Gương Parabol

Một phần của tài liệu Năng lượng mặt trời, lý thuyết và ứng dụng (Trang 89 - 93)

Gương Paraol tròn xoay

Xét gương parabol tròn xoay do đường parabol y = x4f2 quay quanh trục y tạo rạ

Hình 5.7. Anh của mặt trời qua gương parabol

Khi quay trục gương theo hướng tia nắng, thì tại gần tiêu điểm F ta thu được ảnh của mặt trời, là một đĩa sáng tròn có đường kính d được xác định theo hệ phương trình:

với D = 1,4.109m là đường kính MT, b = 1,5.1011m khoảng cách gương tới MT và f là tiêu cự gương, p khoảng cách ảnh tới gương.{ d

D = pb

1

b + 1p = 1f Giải hệ trên tìm được d và p sẽ được:

d= bDff = dbf= 0,0093f= 10− 2f.

p= bbff, tức ảnh MT đặt tại tiêu điểm F, có đường kính d = 10-2f. Do đó mặt thu cần

đặt tại tiêu điểm của gương, có đường kính d ? 10-2f.

Nếu mặt thu hình cầu đường kính d, gương parabol có bán kính r, thì hệ số tập trung là:

k= 1 +R[ dr 2− 1]? kmax = k(R=1) =  dr 2.

Khi tăng r và giảm d đến 10-2f, thì k sẽ rất lớn tùy ý. Ví dụ: chọn Fh = 1m2 hayr= √1π m, f = 0,2m, R = 1thì d = 0,002m và k =  dr 2= 79577; khi chọn tiêu cự f = 0,1m có k = 318310 lần.

Gương parabol trụ

Xét gương parabol trụ rộng 2r, dài L tập trung phản xạ vào mặt thu hình ống trụ đường kính d đặt tại tiêu điểm, thì độ tập trung là:

k =1 +Rπd2r − 1

? kmax = k(R = 1, d = 10-2f) = πd2r = 200πfr.

Nếu chọn r = 0,5m và f = 0,2m thì kmax =159lần.

Loại gương này dễ chế tạo, bằng cách uốn tấm tôn phẳng theo đường parabol y = x4f2 .

Hình 5.9. Để tính s

Để có 1 mặt parabol trụ y = x4f2 có tiêu cự f, độ rộng r, cần uốn 1 tấm tôn có độ dài s tính theo công thức sau:

Do: ds =√dx2+dy2=dx.√1 +  dydx 2 ? s =2r∫ 0√1 +  dydx 2dx=2r∫ 0√1 +  2x4f 2dx = 1fr∫ 0√x2+ 4f2dx Vậy s =r√ 2fr 2+ 1 + 2fln[r 2f+√ 2fr 2+ 1]

Một phần của tài liệu Năng lượng mặt trời, lý thuyết và ứng dụng (Trang 89 - 93)