Известный в зеркальной гелиотехнике косинусный эффект проявляется в ЛЖГ своеобразно [9.2]. Как известно, за счёт него мощность косо отражённого от плоского гелиостатного зеркала по­тока излучения Ф оказывается меньше мощности Фо, которая могла бы иметь место при прямом отражении. Вследствие этого Ф = Ф0 cosco, где со — угол падения (и отражения) потока прямой солнечной радиации; Ф0 = Е0 R3 F. Здесь Е0 — прямая солнечная ра­диация; R3 — коэффициент отражения зеркала; F — суммарная физи­ческая поверхность зеркальных жалюзи.

Первичный энергоноситель в виде прямой солнечной радиа­ции поступает на ЛЖГ в пределах верхней полусферы. Своеобразие рассматриваемых ЛЖГ определяется направлением отражённого потока радиации в нижнюю полусферу, т. е. величиной угла сниже­ния отраженного потока Т под плоскость горизонта. Поскольку в исследуемом случае (рис. 9.1) предполагается, что азимутальное вращение рамы с ЛЖГ отслеживает азимут Солнца в каждый дан­ный момент времени, то угол со в ЛЖГ определяется двумя очевид­ными и универсальными формулами

co = h-z = z + Y. (9.1)

Естественно, что угол со обусловлен угловой высотой Солнца h, зависящей от географической широты, склонения и времени дня, и углом снижения отражённого потока Y.

При этом из ( 9.1) следует, что угол возвышения нормали над горизонтом

z = 0,5 (h — Y). (9.2)

Из (9.2) вытекает также, что при выбранном угле Y величина cosco в ЛЖГ определяется лишь угловой высотой Солнца h.

Ход кривых cosco на рис. 9.2 отражает основную отличитель­ную особенность рассматриваемых ЛЖГ с точки зрения косинусно­го эффекта. Она заключается в том, что по мере подъёма Солнца над горизонтом энергетическая эффективность использования зеркаль­ной поверхности жалюзи заметно ухудшается. В то же время в неко­торых практических случаях эта тенденция может быть истолкована как полезная, приводящая к своеобразной «автостабилизации»

I

мощности отраженного ЛЖГ потока излучения в течение дня и се­зонов года. Последнее следует, из того, что в зимние месяцы (малые углы h) эффективность использования ЛЖГ выше, чем в летние.

В целях сравнения на рис. 9.2 пунктиром нанесены кривые cosg) неких характерных для зеркальной гелиотехники случаев. Так кривая Y = 0 в некоторой степени отражает особенности гелиостата высокотемпературной солнечной печи, подающего радиацию на зеркальный параболоид, оптическая ось которого горизонтальна. Вследствие этого формула (9.2) получает вид z = 0,5 h. Кривая для СЭС характеризует концентрирующую гелиостатную систему сол-

нечной электростанции башенного типа. Как видно, для неё, напро­тив, характерно нарастание эффективного costo по мере подъёма Солнца над горизонтом.