записать1828208 В качестве примера рассмотрим расчет уравнений полос 1 для отражающей поверхности, представленной на фиг.4, с габаритами: в направлении оси ОХ 10 м, в направлении оси ОЕ 3 м, Но = 1 м, по" 3 мм. Отсчет полос (1 = 1, 2, , и) ведется от края отражающей поверхности в направлении - "ОХ". Имеем= 1,11 = 5, Ьо 3 мм, Но = 1 м. г 4,9963 м Ширина полосы 1 - 12 = 500 Уравнение паве1,5 м, 4,9926 м9963 м. И так далее, до значенияаваемого из конструктивных со(в том числе 1 гвь = О).в действующих формулах переисутствует только в виде х илиул ы (10), (11), и т.д действитель-1,5 м Е1 х ( 4, 1 г =гав, зад ображенийТак как менная х пр х 1, то форм равна4996,3 = 3,7 ммности полосы 1 имеет ви вна992,6=3,7 м ти полосы г 1-А1828208 Ьф 22 де Х, У, Х - ко полосы относите емы осей ОХУЕ при но- ой пове оугол ачал рдинат ьно пр причем нергии К и концен коси Формула изобретенияКОНЦЕНТРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее приемник энергии и концентратор, выполненный по меньшей мере иэ,двух пар симметрично размещенных под углом на основании отражающих поло;, причем рабочие поверхности пар ориентированы навстречу друг к другу, отличающееся тем, что, с целью повышения степени концентра, ции энергии и КПД устройства, меридиональное сечение концентратора имеет форму фрепелевской поверхности, причем, верхние кромки полос размещены в одной плоскости, а отражающая поверхность каждой полосы задается уравнением: +1 -Н г гго Х .У= - -12 г ординат, точка О, размещено в точке пересечения перпендикуляра, опущенного из точки на линии концентрации, и плоскости, проходящей через вершины верхних кромок полос, ось ОУ направлена вдоль перпендикуляра в сторону линии концентрации, ось ОЕ располагается по направлению полос, ось ОХ об разует с осями ОУ, О 7. правую систему осей;21, 72 - значения границ полосы пооси ОЕ;11, г - расстояния от верхней и ниж ней кромок полосы до плоскостиУОЕ;Но - расстояние от точки 0 до линииконцентрации;при этом где по - допустимое заглубление поы в основание,причем ось приемника располагается вдоль его л рации.1828208 оставитель А.Смирноехред М,Моргентал рректо тор С.Кулаков а П писн Заказ 280 Тираж од НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина,