CC BY
7
УДК 662.997.517
Мустафокулов А. ассистент
Ташкентский институт инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства Узбекистан, г. Ташкент Султонов С. ассистент
Наманганский инженерно-технологический институт
Узбекистан, г. Наманган ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВТОРИЧНЫХ КОНЦЕНТРАТОРОВ СОЛНЕЧНОГО ПОТОКА
Аннотация. Создано тонкостенный фокон удобный для эксплуатации. На выходе фокона плотности концентрированного потока не увеличивается и происходит равномерные распределения облученности.
Ключевые слова: фокон, концентратор, солнечный печь,
Assistant Mustafokulov A.
Tashkent Institute of Irrigation and Agricultural Mechanization
Engineers Tashkent, Uzbekistan Assistant Sultonov S.
Namangan Engineering and Technology Institute
Namangan, Uzbekistan USE OF SECONDARY SOLAR FLOW HUBS
Annotation. Created a thin-walled focon convenient for operation. At the exit of the focon, the density of the concentrated flux does not increase and uniform distribution of irradiation occurs.
Keywords: focon, concentrator, solar furnace,
Фоконы в качестве вторичных концентраторов и для равномеризации распределения плотности концентрированного потока солнечного излучения широко применяются в гелиотехнике [1^5]. Обзор литературы показывает что, часто авторы ограничивались математическим моделированием и расчетом характеритик фоконов, так как при практической установке проявляются следующие проблемы:
- при установке фоконов в фокальную зону широкоапертурных концентраторов (апертурный угол больше 60о), таких как БСП (Большая солнечная печь) тепловой мощностью 1000 кВт Узбекистана и Франции [67] входное отверстие фокона не может принимать вес падающий поток энергии;
- часть энергии лучистого потока падает на корпус установки и затрачивается на нагрев корпуса самого фокона;
Тонкостенный фокон - вторичный концентратор.
Созданной фокон изготовлен из тонкостенного металлического листа (0,5мм) с коэффициентом отражения 60%. Фокон имеет следующие геометрические характеристики: входное отверстие 200 мм, выходное отверстие 400 мм, длина 500 мм. Внутренняя часть фокона покрыта отражающей пленкой - фольгой с коэффициентом отражения 80%. Фокон установили в фокальную зону БСП Узбекистана [6] (рис.1). В процессе работы фокон охлаждается холодной водой и расход охлаждаемой воды.
1 2 3
Рис.1. Фокон установленный в фокальную зону БСП. 1-защитный экран, 2- фокон, 3- координатный стол для управления положением фокона.
Распределение энергии на выхода фокона измерили Системой Технического Зрения (СТЗ) [8], в качестве диффузно-отражающего экрана использован термостойкий ткан типа КТ-11. Эксперименты фокона в условия БСП, показали что, основная энергия концентрируются у выхода фокона и дальшеот выходного отверстие лучи расходится. Чтобы получит изображение вторично концентрированного пятна, на выходе фокона придется наклонить экран на несколько градусов. На рис.2 приведен график распределения относительной плотностиэнергии лучистого потока солнца (изолиний яркостей) полученные с помощью СТЗ.
\ 78,о\ )///[ —\\ \ ^-\\182 \ 234\\
тОо^Оу/ / (г/Лу/ ) )
Ыш/ /
у/ 1 ^82
10 12 14 16 18 20
Рис.2. Изолиний яркостей полученные на выходе фоконом легкой конструкции в фокальной зоне БСП.
Рис.3. Объёмный график распределения плотности потока солнечной энергии на выходе тонкостенного фокона
Как видно, из рисунка 3, на выходе фокона плотности концентрированного потока не только увеличивается, но и происходит равномеризация распределения облученности.
20
X. ст
Фокон для равномеризация концентрированного солнечного потока. Некоторые типы фоконов могут быть использованы как концентратор меньшим коэффициентом концентрации[9,10]. В работах [11,12] представлены некоторые особенности использования солнечных
Рис.4. Фронтальный вид конического фокона. 1 -входное отверстие фокона, 2-выходное отверстие фокона, 3-активный элемент - кристалл алюминий иттриевый гранат, 4- штуцера для охлождающей воды.
Рис.5. Вид с боку конического фокона. 1- корпус фокона, 2-корпус активного элемента, 3-штуцера для охлождающнй воды кристаллов.
Выводы
Созданный нами тонкостенный фокон обладает лёгкой конструкцией и удобно для эксплуатации. Испытуемые образцы можно расположит внутри фокона или у выхода фокона. На выходе фокона плотности концентрированного потока не увеличивается и происходит равномерная распределения облученности.
Использованные источники:
1. В.А. Баранов. Свойства параболоторических фотоконов. ОМП. 1965, № 6, с 37-41.
2. Баранов В.А. Сочетания фоканов и фоклинов с приемниками излучения. Гелиотехника 1977, №1, с32-37.
3. Баранов В.К. Параболоторический фокон как вторичный концентратор солнечной энергии. Гелиотехника, 1977, №5, с 18-25.
4. Р.А. Захидов Т.А. Огнева, Клычев Ш.И. А.А. Вайнер, А.Ш. Ходжаев Исследование энергетических характеристик параболоторических фоконов.Гелиотехника, 1984, № 3, с.30-40.
5. Х.Ахмедов, Р.А. Захидов, Т.А. Огнева, Ш.И. Клычев, Исследование оптико-энергетических характеристик конусных концентраторов. Гелиотехника, 1991 №3, с 29-33.
6. А.А. Абдурахманов, Р.Х. Рахимов, М.А. Маматкосимов. Основные этапы разработки, создания зеркально-концентрирующих систем на примере Большой Солнечной Печи. Comp. Nanotechnol., 2019, 2, p. 92-101.
7. Trombe F. and Le Phat Vinh A. Thousand kW Solar Furnace, bult by the
National Centre of Scientific Recearch in Odeillo (France). // Solar Energy, -1973, Vol. 15. p.57-61.
8. С.А. Азимов. // Гелиотехника 1986. №6. С.3. 7. А.А. Абдурахманов, Р.Ю. Акбаров, Ю.Б. Собиров, А.А. Юлдашев. Применение Системы Технического Зрения на большой солнечной печи. Гелиотехника 1998. №1. С.49-52
9. Р.Ю.Акбаров. Расчетный анализ хода лучей оптической концентрации во вторичных конических концентраторах. Материалы Конференции посвященной 25-летию независимости Узбекистана. Г.Ташкент, 28-29 июня 2016. С. 20-23.
10.Р.Ю.Акбаров. Метод геометрической развертки для расчета оптических параметров конического фокона. Материалы Республиканской конференции. Оптические методы в современной физике. Национальный университет Узбекистана, г. Ташкент, 27-28 май 2016. С. 126-128.
11.В.К.Баранов. Концентрация фоконами и фоклинами радиации, рассеянной околосолнечными участками неба. // Гелиотехника, 1977. №4. С.14-21.
12.Cobble M.H. Analysis of Conical Solar Concentrator. // Solar Energy, Vol. 7, No. 2, 1963, pp. 75-78.
