Составной призменный концентратор
Составной призменный концентратор (рис. 4.4, г) состоит из основной концентрирующей призмы и вспомогательных призм. Работает концентратор следующим образом: световой поток проходит насквозь основную призму, попадает во вспомогательные призмы, на тыльных гранях которых имеется отражающее покрытие, отражается и возвращается в основную призму, приходя к передней поверхности этой призмы под углом… Читать ещё >
Составной призменный концентратор (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Составной призменный концентратор (рис. 4.4, г) состоит из основной концентрирующей призмы и вспомогательных призм[1]. Работает концентратор следующим образом: световой поток проходит насквозь основную призму, попадает во вспомогательные призмы, на тыльных гранях которых имеется отражающее покрытие, отражается и возвращается в основную призму, приходя к передней поверхности этой призмы под углом, превышающим угол полного внутреннего отражения. Вследствие этого свет не выходит за пределы основной призмы и распространяется по ней, как по световоду, к широкому основанию — поверхности выхода. Использование дополнительных призм позволяет уменьшить угол, а основной призмы и значительно повысить концентрацию солнечного излучения. Работа составного призменного концентратора характеризуется следующими особенностями: наличием взаимосвязи между значениями углов, а и (3, при этом появляется возможность использования материалов с разными коэффициентами преломления для основной и вспомогательных призм; наличием светопотерь, связанных с нерабочими зонами вспомогательных призм; увеличенными светопотерями на френелевское отражение на пяти переходах из одной оптической среды в другую.
Рассмотрим подробнее перечисленные особенности.
Для того чтобы излучение вышло из дополнительной призмы, должно быть соблюдено условие.
где (3 — угол при вершине дополнительной призмы; п1 и п2 — показатели преломления основной и вспомогательной призмы соответственно.
Это условие гарантирует, что луч в дополнительной призме не попадает под действие явления полного внутреннего отражения при выходе из вспомогательной призмы.
Для соблюдения условия полного внутреннего отражения на основной призме необходимо:
Сначала определяют при заданных п угол (3 по условию (4.17), затем определяют необходимый угол а из (4.18).
Геометрическая концентрация определяется как.
где г) = S3aT/Spa6 <1 — коэффициент потерь за счет мертвых зон, возникающих в дополнительных призмах. Примеры осуществления составного призменного концентратора: а = 6°, па — 1,77, Пр = 1,5, (3 = = 13,5 -г 17°, концентрация с учетом зон потерь составит 7—8,5.
- [1] Авторское свидетельство СССР № 1 089 365. Призменный концентратор солнечнойэнергии / К. В. Жуков, Д. С. Стребков, Э. В. Тверьянович // БИ. 1984. № 16.