Определение характеристик стационарного U-образного параболоцилиндрического концентратора, требующего регулирования положения в течение года

Возможно существенно повысить геометрическую концен­трацию концентратора, уменьшив апертурный угол. При этом воз­никнет необходимость несколько раз в год корректировать его по­ложение относительно горизонта. Введем натуральное число п (п=1, 2, 3 …) — степень регулирования концентратора. Тогда требуемое количество раз регулирования в течение года і определится выраже­нием / = 2 • (и — 1) . Угол раскрытия будет равен отношению угла аі=27,50 (т. е. угла раскрытия стационарного концентратора, не тре­бующего регулирования в течение года) к степени регулирования п: Оп=27,5°/п. Угол при вершине стационарного концентратора будет равен р=23,5°/п (где 23,5° — угол при вершине стационарного кон­центратора, не требующего регулирования в течение года). Геомет — рическая концентрация стационарного U-образного концентратора определяется выражением:

„ , , 1 , tga 1 1ч .

cosa • tg(2 • Р) tg(2-J3) 2 • tg (2 • /?) 2

и зависит от углов раскрытия и при вершине стационарного концен­тратора.

При п—юо имеем: lim і = lim 2 • (n -1) = oo,

n—>00 Л—>ao

27 5° 23 5°

lim an — lim—— = 0, lim /?„ = lim—-— = 0.

Л-> oo n—>00 Yl W-> OO Л—>00 Yl

В результате при предельных значениях получаем концентра­тор с нулевыми углами раскрытия и при вершине концентратора, причем такой концентратор нуждается в непрерывном слежении за положением солнца. Такие характеристики соответствуют параболо-

X мм

-600 -400 -200 о 200 400 600

Рис. 6.5. Профиль стационарного U-образного концентратора
с регулированием 4 раза в год, концентрация ~10

цилиндрическому концентратору. Таким образом, при предельных значениях получен параболоцилиндрический концентратор, кото­рый является граничным частным случаем стационарного U — образного параболоцилиндрического концентратора. Все результаты расчетов сведены в таблицу 6.2, профиль представлен на рис. 6.5.

Теоретическая геометрическая концентрация при предельных значениях (п—> оо) для параболоцилиндрического концентратора lim Кго = lim 3,45 • п = оо, но практически для параболоцилиндри-

й-юо п—>00 ческих концентраторов получено К=100, которая и будет ограничи­вать геометрическую концентрацию для стационарных U-образных параболоцилиндрических концентраторов. Таким образом, зависи­мость между геометрической концентрацией Клз и количеством ре­гулирований в год і имеет вид:

К го =3,45

Дни в воду

Рис. 6.6. График планового регулирования положения концентратора

в течение года:

ось абсцисс — дни года, ось ординат — углы солнечного склонения

Таблица 6.2. Результаты расчетов параметров концентратора с регулировкой положения в течение года

Параметр

Величина

Степень регулирова­ния п

1

2

3

4

п

Регулирование і раз в год

0

2

4

6

2<п-1)

Угол раскрытия а, град

27,5

13,75

9,17

6,88

27,5/п

Угол при вершине р, град

23,5

11,75

7,83

5,88

23,5/п

Геометрическая кон­центрация, Кто

3,45

6,90

10,35

13,80

3,45 л

Kro/n=const

3,45

3,45

3,45

3,45

3,45

3,45

Анализ данных таблицы показал, что для практического при­менения наиболее интересны два варианта исполнения стационар­ных U-образных концентраторов — исполнение без регулирования в течение года и с регулированием концентратора 4 раза в год (п=1 и 156

п=3) (рис. 6.6). Если вариант стационарного концентратора без регу­лирования в течение года изучен и имеет практическую реализацию, то вариант стационарного концентратора с регулированием ранее исследовался мало.