автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.07, диссертация на тему:Разработка и исследование параболического рефлектора с целью повышения энергетических характеристик солнечной установки

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГЕОДЕЗИИ И КАРТОГРАФИИ

На правах рукописи УДК 681.7

гГо ОД

1 3 июн ш

АШУРЛЫ МУРАД ЗАУРОВИЧ

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАБОЛИЧЕСКОГО РЕФЛЕКТОРА С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СОЛНЕЧНОЙ УСТАНОВКИ

05.11.07 - Оптические и оптико-электронные приборы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА 2000

Работа выполнена на кафедре конструирования и технологии с тических приборов (КиТОП) Московского государственного универ< тета геодезии и картографии.

Научный руководитель — кандидат технических наук

доцент ИЛЮХИН В.А.

Официальные оппоненты —

доктор технических наук КОЛОСОВ М.П. кандидат технических наук НАУМЕНКО C.B.

Ведущая организация —

Научно - исследовательский институт прецизионного приборостроения, г. Москв

УV У <7

Защита состоится ^ - ■ 2000 г. в /часов на заседай

диссертационного Совета в Московском государственном университ<

геодезии и картографии по адресу: 103064, Москва, Гороховский пе

4 (ауд. 321).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИИГАиК. Автореферат разослан_• 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета

В.А. СОЛОМАТИН

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время во многих развитых странах мира ;дутся работы по созданию специальных установок и разработке технологий, ^пользующих солнечное излучение для получения электрической энергии и шла. Одним из перспективных направлений является создание гелиоэнерге-1ческих установок на основе светосильных параболических рефлекторов. В рангах по солнечной энергетике обычно используется термин параболический энцентратор.

Из наиболее известных гелиоэнергетических установок данного типа мож-5 отметить 25 киловаттную установку с рефлектором диаметром 10,6 м из 336 'еклянных зеркал (фацет) со сферической формой поверхности и двигателем гирлинга, разработанную американской фирмой Advanco Corporation в 1984 г. tancho Mirado, Калифорния). Установка имеет рекордно высокий кпд преоб-»зования солнечной энергии в электрическую, равный 29,4%. Другой амери-шской фирмой McDonnel Douglas Astronautics Corp. (Huntington Beach, Кали-орния) в 1984-1988 гг. была разработана установка с рефлектором диаметром ),5 м (из 82 стеклянных фацет). Разработкой солнечных установок на основе фаболических рефлекторов занимаются многие американские и европейские ирмы.

В 1989-1992 гг. в ГНЦ «НПО Астрофизика» (Россия) была создана гелио-[ергетическая установка с параболическим рефлектором диаметром 5 м, состо-цим из 180 гексагональных зеркал (фацет) размером 420 мм со сферической эрмой поверхности.

Одной из важных задач при создании установок с параболическими реф-¡кторами является оценка требуемой точности изготовления рефлектора, его щетной аппроксимации и формы оптической поверхности зеркал (фацет). В ¡язи с этим разработка методов и измерительных систем для оценки точности [готовления рефлектора и качества формы поверхности зеркал для гелиоэнер-тических установок является необходимой частью программ развития солнеч-лх технологий.

К настоящему времени в ведущих мировых исследовательских центрах, нимающихся проблемами использования солнечной энергии, созданы различие методы контроля качества зеркал, из которых можно отметить следующие: ;тод Гартмана со сканированием лазерного луча по заданным точкам поверх-1сти, 21:-метод, основанный на компьютерной обработке видеоизображения ми-ени с системой цветных концентрических колец, размещенной вблизи центра швизны зеркала, а также стереоскопический метод, основанный на обработке [деоизображений поверхности, выполненных с различных позиций. Следует метить достаточную сложность и трудоемкость указанных методов, требую-их применения дорогостоящего оптико-электронного оборудования и разра-тки соответствующего программного обеспечения.

В ГНЦ «НПО Астрофизика» для контроля качества зеркал использовался !тод фокального пятна, основанный на измерении распределения энергии в жальной плоскости исследуемого зеркала.

Данная работа посвящена решению ряда актуальных задач, возникающ! при создании таких установок, в том числе расчетному обоснованию характер: стик параболических рефлекторов, фацетной аппроксимации, разработке мет дов исследования и контроля формы оптических элементов для составного зе кала рефлектора, разработке методов измерения распределения интенсивное! в фокальном пятне.

Задачи, решаемые в настоящей работе, являются составной частью НИ! проводимой в рамках работ Министерства науки и технологий РФ (програм» «Экологически чистая энергетика»).

Цель работы - определение путей повышения энергетических характер: стик гелиоэнергетической установки с параболическим рефлектором, а так» разработка методов и измерительных систем для оценки качества формы пове хности зеркал для этих установок.

Для достижения этой цели поставлены и решены следующие задачи:

— разработана методика для оценки эффективности параболического peí лектора с учетом погрешностей его формы поверхности, ориентирования peí лектора на Солнце и размещения приемника излучения;

— проведена фацетная аппроксимация составного параболического рефле тора путем выбора оптимизированных радиусов кривизны фацет;

— разработан модифицированный теневой метод контроля зеркал солне ных установок, позволяющий определять величину и положение локальнь искажений на поверхности зеркал; разработана специальная программа р,з оценки знака и величины угловых ошибок формы поверхности зеркал.

— создан комбинированный метод контроля качества поверхности зерк! на базе компьютерной обработки видеоизображений, который кроме измерен! распределения энергии в фокальной плоскости (метод фокального пятна) позв ляет оценить величину и положение локальных искажений поверхности иссл дуемого зеркала (теневой метод);

— разработана методика экспериментального исследования распределен! энергии в фокальном пятне установки с помощью проволочного анализаторе компьютерной обработкой экспериментальных данных:

— выполнено расчетное обоснование возможности использования втори ного рефлектора, размещенного за фокальной плоскостью установки.

Методы исследований. При решении указанных задач использовались ki аналитические, так и числовые методы расчета с привлечением компьютерш техники. При расчете характеристик параболического рефлектора использова ся приближенный метод Апариси-Баума. При расчете хода лучей использов лись алгоритмы, применяемые для определения параметров оптических элеме тов. Для наглядного представления результатов расчетов разработан ряд пр грамм с использованием методов компьютерной графики и созданы специал ные программы для обработки видеоизображений.

Научная новизна полученных результатов заключается в следующем:

1. Разработана методика оценки требований к точности изготовления п раболического рефлектора; решена задача фацетной аппроксимации парабол ческого рефлектора путем выбора оптимизированных радиусов кривизны фаце

2. Разработана модификация теневого метода, позволяющая определять еличину и положение локальных искажений на поверхности зеркал; создана пециальная программа для оценки знака и величины угловых ошибок формы оверхности зеркал.

3. Создан комбинированный метод контроля качества поверхности зеркал элнечного рефлектора на основе метода фокального пятна и теневого метода с омпьютерной обработкой видеоизображений.

4. Разработана методика расчета вторичного параболического рефлектора, озволяющего повысить энергетические характеристики солнечной установки.

Практическая ценность. В результате проведенных теоретических и экс-ериментальных исследований разработаны методики расчета, позволяющие ценить основные параметры и требуемую точность изготовления оптических цементов солнечной установки с параболическим рефлектором. Создан комби-ированный метод контроля качества поверхности зеркал параболического реф-ектора на основе метода фокального пятна и теневого метода. Разработанные етоды расчета, методики исследований и измерений внедрены при модерниза-ии гелиоэнергетической установки (ГЭУ-5) в ГНЦ «НПО Астрофизика» на по-игоне Грибаново (Московская область). Предложены варианты дальнейшей мо-грнизации этой установки, в том числе разработана методика расчета вторич-ого рефлектора и определены его основные параметры.

На защиту выносятся:

1. Методика оценки требований к точности изготовления параболическо-э рефлектора; решение задачи фацетной аппроксимации параболического реф-ектора.

2. Модификация теневого метода для зеркал солнечных установок, позво-яющая определять величину и положение локальных искажений поверхности сследуемого зеркала и специальная программа для оценки знака и величины гловых ошибок формы поверхности зеркал.

3. Комбинированный метод контроля формы оптической поверхности зер-ал солнечных установок на основе метода фокального пятна и теневого метода компьютерной обработкой видеоизображений.

4. Методика расчета, позволяющая обосновать выбор и определить основ-ые параметры вторичного параболического рефлектора с целью повышения яергетических характеристик солнечной установки.

Апробация работ. Основные положения работы докладывались на между-ародных научных конференциях:

1. 3-й Международной научно-технической конференции «Распознавание 97», 25-28 ноября 1997 года в КГТУ (г. Курск).

2. Международной конференции «Прикладная оптика - 98» 16 -18 декаб-я 1998 года в г. Санкт-Петербурге.

3. 54-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и моло-ых ученых, 23-24 марта 1999 г., в МИИГАиК, г. Москва.

4. Международной научно-технической конференции, посвященной 220-етию со дня основания Московского государственного университета геодезии и артографии, 24-29 мая 1999 года в МИИГАиК, г. Москва.

5. Международной конференции молодых ученых и специалистов «Опт) ка - 99», 19-21 октября 1999 года в г. Санкт-Петербурге.

6. Международной научно-технической конференции «Распознавание 99», 20-22 октября 1999 года в КГТУ (г. Курск).

Перечень публикаций основного содержания диссертации приведен в ко] це автореферата.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введени; четырех глав, заключения, списка литературы, включающего наименований приложения. Общий объем составляет стр., рис., таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В проведенном аналитическом обзоре (первая глава) рассмотрены сущ ствующие солнечные установки с параболическими рефлекторами и преобраз вателями солнечной энергии в электрическую с использованием так называ мых двигателей Стирлинга. Одновременно с созданием солнечных установс активно ведутся работы по разработке методик исследований и контроля отдел ных элементов и основных параметров таких установок.

В этой же главе проведен анализ солнечных установок с параболически!* рефлекторами, созданных известными фирмами, а также теплоприемнико применяемых для преобразования сконцентрированного солнечного излучен* в тепло и передачи выделенного тепла рабочему телу солнечной установки. Обо щение характеристик существующих установок позволило провести их сравн: тельный анализ и определить тенденции развития в данной области солнечнс энергетики.

Подробно рассмотрена конструкция, технические характеристики и осно ные элементы гелиоэнергетической установки (ГЭУ-5), созданной в ГНЦ «НЕ Астрофизика». Отличительной особенностью этой установки является испол зование в составе рефлектора металлических зеркал. Рассмотрены конструкщ и технология изготовления металлических зеркал гексагональной формы ] алюминиевых сплавов, которые обладают высокими прочностными характер стиками, хорошей обрабатываемостью. Это позволяет получить при алмазно микроточении оптические поверхности с высокими отражающими свойства!» для всего спектра солнечного излучения. В качестве преобразователя солнечнс энергии использовались двигатель Стирлинга и теплоприемники различнь типов.

Анализ параметров, полученных на установке ГЭУ-5, показал, что эффе тивный диаметр сфокусированного пучка с помощью параболического рефле тора составил около 180 мм. При такой величине пучка плотность энергии со нечного излучения недостаточна для эффективной работы преобразователе Поэтому весьма актуально проведение расчетных и экспериментальных работ целью с уменьшения диаметра сфокусированного пучка и, следовательно, п вышения энергетических характеристик установки.

Краткие выводы по первой главе.

1. Анализ технических характеристик солнечных установок с парабол ческими концентраторами зарубежных фирм показывает потенциальную вс

гожность создания отечественных установок подобного типа с аналогичными нергетическими характеристиками.

2. Подробно рассмотрена конструкция и параметры установки ГЭУ-5 с па-аболическим рефлектором из металлических зеркал и определены возможные ;ути улучшения энергетических характеристик солнечной установки.

Во второй главе приводится метод расчета характеристик параболическо-о рефлектора, суть которого состоит в следующем: рассматривается солнечная становка с фацетным рефлектором, поверхность которого приближается к не-юторому базовому параболоиду. Проведен расчет базового параболоида с уче-ом влияния на его оптико-энергетические характеристики погрешности фор-!Ы поверхности, погрешности ориентирования рефлектора на Солнце и погреш-юсти установки приемника излучения.

