Расчёт характеристик системы

Световод (СВ) должен быть гибким для отслеживания поло­жения оптических фокусов ЛШ, поэтому он может быть выполнен в вице жгута, состоящего из тонких гибких волокон, но при этом из-за неполного заполнения площади сечения дополнительные потери мо­гут составлять от 10 до 40% [12.2]. Для расчётов коэффициент за­полнения принят 0,8 (диаметр волокна 300 мкм, диаметр жгута 1,2 мм).

Световод в процессе работы будет изгибаться, что приведёт к некоторому увеличению углов выхода излучения на конце световода по сравнению с входом. Принимаем максимальный угол скручива­ния 90° и допустимый угол увеличения потока на выходе 1°.

Общее светопропускание в световоде определится как:

тг = Tj х т2 х т3 X х4 X т5, (12.1)

где ті — геометрические потери; т2 — френелевские потери на входе и выходе в световод; т3 — потери на поглощение; т4 — потери за счет

вечерние часы показано на виде по стрелке К; б) Светопропускание (Пм) ЛШ в течение суток (сплошная линия), приход солнечной радиации на мидель концентратора изображен пунктирной линией ‘

неполного заполнения жгута; т5 — потери на полное внутреннее от­ражение.

Принимаем материал световода — кварц диаметром 300 мкм, угол входа излучения составляет 15° для ЛШ. Поэтому Ті= 1, [12.2, с. 303].

где ш — количество отражений луча в жиле; 1ж — длина жилы (1 м); Ubx — угол входа излучения (15°); сіж — диаметр жилы 0,3 мм. Под­ставив значения, получаем т5 = 0,997.

Потери т3 на поглощение в жгуте определяются как:

T3 = aL, (12.3)

где а — коэффициент светопропускания кварцевого световода [12.4]; L — длина пути луча в материале; а = 0,988 м-1, для L = 1 м, т3= 0,988.

Итого суммарное пропускание световодов составит:

Ъ= 1 х 0,96 х 0,988 х 0,8 х 0,997 = 0,75. (12.4)

Светопропускание световода средней длины в одном блоке — модуле в виде одной жилы при длине 1 м составит 0,94. Расчётные параметры системы ЛШ — СВ — ДЛ сведены в таблицу 12.1 для трех вариантов выполнения ШЛ.

Работа ЛШ не одинакова в разных направлениях. Необходимо, чтобы направление часового движения Солнца совпадало с направ­лением сечения Б-Б, что представлено на рис. 12.7. В этом случае взаимное затенение ЛШ (рис.12.7,а, вид по стрелке К) приводит к работе по графику рис. 12.7, б. Как следует из рисунка, светопропус­кание ЛШ зависит от высоты Солнца ho, так при ho = 30° светопро­пускание составляет 70%, при ho = 45° светопропускание — 87%, с высоты 65,5° до 90° проходит 100% солнечного излучения, затем всё повторяется на нисходящей ветви.

На рис. 12.8 приведена работа системы вдоль короткой сторо­ны шестигранника ЛШ, при этом ЛШ пропускают излучение с от­клонением ± 23,5°, т. е. обеспечивают сезонное изменение положения Солнца, при этом светопропускание ЛШ показано на рис. 2.8, б. Следует отметить, что по данному сечению не могут пройти лучи ниже 60°, поэтому «активные» крыши с ЛШ должны обязательно быть расположенными под углом широты к горизонту с ориентаци­ей длинных сторон шестигранников Запад-Восток.

Коэффициент <; использования поверхности миделя определя­ется как отношение площади светового диаметра ЛШ к площади шестигранника, вписанного в окружность 65 мм, при этом q — 61%.

Коэффициент использования земельной площади концентри­рующей системой составляет: 0,61 — коэффициент, определяемый плотностью упаковки ЛШ, пассивные участки крыши (рис. 12.2,1пот) создают коэффициент 0,82, что в сумме дает для географической

Рис. 12.9. Пример расположения концентрирующей системы в качестве крыши здания для географических широт выше 35°

широты 35° общий коэффициент 0,5. Поэтому для более северных высот такие системы целесообразно использовать на южных скатах крыш по рис. 12.9.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *