Оборудование установок солнечного тепло- и хладоснабжения 8

Коэффициент концентрации фоклинов может быть определен как отношение ширины входного отверстия D и выходного d:

где α — параметрический угол раскрытия.

Рис 2.10. Концентраторы

Рис 2.10. Концентраторы

а — линза Френеля; б - призменный; в — параболоидный; г — параболоцилиндрический

Рис 2.11. Коллекторы с фоклинами

Рис 2.11. Коллекторы с фоклинами

а — двугранным; б — параболоцилиндрическим;

1 — прозрачное покрытие; 2 — отражающая поверхность; 3 - каналы с теплоносителем; 4 — теплоизоляция



Задавшись коэффициентом концентрации и диаметром поглощающей трубы, равному ширине выходного отверстия, можно найти стальные параметры фоклина.

Для Д-фоклина (двухгранного):


Для ПЦ-фоклина (параболоцилиндрического):

При одинаковых степенях концентрации Д-фоклины имеют несколько большее входное отверстие. Однако при падении параметрического угла Д-фоклин пропускает в среднем только 75 % потока излучения. Для этого фоклина характерны также многократные отражения лучей, поэтому его реальное пропускание может резко уменьшиться при использовании зеркал с коэффициентом отражения менее 0,9. Кроме того, Д-фоклины более чувствительны к разориентации, чем ПЦ-фоклины. Основным недостатком ПЦ-фоклинов является сложность изготовления криволинейных зеркал, поэтому разрабатываются так называемые усеченные фоклины. Уменьшение высоты ПЦ-фоклина в 2 раза уменьшает степень концентрации всего на 10 %.

Рис 2.12. Поперечный разрез солнечного коллектора типа С-121 с малой концентрацией

Рис 2.12. Поперечный разрез солнечного коллектора типа С-121 с малой концентрацией

1 — стальной корпус; 2 — полиэтиленовые листы; 3 — изоляция из минеральной ваты δ = 40 мм;

4 — стеклопластиковая пластина δ = 8 мм; 5 — параболоцилиндрический концентратор; 6 — поглощающая труба 40x20x2 мм; 7 - закаленное стекло δ = 4 мм; 8 — крепежные элементы с резиновым уплотнителем

Повышение температуры теплоносителя в фокусирующих коллекторах связано с уменьшением теплоотдающей площади приемника излучения. В первом приближении можно принять, что такое уменьшение потерь тепла пропорционально степени концентрации. Особенно перспективно применение в концентрирующих солнечных коллекторах приемников с вакуумной изоляцией.

Параллельно с совершенствованием концентрирующих коллекторов на основе фоклинов разрабатывают простые концентрирующие системы плоских коллекторов с плоскими горизонтальными и наклонными зеркальными крыльями.