В основе большинства разработанных к настоящему времени методов рас-:ета энергетических характеристик параболических рефлекторов солнечных становок лежит процесс суммирования для каждой элементарной площадки нергетических вкладов от всех световых пучков, которыми она освещается, 'асчет распределения энергии в фокальном пятне параболического рефлектора ;овольно сложен. В связи с этим в расчетных методиках для реальных зеркал «¡пользуются значительные упрощения, в частности, возможный вид кривой нергетической характеристики заменяется обычно упрощенной кривой осесим-штричной формы. Из известных методов расчета энергетических характерис-ик фокального пятна параболического зеркала (предполагающих задание точ-юсти его геометрии одной величиной - мерой точности зеркала) известен метод ^париси-Баума. Из других методов можно отметить метод Кудрина О.И., исполь-ующий другой параметр меры точности, которым оценивается увеличение пло-цади фокального пятна реального зеркала. В расчетной схеме методики А.В.-1икифорова элементарный конусный световой пучок, отраженный от любой очки зеркала, имеет тот же угол расхождения лучей, что и падающий от Солнца, причем распределение энергии в пучке соответствует распределению ярко-ти по диску Солнца, при расчете учитываются также угловые отклонения по-¡ерхности зеркала (вышеприведенные методы описаны в книге Кудрина О.И. Солнечные высокотемпературные космические энергодвигательные установ-:и », Москва, 1987 г.). Оптический анализ параболических рефлекторов солнечных установок был проведен также M.I.O'Neill и S.L.Hudson (Optical Analysis of 'araboloidal Solar Concentrators. Proceedings 1987 Annual Meeting U.S.) с уче-'ом местных ошибок вектора нормали к каждой точке поверхности в предполо-кении, что эти ошибки имеют случайное распределение, изотропны и не зави-ят одна от другой.

Известны и многие другие специальные программы расчета оптических истем, но при анализе базового параболоида был применен наиболее удобный (ля нашего случая метод Апариси - Баума (основанный на математической мо-(ели расширения отраженного пучка), позволяющий оценить влияние погреш-юстей формы оптической поверхности зеркал для солнечных установок на их «ергетические характеристики. В основе этого метода лежит предположение >б условном отраженном пучке с индикатрисой заданного экспоненциального

вида с параметром Ь:

£(иг)=ехр(-1т), 0<иг<я/2 (2.:

где w — угол поля (в частности, максимальное значение \у=<р, где 2<р=32').

При этом реальная отражающая поверхность заменяется геометрическ точной, а влияние локальных угловых отклонений в неявном виде учитываете в индикатрисе отраженного пучка, наряду с влиянием шероховатости повер: ности и характеристиками излучателя. Параметр Ь выступает как интеграл) ная мера точности и содержит информацию о макро- и микронеровностях отр: жающей поверхности. При этом относительное значение потока лучистой эне] гии Ъ, проходящего через круглое сечение радиуса г в фокальной плоскоси характеризующее долю отраженной рефлектором энергии (функция концен' рации энергии), определяется соотношением:

г!(г)=ф(г)/ф(0)=1-ехр(-сг2), (2.!

где без учета затенения приемником центральной части параболоида парамеэ С равен:

С = 0,5 (И/р)2 (1+соз и)2, (2.<

где р= 21 — радиус кривизны при вершине параболоида, и — апертурный угс из точки фокуса параболоида.

Для исследования влияния погрешностей формы поверхности параболоз да на энергетические характеристики рефлектора основной параметр 11, рассма' риваемой расчетной модели может быть представлен в виде

гдеег^х^^/л/я^е""4^ — функция Лапласа; х = (р/(2л/2 —угловая расход] о

мость солнечного излучения; о„ — стандарт, характеризующий отклонения но] малей базового параболоида от идеального.

