Разработка и исследование методов и устройств определение энергетических характеристик солнечных концентрирующих систем

• Автор: Язлиев, Селим
• Шифр специальности: 05.14.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ашхабад
• Количество страниц: 294 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК КОНЦЕНТРАТОРОВ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ

1. Энергетические я функциональные характеристики

концентраторов солнечной энергии.

12. Обзор существующих методов определения оптикоэнергетических характеристик концентраторов солнечной энергии

13. Метод термомагнитной регистрации высокоинтенсивных солнечных лучистых потоков

14. Метод термоэлектрической регистрации энергетических характеристик концентраторов лучистой энергии.
ГЛАВА П. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ЛУЧИСТЫХ ПОТОКОВ

2. Электрические и магнитные свойства пленочных ферромагнитных материалов.

22. Термоэлектрические и магнитные свойства металлов и их сплавов, перспективных для использования в термоэлектрических приемниках лучистой энергии
23. Методы получения и измерения термоэлектрических свойств пленочных полупроводниковых материалов II
24. Термоэлектрические свойства пленочных теллуридов германия, свинца, олова и селенида свинца
ГЛАВА Ш. ТЕРМОМАГНИТНАЯ РЕГИСТРАЦИЯ ВЫСОКОИНТЕНСИВНЫХ
ЛУЧИСТЫХ ПОТОКОВ
3. Технология изготовления магнитных пленок,применяемых в качестве регистраторов лучистой энергии
32. Экспериментальная магнитооптическая установка для исследования магнитных свойств ферромагнитных пленок
33. Устройство для регистрации энергетических
характеристик концентраторов лучистой энергии
34. Исследование энергетических характеристик солнечных концентраторов с помощью термомагнитных регистраторов лучистых потоков
ГЛАВА У. ТЕМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРИЕМНИКИ ЛУЧИСТОЙ
ЭНЕРГИИ
4. Энергетические характеристики некоторых металлических и пленочных полупроводниковых материалов.
42. Основные параметры, характеризующие свойства термоэлектрических приемников лучистой энергии и методы их измерения
43. Конструкция и технология изготовления термоэлектрических приемников лучистой энергии
44. Исследование энергетических характеристик
солнечных концентраторов с помощью термоэлектрических приемников излучения.
В Ы В О Д Ы
ЛИТЕРАТУРА


Впервые примененный при высокотемпературных исследованиях на солнечных печах радиометр [] имел чувствительный элемент в виде константановой фольги диаметром 0,9 мм и толщиной 0, мм, к которой с обратной стороны была приварена тонкая медная проволока. Холодный спай был образован соединением периферийной части фольги с цилиндрическим медным винтом, охлаждаемым проточной водой. Другим вариантом радиометрических датчиков являются болометры с чувствительными элементами, изменяющими свое сопротивление при нагревании лучистым потоком. В работе [] использован пленочный радиометр. Приемником излучения в этом случае служат тонкопленочные термометры сопротивления, нанесенные на подложку, которую в процессе измерений можно считать полуограниченным телом. Пленки фиксируют изменение температуры поверхности тела в процессе его нагрева, после чего луЧистый поток, поглощенный пленкой, вычисляется по апрок-симирующей формуле, которая может быть получена из выражения для теплового потока в полуограниченном теле []. Постоянная времени этого типа радиометра около I мкс. Неселективность. В противоположность калориметрам радиометры (за исключением пленочных) измеряют лишь относительные величины. Кроме того, максимальный допустимый предел измерения ограничен теплостойкостью материала горячего спая термопары и не превышает I0^-^ Вт/м^, что значительно меньше предельных значений плотности энергии в фокусах концентраторов [7]. Радиометры не позволяют одновременно снимать характеристики со всех точек фокального пятна концентратора и не сохраняют полученную информацию. Третьим методом измерения параметров лучистого потока является фотометрический метод. Определение оптико-энергетических характеристик концентраторов лучистой энергии заключается в оценке величины фототока приемника излучения. В основе работы широко применяемых полупроводниковых фотоэлектрических приемников излучения, охватывающих в основном ближнюю и среднюю инфракрасные области, лежит внутренний фотоэффект, а основу работы фотоэлементов и фотоумножителей составляет первичная и вторичная электронная эмиссия [] . Фотоэлектрические измерители плотности потока излучения, применявшиеся на солнечных печах [,] , имеют различные конструкции, предохраняющие чувствительные элементы от чрезмерного перегрева. В одних конструкциях используются специальные координатные устройства, с помощью которых чувствительный элемент с определенной скоростью перемещается в фокальной плоскости концентратора. В других конструкциях предусмотрено диафрагмирование падающего потока с помощвю вращающихся перфорированных дисков. Последнее решение не всегда применимо ввиду сильной неоднородности распределения плотности потока в околофокальной области. Перспективным представляется оснащения фотоэлектрических измерительных приборов светопроводящими оптическими волокнами []. Такие световоды имея малый диаметр (- мкм) позволяют проводить измерения практически в точке, а при сканировании исследовать и большие участки. С помощью таких фотометров исследовались энергетические характеристики солнечных печей и печей с искусственными источниками. Принцип сканирования применен в работе [] . Рабочий элемент с малыми размерами около 0,1-0,2 мм^ перемещался с помощью координатного устройства в объеме фокального ядра и охлаждался воздушной струей. Такое устройство позволяло добиться высокого координатного разрешения. Однако общим недостатком всех фотоприемников является их спектральная селективность. Четвертый метод регистрации энергетических характеристик концентраторов связан с применением фоточувствительных материалов [,,1 . По существу он сводится к фотографированию изображения источника, формирующегося в фокальной плотности концентратора. Этот метод дает наглядное визуальное изображение картины распределения плотности потока излучения в фокальном пятне, однако не позволяет работать с потоками высокой плотности. Недостатком фотографического метода является ограничение спектральной чувствительности фотопленки, что затрудняет дешифровку записанной информации. Фотографический метод применялся в работах [,1] для исследования энергетических характеристик двухметрового парабо-лоидного концентратора.