Голографические пластины
Известно, что плоские пластиковые листы с выполненными определенным образом вырезами ^линзы Френеля) могут концентрировать солнечное излучение. Аналогично работают и голографические концентраторы. Одним из их преимуществ является то, что они одновременно преломляют и рассеивают солнечный свет, передавая на поверхность приемника распределенное по длинам волн концентрированное излучение. Это свойство голографических концентраторов особенно полезно при использовании фотоэлектрических преобразователей. Данная технология более подробно описана в разделе, посвященном фотоэлектрическим преобразователям.
10.3.4.1. Бёзымиджевые концентраторы
Простейшим безымиджевым концентратором является конус. У правильно спроектированного конуса все лучи, которые входят в него параллельно оси его вращения, отражаясь от стенок, выходят через выходную апертурную плоскость. Однако телесный угол приема излучения у данного устройства относительно мал. Так, вхо — зящий в конус луч В, проходит через него, а луч С, хотя и параллелен лучу В, после многочисленных переотражений выходит обратно через входную плоскость.
в >-
С
C. JT’
>…
А
Характеристики безымиджевых концентраторов могут быть улучшены, если конус заменить составными параболическими концентраторами »СPC).
Эти устройства состоят из параболических поверхностей так, как это показано на рис. 10.9. Заметим, что данная поверхность представляет собой не цельную параболическую поверхность, отрезанную с одного конца, а фигуру вращения части параболы вокруг некоторой оси. Представленные на рис. Ш 9 СРС имеют одинаковую выходную апертуру. Больший концентратор имеет большую площадь сбора солнечного излучения и, следовательно, выше коэффициент концентрации. Однако при этом телесный угол приема излучения у большего концентратора оказывается меньше, чем у меньшего концентратора.
Площадь отражающих поверхностей в СРС гораздо больше, чем у фокусирующего параболического концентратора с той же степенью концентрап. і!* В связи с этим увеличивается вес СРС концентратора, стоимость и требование к монтажу.
|
Рис. 10.9. При одинаковой площади апертуры концентратору с наибольшей вход площадью соответствует наименьший угол приема излучения |
Плотность мощности излучения на выходе из такого концентратора яв ляется функцией угла наведения концентратора ©. В идеальном случае э функция имеет ступенчатый характер и равна нулю при © > ©(. и единив при © < ©(. Здесь ©(. — телесный угол приема излучения данного конш. ■ тратора. Представленная на рис. 10.10 идеальная зависимость достаточ хорошо описывает СРС и недостаточно пригодна для конического кони: тратора.
|
Рис. 10.10. Отличие реальной характеристики СРС от идеальной в зависимости Ч угла падения лучей |
При использовании безымиджевых 2-0-коллекторов со степенью концентрации солнечного излучения два-три не требуется систем слежения за солнцем. Аналогичные устройства, обеспечивающие более высокую степень концентрации, полагается «перенацеливать» на солнце приблизительно раз в месяц.