На рис. 1. показаны функции концентрации для базового параболоида геометрическими параметрами р=6000 мм, и=45°, характеризуемого станда] тами сты=0-15' (11= 241+137), определяющими допуски на уклонения нормале к поверхности параболоида. Для практически реализуемого значения ом= (11=194) на уровне г((г)=0,9 получено значение эффективного радиуса фокальш го пятна 28 мм. При увеличении стандарта ок до 15' (11=137) значение эффекти: ного радиуса фокального пятна на уровне т](г)=0,9 увеличивается до 39 мм.

С помощью метода Апариси-Баума проведены оценки погрешностей, обу ловленных системой слежения рефлектора и установкой приемника излучена Погрешности ориентирования рефлектора на центр солнечного диска (3 оказ лись не очень жесткие и составляют 10-15', а погрешности установки приемш ка излучения относительно фокальной плоскости, в том числе, допуски на поп речную дефокусировку 10 мм, продольную 20 мм и наклон а=2-3°.

Рис.1. Функции концентрации для параболического рефлектора

Рассмотрена задача фацетной аппроксимации параболического рефлектора. Изготовление фацет составных рефлекторов большого размера в виде фраг-гентов параболоида достаточно дорого, поэтому составные рефлекторы солнеч-вдх установок обычно собирают из рядов фацет со сферической формой поверх-юсти с различными радиусами кривизны, величина которых выбирается с уче-ом оптимальной аппроксимации базовой параболической формы и технологи-еских возможностей. С целью удешевления технологического процесса изго-овления большого количества фацет (более 100) стараются по возможности меньшить число их типоразмеров, в том числе и значений радиусов кривизны, ез ухудшения энергетических параметров установки.

В результате проведенных расчетов и анализа оптической схемы установки 'ЭУ-5 определена конфигурация рефлектора, состоящего из 7 рядов гексагональ-гых фацет, разбитых на 6 секторов (рис.2) с различными радиусами кривизны.

м+п+к-н+и'+и+Т+Ч I ©г+Г/Т^ т? ф. г фст):к

/ \ Рис.2.Схема составного рефлектора установки ГЭУ-5

Для оценки оптимальных значений радиусов кривизны фацет со сфериче кой формой поверхности применялись известные приближенные соотношение которые затем уточнялись путем использования традиционного расчета xo^ лучей. Критерием выбора оптимального значения радиуса кривизны фацет была минимизация эффективного диаметра фокального пятна на мишени. В р зультате проведенных расчетов были выбраны в каждом ряду радиусы криви ны фацет в пределах от 6Д до 7,5 м.

В предположении, что рассмотренные выше погрешности имеют случа: ное распределение и не зависят друг от друга, среднеквадратичное стандарты! отклонение интегральной ошибки определяется как:

где a. (i=l-4) — значение стандартной ошибки для каждого из источников ош: бок, в частности, — для погрешности формы поверхности сплошного параб лоида,о2 — для погрешности за счет его фацетной аппроксимации, о3 — для п грешности системы слежения, о4 — для погрешности установки приемника и лучения. При aj=6', что соответствует для сплошной поверхности параболоид эффективный диаметр фокального пятна на уровне энергии 0,9 равен D,«56 mi Указанная выше фацетная аппроксимация параболоида приводит к эффекта ному диаметру фокального пятна D2«70 мм, что соответствует, согласно соотн шению (2.2), эквивалентной погрешности формы поверхности параболоида параметром о2«12'. Усредненный по времени эффект неточного слежения пар болоидом можно считать приблизительно эквивалентным влиянию локальнь неточностей отражающей поверхности и учесть в виде соответствующей вел: чины a3»12'. Погрешность установки приемника также можно учесть с помощь эквивалентных погрешностей формы поверхности параболоида с параметре а4«7\ Тогда согласно соотношению (2.5) получим стандартное отклонение и тегральной ошибки а0»20', что согласно соотношению (2.2) соответствует эффе тивному диаметру фокального пятна Do«100 мм.

Краткие выводы по второй главе.

