В концентраторе, изготовленном для испытаний (рис. 7.4), используется система дослеживания за световым потоком, выпол­ненная в виде двух круглоцилиндрических S-образных отражателей 3 и 4, установленных вокруг приемника излучения 5. Сам концен­тратор остается неподвижным, а круглоцилиндрические отражатели меняют свое положение в течение года.

Работает такой концентратор следующим образом. Для удоб­ства рассмотрения разделим ход солнечных лучей внутри концен­тратора на две ступени: 1 — концентрация солнечного потока на вто­ричных отражателях при помощи отражения от основного концен­тратора; 2 — концентрация потока солнечного излучения непосред­ственно на воспринимающей поверхности приемника излучения по-

средством вторичных отражателей. Солнечные лучи, проходящие через воспринимающую поверхность стационарного концентратора, отражаются и направляются на дополнительные отражатели 3 и 4. При этом концентрирующий эффект первой ступени концентрации, выраженный геометрическим коэффициентом концентрации Kpoi=5,31. При помощи дополнительных отражателей происходит дальнейшая концентрация солнечного потока на приемнике излуче­ния. Геометрический коэффициент второй ступени концентрации составляет КГ02=2,26. Таким образом, общий коэффициент геомет­рической концентрации всего концентратора (двух ступеней кон­центрации) составляет Kro=Kr0rKr02=5,31-2,26=12. Однако не весь поток солнечной энергии, проходящий через мидель концентратора, попадает на приемник излучения. Часть солнечных лучей отражает­ся обратно в атмосферу. Количество солнечных лучей, попадающих на приемник излучения по сравнению с общим количеством лучей, проходящих через мидель концентратора, характеризуется коэффи­циентом использования (рис. 7.5).

Коэффициент использования определяется как отношение ширины поверхности концентратора, проходя через которую лучи попадают на приемник солнечной энергии d£=£dj, ко всей ширине поверхности концентратора D:

(7.1)

Коэффициент затенения это отношение ширины поверхности концентратора, проходя через которую, лучи не попадают на прием­ник солнечной энергии, также ко всей ширине поверхности концен­тратора D:

Сравним два режима работы рассматриваемой системы: без по­стоянного изменения положения вторичных отражателей (б/с) и со системой слежения (с/с). Согласно представленной модели стацио­нарного концентратора был проведен эксперимент, целью которого

являлось определение коэффициентов использования и затенения Аисп, Азат при изменении положения дополнительных отражателей дискретно — четыре раза в год или непрерывно, в зависимости от положения солнечного диска на небосводе.

Использовался метод «единичного луча», когда с помощью лазера исследовались прохождение луча через основные и вспомо­гательные отражатели и попадание его на приёмник излучения.

Примем за начало отсчета изменения положения вторичных отражателей их положение при угле склонения Солнца 23,5°. В таб­лице 7.1 приведено положение вторичных отражателей в течение года при дискретном изменении их положения и при непрерывном регулировании.

Схематически эти режимы представлены на рис. 7.6. Режим без слежения предполагает изменение положения вторичных отражателей два раза в год (ступенчатый график) В таблице 7.2 приведены резуль­таты исследования концентрирующих свойств.

с _ ^исп2 ^исп! . (7.3)

^ИСПІ

где Аиспі, Аисп2 — коэффициенты использования при стационарной работе концентратора и при слежении соответственно.

ОО

°° Таблица 7.2. Результаты исследования концентрирующих свойств системы со вторичными отражателями

при стационарном положении и при слежении

Геометрическая концентрация:

Кг A„cncosa. ‘ (7.4)

Как видно из графиков рис. 7.7, система непрерывного слеже­ния позволяет выработать в году значительно больше энергии, чем двухразовое перемещение вторичных отражателей в среднем на 16,3% в году.