Призменный концентратор в качестве вторичного концентратора

На рис. 4.4, ж изображен призменный концентратор, используемый в качестве вторичного концентратора^[1]. Работает такой концентратор следующим образом. Излучение, отразившись от основного концентратора, например параболоидного, направляется в фокус, расположенный внутри призменного концентратора, выполненного в виде световода с внутренним светоотражающим конусом. Излучение проходит стенки световода, отражается на внутреннем конусе и попадает на стенки световода под углами, большими, чем угол полного внутреннего изображения. В результате переотражений световой поток достигает поверхности световода, где установлен СЭ. В этой схеме можно эффективно использовать поверхность концентратора, особенно если она выполнена из металла, в качестве радиатора охлаждения СЭ. Подобное использование призменных концентраторов имеет положительные стороны: решает проблему усреднения освещенности на СЭ от высокопотенциальных концентраторов, упрощает вопросы юстировки модулей, слежения за Солнцем, замены модулей при эксплуатации. Оказался трудноразрешимым вопрос охлаждения самого световода со стороны входа излучения (вогнутого конуса), для чего призменный концентратор выполнялся пустотелым, заполненным прозрачной жидкостью и компенсаторами температурного расширения за счет металлических сильфонов. Однако это не решало вопроса естественной циркуляции жидкости в призме. Для его решения была предложена схема охлаждения за счет циркуляции жидкости^[2], представленная на рис. 4.8.

Рис. 4.8. Схема работы системы охлаждения вторичного отражателя по рис. 4.4, ж (пояснения в тексте).

Работает схема охлаждения следующим образом: излучение от отражателя 1 попадает в наполненную жидкостью колбу 3, на вторичный отражатель 7, нагревает его до образования пара внутри колбы вторичного отражателя. Пар поднимается вверх, засасывая с собой охлажденную жидкость снизу от СЭ 16. Жидкость совместно с паром выходит из трубки 13, попадает в полость 8, далее охлаждается и через зазор 12, продолжая охлаждаться, направляется к СЭ 16. Таким образом, внутренней циркуляцией жидкости обеспечивается охлаждение вторичного отражателя 7.

• [1] Авторское свидетельство СССР № 945 603. Концентратор солнечного излучения /О. А. Невежин, В. А. Сабельников, Д. С. Стребков, Э. В. Тверьянович, В. М. Трифонов //БИ. 1982. № 27.
• [2] Авторское свидетельство СССР № 1 370 417. Термосифон / В. Б. Елисеев, О. А. Неве-жин, С. Н. Остапчук, А. Н. Спиглазов, Э. В. Тверьянович // БИ. 1988. № 4.