Conference Paper

 
НАТУРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ТЕПЛОПРИЕМНИКОВ
СОЛНЕЧНЫХ ПАРАБОЛОЦИЛИНДРИЧЕСКИХ УСТАНОВОК В НАТУРНЫХ 
УСЛОВИЯХ 
Эргашев С.Ф. 
1
, Мамадиева Д.Т. 
1
, Хасанова М. Ю. 
2 
1
Ферганский политехнический институт, [e-mail] 
2
Ферганский филиал Ташкентского университета информационных технологий имени 
Мухаммада ал-Хоразмий 
 
Натурные испытания теплоприемников солнечных параболоцилиндри-ческих 
установок были проведены в два этапа:
1. С проточным теплоприемником при рабочей температуре до 100°С, имея в виду применение 

---

Техник ва технологик фанлар со
ҳ
аларининг инновацион масалалари. ТДТУ ТФ 2020 
326 
параболоцилиндрических модулей для получения низкопотенциального тепла для техноло-
гических и коммунально-бытовых нужд. 
2. С приемником - тепловой трубой при рабочей температуре до 300°С для получения 
среднепотенциального тепла с целью использования его для технологических нужд, а также для 
питания силовых двигателей или устройств прямого преобразования энергии. 
Энергетические характеристики модуля при рабочей температуре до 300°С снимались 
при работе тепловой трубы в компоновке с термоэлектрическим генератором-устройством 
прямого преобразования тепловой энергии в электрическую. При этом определялись тепловые 
характеристики модуля и энергетические характеристики системы с термоэлектрогенератором 
как возможным источником электропитания различных устройств. 
Теплоприемник, использованный при испытаниях модуля на рабочие температуры до 
300°С, представлял собой нержавеющую стальную тепловую трубу наружным диаметром d
н
= 
50 мм, длиной испарителя 
L
u
= 
5000 мм и толщиной стенки δ = 3 мм. Конструкция тепловой трубы подробно описана работе 
[1]
.
Тепловая труба для снижения тепловых потерь помещена в трубу из молибденового 
стекла наружным диаметром d
н
=
90 мм и толщиной стенки δ=1÷1,5мм. При выборе стекла 
проведен анализ производимых в СНГ стеклянных труб, который показал, что единственным 
технико-экономически приемлемым и удовлетворяющим поставленным требованиям (высокой 
прозрачностью в области солнечного спектра и термостойкостью при обогреве концент-
рированным солнечным потоком) сортом стекла является молибденовое, боросиликатное стекло 
С49÷С54. На заводе "Топаз” (г.Орджоникидзе) совместно с Московским институтом электро-
вакуумного стекла налажено производство боросиликатных стеклянных труб. Выпускаются 
тонкостенные стеклянные цилиндры диаметром d
н
=
70÷90 мм, длиной 
L =
400÷500 с толщиной 
стенки δ=1÷1,5мм. Это стекло обладает хорошими оптическими качествами. Интегральное 
пропускание τс его в области солнечного спектра достаточно высоко - около 0,9÷0,92, в то же 
время стекло выдерживает температурные перепады вплоть до 250°С, что имеет важное 
значение при облучении концентрированным солнечным потоком. 
По не облучаемой части кольцевое пространство между тепловой, и стеклянной трубой 
заполнено теплоизоляционным материалом-стекловолокном. Помимо этого, наружная 
поверхность стеклянной трубы защищена металлическим кожухом, также заполненным стекло-
волокном. Поглощающая поверхность приемника - тепловой трубы, облучаемая солнечными 
лучами, в первом варианте испытаний зачернялась черной сажей с 
А s
= εт = 0,9, а во втором 
варианте испытаний для повышения эффективности на нее наносилось селективное покрытие. 
Селективная поверхность образована прибиванием на поглощающую поверхность 
многослойной интерференционной селективной пленки 
N i - Z n S - M g F
2
(
A
s
= 0,9÷0,92; Е= 
0,07), получаемой методом вакуумного напыления на алюминиевую фольгу [24].
.
Вышеописанная конструкция тепловой изоляции теплоприемника принята на основе оценки 
различных способов тепловой изоляции, проведенной выше в [1]. Т а к как создание 
вакуумированного теплоприемника или с инертными газами технологически сложно и требует 
специальных уплотнительных систем, решено было от этих конструкций отказаться. 
Возможным вариантом является применение двух стеклянных оболочек. Однако, этот вариант 
из-за больших оптических потерь в стекле эффективен только при дополнительном 
просветлении стекла. Подробное рассмотрение такой возможности показало, что дешевые 
способы просветления стекла (такие, например, как химическое травление) не дают 
значительного эффекта при просветлении стекла выбранного сорта. Что касается оптических 
способов просветления, то они слишком дороги, к тому же технология их мало приемлема 

---

Техник ва технологик фанлар со
ҳ
аларининг инновацион масалалари. ТДТУ ТФ 2020 
327 
вследствие больших габаритов изделия. В результате для полевых испытаний выбран вариант 
теплоприемника с зачерненной или селективной поверхностью, с одно стекольной оболочкой и 
воздушной прослойкой.
Результаты экспериментальных испытаний энергетического модуля солнечной 
параболоцилиндрическоой 
установки с площадью 10 м
2 
с различными 
теплоприемниками показали, что 
К.П.Д. установки при испытаниях до 100

С с 
проточным приемником в зависимости от эксплуатационных условий изменялся в 
пределах 47

52%, при испытаниях до 300 

С с приемником – тепловой трубой 
составлял 25% и 30% соответственно для зачерненного и селективного приемника.
Результаты такого же уровня получены в работе американсученых Д.Рамсея, Б.Гупты и 
др. при испытании параболоцилиндрической установки с зачерненным приемником (тепловой 
трубой). При оптическом к.п.д. η
опт
=
63% общий к.п.д. установки составлял около η
т
= 30% [2]. 
В целом, результаты испытаний в натурных условиях экспериментального модуля солнечной 
параболоцилиндрической 
установки 
подтвердили 
возможность 
и 
техническую 
целесообразность применения установок подобного типа для получения тепла низких и средних 
параметров (до 300°С), а также для выработки электроэнергии и создания солнечных 
автономных источников питания