Asian Journal of Multidimensional Research (ajmr)

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AJMR 

)

(

)

2

(

2

)

2

(

1

)

(

)

2

(

1

2

2

2

opt

 

4









































tg

u

tg

u

tg

tg

u

tg

f

r

opt

opt

opt

                                                            (15) 

Substituting the known values in equation (15), we get: r

4opt

 = 0.0867 m. 

The optimal size of the radiant surface of the focal spot is 2r

4opt

 = 0.1734 m. 

The corresponding optimal size of the element - facets of the mosaic concentrator is determined 

as follows (see Fig. 2). 

 

Fig 2. 

To calculate the optimal diameter of individual elements - the facet of the 

concentrator 

 

Fig. 3. 

Determination of the optimal size of elements - MCS (Mirror concentrating system) 

facet of mosaic or facet design 

---

ISSN: 2278-4853         Vol 10, Issue 9, September, 2021        Impact Factor: SJIF 2021 = 7.699 

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Due to the property of specular reflection, the rotation of the mirror through an angle u/2 parallel 

to the point N, the beam arriving parallel to the optical axis after reflection from the point N is 

rotated  through  the  angle  u  and  the  angle  falls  on  the  focal  point  F  and  u  is  the  value  of  the 

aperture angle. 

It  is  necessary  to  note  for  the  unification  of  manufacturing  technology  when  designing  a 

reflecting  surface,  for  example,  flat  elements  -  the  MCS  facet  is  sufficient  to  determine  the 

dimension of the most extreme facet, the rest of the facets of the same dimension reflect the solar 

radiant flux falling into the focal plane are concentrated in a spot of size dopt on the basis of the 

sinus theorems [8, 9 ]: 

ℓ

sin(90−𝑢

𝑜𝑝𝑡

)

=

𝑑

sin (90+

𝑢𝑜𝑝𝑡

2

)

                                                 (16) 

ℓ

sin 𝑢

=

𝑑

sin 2𝑢

                                                                            (17) 

 

Where 

ℓ

≈ 𝑑

sin (90−𝑢

𝑜𝑝𝑡

)

sin (90+

𝑢𝑜𝑝𝑡

2

)

= 𝑑 ⋅

cos (𝑢

𝑜𝑝𝑡

)

cos (

𝑢𝑜𝑝𝑡

2

)

 . 

Allowing for expansion due to the apparent angular size of the Sun 































2

4

1

y

а

 

где,

  

)

(

2

)

2

cos(

)

cos(

2

2

2

opt

opt

opt

opt

u

tg

f

f

tg

а

u

u

d

l





          (18)

 

)

(

2

4

1

2

)

2

cos(

)

cos(

2































tg

u

tg

f

u

u

d

l

opt

opt

opt

opt

                                   (19) 

 

Fig. 4 a. General layout of the individual elements of the Fresnel MCS on the surface of the 

earth 

Summarizing  the  determination  of  the  main  optimal  values  of  the  optical-geometric 

characteristics f, u

opt

, d

opt

 and l

opt

, it is possible to create the most effective MCS for any power, 

which is characterized by the midsection diameter: 

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ISSN: 2278-4853         Vol 10, Issue 9, September, 2021        Impact Factor: SJIF 2021 = 7.699