1. Проведен расчет базового параболического рефлектора с учетом вли ния на его оптико-энергетические характеристики погрешности формы повер ности (aN=6')( погрешности ориентирования рефлектора на центр солнечно диска, которые оказались не очень жесткими и составляют р=10-15', и norpei ности установки приемника излучения относительно фокальной плоскости, в тс числе допуски на поперечную дефокусировку 10 мм, продольную — 20 мм и н клон а=2-3°.

2. Проведена оптимизация фацетной аппроксимации составного парабол ческого рефлектора путем выбора необходимых радиусов кривизны фацет.

3. В результате проведенных расчетов и анализа оптической схемы уст новки ГЭУ-5 определена конфигурация рефлектора, состоящего из 7 рядов ге сагональных фацет, разбитых на 6 секторов. Фацеты каждого ряда имеют ра личные радиусы кривизны в пределах от 6,1 до 7,5 м. В этом случае эффекта ный диаметр сфокусированного пучка уменьшился со 180 до 100 мм.

(2.

В третьей главе рассмотрены вопросы исследования характеристик солнеч-м>й установки с параболическим рефлектором, в том числе методы контроля качества зеркал рефлектора, методы измерения распределения энергии в фокаль-юм пятне установки.

Попытка применения такого традиционного метода контроля, как интер-|юрометрический, не дала положительного результата в связи с большими погрешностями формы оптической поверхности зеркал (что, в принципе, допустимо для зеркал солнечных установок). В связи с этим были разработаны специальные методы контроля с использованием современной компьютерной видеотехники, в частности, метод фокального пятна для интегральной оценки опти-геского качества зеркал, модификация теневого метода для измерения локальных погрешностей формы поверхности и комбинированный метод, позволяющий совместно использовать оба указанных выше метода на одной установке.

Подробно рассмотрен метод фокального пятна (разработанный в ГНЦ «НПО Астрофизика») для контроля качества оптической поверхности зеркал, основанный на измерении распределения энергии в фокальной плоскости зеркала с использованием компьютерной обработки видеоизображения его фокального пят-аа (рис.3).

Рис.3. Схема измерений характеристик оптической поверхности зеркал методом фокального пятна: 1 ■ зеркало; 2 - полупрозрачный экран; 3 - оптическая система из 2 объективов; 4 - видеокамера; 5 - видеомонитор; 6 • компьютер с системой обработки видеоизображений; 7 - дисплей для видеоизображений

Разработана программа, предназначенная для выбора рабочей области (полигона) на записанном в видеопамяти изображении фокального пятна, с последующим поиском его энергетического центра и построением относительного распределения потока знергии. При этом использовался метод усреднения по кольцевым областям, аксиально-симметричным относительно энергетического центра. Проводились измерения эффективных размеров фокальных пятен зеркал на уровне энергии 0,9 в пределах 0,5-10 мм с точностью до ± 0,1 мм. Методом фокального пятна был проведен контроль качества гексагональных зеркал (фацет) рефлектора солнечной установки (рис. 4).

п|ггог:п:тьгзыхлна-1ч

ZnaidedCnei^y Mt 1.1

Fuc.it Stwl lletlwd

Pocal lenQth • B1JB l

J ч

Ч fcr У

" т ,r

T- «edle

и«-!: ш-jj jfii-81 128 - f «-П

-¿gj^Qj

Optic«! ichem«.

1-interf«c<nut0r

2-Kit«

3-ССЬ-слг.ег *

Ine:

D - Enckded Cncixy Э1*тем*г

E/Et: B.l B.Z В.Э 8.4 B.S B.t в.7 B.8 0.9

II»): l.U Z.b 3.4 4.1 4.В 5.4 b.l 6.9 B.1

Рис. 4. Результаты измерений характеристик оптической поверхности зеркал методом фокального пятна

