Расчётные конструктивные параметры системы

Рассмотрим расчётные параметры блок-модуля, изображенно­го нарис. 12.2, г.

Пиковая тепловая мощность блок-модуля определяется сле­дующим выражением:

NT = T|Z х пгчх т|гсх S х qx Е0 , (12.5)

где г|е — суммарное светопропускание системы по таблице 12.1 для одножильных световодов (0,7); т|гч х т|гс — коэффициенты светопро — пускания от затенения ЛШ, в полдень равны 1; q — коэффициент ис­пользования поверхности миделя (0,61); S — площадь крыши блок — модуля; Е0 — плотность солнечной радиации (1000 Вт/м2).

Принимаем длину модуля 11м, угол у + ф0′ = 9,5 + 1,66 « 12°, DK = 2,3 м, ширина модуля 3 м, S = 33 м2. NT = 0,7 х 1 х о,61 х 33 х х 1000 = 14091 Вт « 14 кВт. Концентрация излучения на приёмнике параболоцилиндрического модуля составит К = 140. В течение дня коэффициенты rip, х г|гс уменьшаются до значения 0,69, что приведёт к уменьшению мощности до 9,6 кВт.

Таблица 12.1. Параметры системы «линза-шар + световод + дополнительная линза»

Варианты исполнения линзы-шара

1 ЮрсШефЫ

А

Б

В

1. Линза-шар

1.1. Коэффициент преломления:

ОбОЛОЧКИ ( По)

1,614

1,492

1,9765

сердцевины (Пс)

1,3286

1,302

1,302

1.2. Диаметр оболочки (мм)

65

65

65

1.3. Толщина стенки (мм)

10,8

11

8,5

1.4. Фокусное расстояние (мм)

89,7

89,3

116,8

1.5. Апертурный угол (угл. град.)

14°38’

14°52’

11 °24′

1.6. Диаметр пятна рассеяния (мм)

1.1

1,2

0,76

1.7. Светопропускание при оболочке: из органического стекла

0,856

0,856

из оптического стекла

0,92

1.8. Угол раскрытия элементарного луча на сторону (угл. мин.)

42′

46’

22,4′

2. Световод 2.1. Диаметр жилы (мм)

0,3

0,3

0,3

2.2. Средняя длина на один блок (мм)

1000

1000

1000

2.3. Угол входа (угл. град.)

14°38’

14°52’

11*24’

2.4. Светопропускание: многожильного

0,75

0,75

0,75

одножильного при длине 1 м

0,94

0,94

0,94

2.5. Увеличение элементарного луча на выходе (угл. мин.)

±1,22°

±1,25°

+0,47°

3. Дополнительная линза 3.1. Диаметр (мм)

32

30,5

30,5

3.2. Толщина (мм)

5,3

5,0

6,8

3.3. Фокусное расстояние (мм)

52,3

49,9

66

3.4. Светопропускание

0,94

0,94

0,94

4. Световодный канал 4.1. Длина Lc/«(m)

6,0

6,0

6,0

4.2. Угол наклона у «скользящего» потока (угл. град)

9,5

9.5

9,5

Продолжение табл. 12.1

Параметры

Варианты исполнения линзы-шара

А

Б

В

4.3. Концентрация излучения в канале 6,0 5. Параболоцилиндр (ПЦ)

6,0

6,0

5.1. Коэффициент отражения

0,94

0,94

0,94

5.2. Угол раскрытия элем, луча фо’

+1,62°

1,66°

0,72°

5.3. Диаметр ПЦ (м)

1,0

1,0

1,0

5.4. Диаметр приёмника (трубы) (мм)

30,0

30,0

12,0

5.5. Концентрация геометрическая 5.6 Суммарное светопропускание:

33,3×6=199,8

199,8

83,3×6=500

МНОГОЖИЛЬНЫЙ световод Пі min

0,56

0,56

0,6

ОДНОЖИЛЬНЫЙ световод Hz max 5.7. Концентрация эффективная

0,7

0,7

0,75

многожильный световод

110,0

110,0

350,0

одножильный световод

140

140

373,0

Выводы по главе 12

Предложено для солнечных станций «закрытого типа» использовать неподвижную крышу, являющуюся одновременно концентрирующей систе­мой [ 1 ]. Для этой цели используются шаровые линзы, изменение положе­ния фокусов которых отслеживается подвижными торцами световодов с помощью специального механизма слежения.

Предложено несколько вариантов исполнения конструкций данного типа станций:

а) со световодным каналом, в который излучение вводится с непо­движных торцов световодов через дополнительные линзы, излучение сум­мируется на приёмнике с помощью параболоцилиндрического концентрато­ра (рис. 12.2);

б) световоды направляют излучение непосредственно на приёмник излучения, выполненный в виде системы «труба в трубе», где наружная труба служит для теплоизоляции внутренней трубы, освещаемой светово­дами (рис. 12,3);

в) в качестве южного ската крыши здания для средних географиче­ских широт (рис. 12.9).

Суммарное светопропускание таких систем для монолитных светово­дов составляет 0,7 — 0,75, для многожильных световодов с коэффициентом заполнения жилы 0,8 составляет 0,56 — 0,6.

Концентрации излучения на приёмнике излучения параболоцилинд­рического концентратора (рис. 12.2) составляют 110 -350 для разного типа исполнения линз-шаров (большие значения для стеклянных ЛШ).

Для варианта по рис. 12.3 при ширине длине модуля 2,7 м и ширине Юм концентрация на трубе приёмника диаметром 70 мм может достигать 86 и 73 в зависимости от типа световодов.

Суммарный коэффициент использования миделя составляет 61%, земельной площади для широты 35° — 0,5.

Недостатки системы.

Наличие системы слежения за положением фокусов линз-шаров при изменении положения Солнца на небосводе.

Переменная производительность в течение дня из-за взаимного за­тенения ЛШ.

НК—.;; —

iw’ ‘ —

.к’ . .

Добавить комментарий

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