ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИКО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СОЛНЕЧНОГО МОДУЛЯ В СОСТАВЕ С АСИММЕТРИЧНЫМ ПАРАБОЛОЦИЛИНДРИЧЕСКИМ КОНЦЕНТРАТОРОМ, ЛИНЕЙЧАТЫМ ФОТОПРИЕМНИКОМ И ВТОРИЧНЫМИ ОТРАЖАТЕЛЯМИ CО СЛЕДЯЩЕЙ СИСТЕМОЙ

В работе рассмотрены новые фотоэлектрические модули, включающие фотоприемники и концентраторы и обеспечивающие эффективное преобразование солнечной энергии в тепловую и электрическую. Проведено математическое моделирование для создания алгоритма расчета конструкции теплофотоэлектрического модуля с заданными энергетическими параметрами и с использованием законов геометрической оптики, а также тепло- и массообмена. Приводятся математические модели расчета оптико-энергетических параметров солнечного модуля с линейчатым фотоприемником и со вторичными отражателями асимметричного параболоцилиндрического концентратора. Показаны следующие расчетные зависимости:  распределения  концентрации  освещенности  на  поверхности  линейчатого фотоприемника  от ширины фокальной области; углов полного отражения от вторичных отражателей концентрированного излучения от параметрического угла γ; геометрических  размеров  верхнего  и  нижнего  отражателей  от  параметрического  угла  γ;  координатного  расположения (профиля)  вторичных  отражателей  относительно  фотоприемника.  Профиля  модуля (на  основании  которого  в Avtocad вычерчены лекала для изготовления концентратора и модуля в целом); величины продольного затенения фотоприемника ∆L, зависимости временного интервала  tр простоя двигателя системы слежения, количества интервалов (работы двигателя) в единицу времени k от угла отклонения (параметрического угла γ) падающего солнечного излучения на мидель концентратора, зависимости расхода электроэнергии двигателем системы слежения в течение дня, года. Использование подобных модулей, в основе которых находится параболоидный концентратор и фотоприемник с системой  протока  теплоносителя,  дает  возможность  создания  когенерационных  установок  для  выработки  электричества  и тепла.  Макетные образцы, разработанные по данной методике, исследуются в настоящее время на соответствующих стендах и испытываются в натурных условиях.  

1. Стребков Д.С., Тверьянович Э.В. Концентраторы солнечного излучения, гл. 7: Варианты стационарных параболоцилиндрических концентраторов. М.: ГНУ ВИЭСХ, 2007. С. 180-215.

2. Майоров В.А. Расчет и анализ энергетических характеристик солнечных батарей различных типов // Вестник ГНУ ВИЭСХ. 2008. Вып. № 1(3). С. 96-100.