Одним из недостатков ЛЛФ, особенно стеклянных, изготов­ленных методом прокатки расплавленного стекла, является то, что невозможно их сделать короткофокусными из-за наличия больших внутренних напряжений в стекле и влияния кованности. Поэтому мо­дули с ЛЛФ с фокусным расстоянием 500 мм получаются громоздки­ми и тяжёлыми. Исправить это положение позволяет фокусируемый коллектор солнечной энергии [3.4], представленный на рис. 3.9.

Принцип построения такого коллектора состоит в следующем: линза 3 фокусирует падающее солнечное излучение в фокус Fi, на пути лучей находится гиперболический отражатель 1, один фокус которого совмещён с фокусом F], а другой находится внутри про­странства линза-отражатель. Положение F2 может совпадать с цен­тром тяжести модуля. Отражающая поверхность отражателя 2 нахо­дится внутри модуля и защищена от прямых атмосферных воздейст­вий. Глубина модуля Н при этом не превышает 100 мм, что умень­шает эти величины не менее чем в 5 раз. После изготовления модуля были проведены его испытания на эффективность угловых дефоку­сировок и на определение концентрации.

Модуль был выполнен следующим образом: ЛЛФ имела ги­перболический цилиндрический отражатель, в фокусе которого ус­тановлен приёмник излучения в виде трубы диаметром 20 мм с за­щитной стеклянной трубой диаметром 30 мм. Таким образом улуч­шалась теплоизоляция приёмника от конвективных потерь во внут­реннем пространстве.

Эксперимент проводился калориметрированием модуля с по­мощью замера теплоты протекающей воды. Суммарный КПД нагре­вателя составил 44% в прицельном положении. Невысокие значения эффективности объясняются низкой оптической эффективностью ЛЛФ (50%) и коэффициентом отражения плёнки отражателя (75%), при этом концентрация излучения возросла с 5Х до 7Х.

Рис. 3.9. Схема работы
фокусирующего коллекто-
ра: ЛЛФ 3 фокусирует из-
лучение в фокус Fi, гипер-
болический отражатель 1
направляет излучение
в фокус F2, при этом умень-
шаются габаритные разме-
ры коллектора и увеличи-
вается концентрация на
приёмнике

Показано, что модуль может использоваться при одноосном слежении с падением эффективности на 10% при сезонных отклоне­ниях солнечного излучения на 25° (рис. 3.10).

Результаты экспериментальной проверки данного модуля: площадь ЛЛФ 0,35×2,0 м =0,7 м2, мощность прямой радиации 862 Вт/м2, температура воздуха +23,5°С, расход воды 5,37 л/чм2, темпе­ратура воды на входе +37,5 °С, удельная мощность 378 Вт/м2. Мо­дуль может рассматриваться как перспективный для получения вы­соких температур теплоносителя (до 140°), что представляет интерес для солнечных кондиционеров и холодильников.