Моделювання Енергетичних Втрат При Розфокусуванні Сонячних Параболоїдних Концентраторів

Abstract

Модифіковано математичну модель для розрахунку щільності теплового потоку, що надходить від параболоїдного концентратора на теплоприймач. У моделі враховано помилку розфокусування, що виникає при механічних пошкодженнях або програмних неточностях системи стеження за Сонцем. Досліджено вплив помилки розфокусування на щільність теплового потоку і розмір фокальної плями на поверхні теплоприймача. Визначено критичну величину кута розфокусування, при якій щільність теплового потоку стає мінімальною. Змодельовано і порівняно значення теплових потоків для математично ідеального та реального концентраторів з абераціями поверхні й помилкою розфокусування. Розраховано і порівняно середню щільність теплового потоку для різних комбінацій помилки розфокусування й аберацій поверхні у системі.

Construction of a mathematical model and approximate analytical solution to the problem of energy exchange in the «sun ‒ paraboloid concentrator ‒ heat receiver» system

“…-based on the calculation model, find an analytical solution to the problem of solar radiation concentration; -using the obtained analytical solution, prove the fact of the reliability of the numerical data obtained by the Monte Carlo method in [1,2].…”

“…Such a model is proposed to be adapted for a paraboloid concentrator and solved analytically. The obtained analytical solution will be used to verify the results of the numerical algorithms obtained in works [1,2].…”

“…Work [1] also reports the results of computer modeling of paraboloid concentrator parameters, which was carried out on the basis of the Monte Carlo method. The developed model takes into account the influence of concentrator surface aberrations on the heat flow distribution on the surface of the heat sink.…”

“…Aberrations were modeled numerically using uniform and normal distribution laws. Study [1] was continued in [2] by taking into account the defocusing factor of the paraboloid concentrator relative to the direction to the Sun. The results obtained in [1,2] require further verification, which is planned to be carried out using an analytical approach.…”

“…Study [1] was continued in [2] by taking into account the defocusing factor of the paraboloid concentrator relative to the direction to the Sun. The results obtained in [1,2] require further verification, which is planned to be carried out using an analytical approach. In contrast to the classical analytical solution [11], this work involves the construction of an analytical solution in which the probability distribution of surface errors is introduced.…”