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

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.

Описание изобретения к патенту

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.