Способ раскроя и изготовления заготовок параболических зеркал для приема солнечной энергии из листовых металлических материалов

 

Изобретение относится к области технологий изготовления приемников солнечной энергии. Способ раскроя и изготовления заготовок параболических зеркал для приема солнечной энергии из листовых материалов включает расчет и разметку круга концентрическими окружностями. Круг далее вырезают, а концентрические окружности надрезают в половину толщины листа. Из круга вырезают профильный сектор. Далее изгибают оставшуюся часть круга до соприкосновения сторон с получением параболоида вращения. Стороны сектора сваривают и зачищают швы. Техническим результатом изобретения является создание простой технологии изготовления параболических зеркал. 2 ил.

Изобретение относится к области технологии изготовления приемников солнечной энергии.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является способ раскроя и изготовления заготовок параболических зеркал для приема солнечной энергии из листовых металлических материалов, включающий получение заготовки и ее изгиб с получением параболоида вращения (патент RU 2043582 C1, 10.09.95, F 24 J 2/12, 2/14).

Цель изобретения - создание простой технологии изготовления параболических зеркал из листовых металлических материалов для приемников солнечной энергии. Достигается это тем, что при предлагаемом способе раскроя и изготовления заготовок для конусно-параболических зеркал параболоид вращения, являющийся внутренней поверхностью параболических зеркал, аппроксимируется системой усеченных конусов, касательных к параболоиду.

Уравнение параболоида вращения имеет вид (1) y=r²:2r_f, (1) где y - текущее значение высоты параболоида в м; r - текущее значение радиуса сечения нормального к оси вращения в м; r_f - значения сечения нормального к оси вращения и проходящего через фокус f.

Для квантовых значений через r, согласно фиг. 1, получим дискретные величины y_i=r_i²:2r_f.

Производная (1) по r в точках квантования имеет вид (2): где x_i - относительное значение квантового радиуса r_i.

Величина образующих усеченных конусов L_i согласно (3) равна: Согласно фиг. 2 эта величина может быть приравнена приращению радиуса заготовки листового материала, т.е. L_i = R_i Из плоского листового материала вырезается круг радиусом R_f=1,1478r_f и делаются круговые надрезы радиусами R^*_f = R_i+(R_i:2) в половину толщины листового материала, а из круга вырезается профильный сектор, стороны которого в полярной системе координат определяются системой уравнений (4):
_i = 180^o[1-(r_i:R_i)], (4)
где R_i - радиус, соответствующий x_i - тому квантовому относительному значению в точке касания усеченных конусов параболоида;
_i - угол между R_i и осью абцисс U в этой же точке.

Полученную заготовку с вырезанным сектором и надрезами изгибают в сторону, противоположную надрезам, до соприкосновения сторон вырезанного сектора, которые затем свариваются, а швы зачищаются. Полученная заготовка конусно-параболического зеркала внутри либо полируется, либо на нее наклеивается алюминиевая фольга, имеющая согласно [А.С.Локк Управление снарядами ГИФ-МЛ, М., 1958 г. стр. 157] коэффициент черноты 0,04.

Относительная погрешность аппроксимации параболоида вращения системой конусов для всех квантов постоянна и равна (y:r_i) = r²:(8r²_f), а сам фокус превращается в фокусное пятно с диаметром, равным периоду квантования r.
Предлагаемая технология изготовления заготовок для конусно-параболических зеркал может найти широкое применение при изготовлении приемных зеркал солнечной энергии, в особенности на малых предприятиях с отсутствующим прессоштамповочным хозяйством, и способствовать развитию солнечной энергии в целом.

Формула изобретения

Способ раскроя и изготовления заготовок параболических зеркал для приема солнечной энергии из листовых материалов, включающий получение заготовки и ее изгиб с получением параболоида вращения, отличающийся тем, что после проведения расчетов на листовом материале размечают концентрические окружности с радиусами, возрастающими от центра на величину образующих конусов, касательных к параболоиду вращения, до радиуса круга, равного 1,1478 радиуса нормального фокусного сечения параболоида вращения, и профильный сектор, вырезают круг и надрезают окружности в половину толщины материала, вырезают профильный сектор из круга, изгибают оставшуюся часть круга до соприкосновения сторон профильного сектора, которые являются образующими полученной поверхности, производят сварку сторон сектора и зачистку швов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2