Модификация составного призмокона

Недостатками составных призмоконов являются: большой вес необходимого стекла и относительно большие светопотери в двух призмах. Усовершенствование идеи составного призмокона [4.8] представлено на рис. 4.6. Суть усовершенствования состоит в том, что за основной призмой расположена с воздушным зазором отра­жающая поверхность, т. е. уменьшается количество стекла в призмо — коне.

Солнечный фотоэлектрический модуль работает следующим образом.

Солнечное излучение, падает на рабочую поверхность 3 фоку­сирующей призмы 2 под углом ро (рис. 4.6), входит в призму 2 под углом Pi, попадает на грань переотражения 4 под углом р2, выходит из призмы 2 под углом Рз, попадает на зеркало 5 под углом р4 отражается и попадает на грань переотражения под углом р5; пре­ломляется в призме 2 под углом р6 и падает на рабочую поверх­ность призмы изнутри ПОД углом р7, который должен быть больше угла полного внутреннего отражения р7 > arc sin 1/п. После полного внутреннего отражения излучение попадает на грань выхода 6 или на фотопреобразователь 1.

Рис. 4.6. Составной призмокон облегчённой конструкции

Если солнечное излучение поступает по нормали к рабочей по­верхности модуля, то для концентратора с <р = 8°, |г = 25°, п = 1,5 вышеуказанные углы имеют вид: р0 = 0, Pi = 0, р2 = 8°, рз = 12,2°, р4= 37,2°, р5 = 62,2°, рб = 35,6°, р7 = 43,6% , угол полного внут­реннего отражения равен 41,8°. Таким образом луч не выходит за пределы призмы.

Луч 2 после преломления фокусирующей призмой 2 отража­ется зеркалом 5 и попадает на фотопреобразователь 1 с противо­положной стороны. Поэтому в данной конструкции необходимо применять СЭ с двухсторонней рабочей поверхностью.

‘ Рис. 4.7. Модификации конструкции модуля по рис. 4.6:

‘ А — линейный вариант; Б — конический {пояснения в тексте)

На рис. 4.7 представлены разные варианты конструкции рассматриваемого модуля.

Излучение на рис. 4.7, А попадает на фотопреобразователь 15 после отражения от пирамидального отражателя 13. Излучение на рис. 4.7, Б после преломления в призме 2 отражается от отражате­ля 5 и попадает на фотопреобразователь 1 на трубчатом приемнике 15. Изменение массы призменного концентратора пропорционально отношению tgcpi/tgcp2. Подставив значения, получаем, что данный фо­тоэлектрический модуль в 2,73 раза легче модуля с обычным призмен­ным концентратором и в 1,6 раза легче составного модуля.