В дополнение к методу фокального пятна был использован теневой мето; позволяющий определять величину и размещение локальных искажений пове{ хности исследуемого зеркала (рис. 5). Была разработана модификация теневог метода с использованием системы круговых диафрагм, размещенных аксиал! но - симметрично вдоль оптической оси в фокальной области исследуемого зе{ кала, которая позволяет оценить как знак, так и диапазон величин наблюдас мых локальных искажений поверхности. Для оценки знака и величины угле вых ошибок поверхности исследуемого зеркала была разработана программ* основанная на сложении и вычитании выбранных фрагментов двух видеоизо( ражений (что оказалось достаточным для модифицированного теневого метод* с использованием методов компьютерной графики (рис. 6). Оценки величин] угловых ошибок поверхности проводились в пределах 0,1-1 мрад с точность] до 0,01 мрад. На практике теневой метод оказался полезным при разработк конструкций зеркал для солнечных установок, в частности он позволил оценит влияние мест креплений зеркал на форму их поверхности, искажения поверг ности гексагональных зеркал вблизи их краев и другие эффекты, связанные конструкцией и технологией их изготовления. При этом разработанный теш вой метод оказался достаточно простым и оперативным, что является его сущ« ственным преимуществом при контроле большого числа однотипных зеркал ее ставного рефлектора.

Создан комбинированный метод контроля качества зеркал (рис.7), кот< рый, кроме измерения распределения энергии в фокальной плоскости, позвол? ет одновременно оценить величину и размещение локальных искажений на п( верхности зеркала с использованием теневого метода. Контроль двумя метод* ми на одной измерительной установке с использованием общей оптико-элекч ронной базы позволяет более полно оценить качество поверхности зеркала с меш шими затратами времени. На схеме показано, что отраженный от исследуемог зеркала пучок попадал на плоский наклонный полупрозрачный элемент, на к<

•ором происходило разделение его на две части. Проходящая часть пучка ис-юльзовалась для измерения распределения энергии в фокальной плоскости ме-■одом фокального пятна, а отраженная часть использовалась для оценки вели-(ины и размещения локальных искажений поверхности исследуемого зеркала ■еневым методом.

Рис. 5. Схема теневого метода: 1 — зеркало, 2,3 — диафрагмы, 4 —видеокамера, 5 — видеомонитор, в — компьютер с системой обработки видеоизображений, 7 — дисплей длл видеоизображений

Шггог: юявгмаслмв-вэ

С!

АЖЫЯоп ГОНЬвГССМцИМ Гос*1 10080) ■ 13300 пва

I(п шмсг в 9 0(М>-9 в мт _одрьглеш б КМ

51ор« вног 1 {мг«Ы:

-сопс*Ув ЕЭ -сопувх

, ОРЧСа! 2-Ми, ос

4 :

Рис.в. Результаты измерений характеристик поверхности круглого зеркала диаметром 500 мм с помощью теневого метода

Экспериментальные результаты (рис. 8.) показывают, что предлагаемый комбинированный метод контроля, основанный на использовании метода фокального пятна и теневого метода в одной измерительной установке на базе общего оптико-электронного оборудования, может служить простым и удобным методом контроля формы оптической поверхности зеркал солнечных установок.

В этой же главе проведен сравнительный анализ известных методов контроля качества поверхности зеркал рефлекторов, разработанных к настоящему зремени в ведущих мировых исследовательских центрах, занимающихся про-злемами использования солнечной энергии.

Рис.7. Схема комбинированного метода измерений параметров зеркал для солнечных установок: 1 — зеркало, 2 — полупрозрачный экран, 3 — оптическая система из 2-х объективов, 4 — видеокамера, 5 — видеомонитор, 6 — компьютер с системой обработки видеоизображений, 7 — дисплей для видеоизображений, 9,10 — диафрагмы, 11— видеокамера в теневом канале

2-Мип>г »■ССО-сшв*«

КЗ -СОПМУ*

СЛ -соптвх

Рис.8. Результаты измерений характеристик оптической поверхности гексагонального зеркала комбинированным методом

Рассмотрена задача измерения распределения энергии в фокальном пяти рефлектора. Определены основные параметры проходного проволочного анал! затора распределения потока сконцентрированного солнечного излучения на о< нове проволочных болометрических элементов. Анализатор представляет собо две решетки, каждая из которых образована рядом параллельно эквидистантн расположенных металлических нитей, при этом нити двух решеток ориентире ваны перпендикулярно друг другу. Часть оптического излучения, проходящег через анализатор, поглощается металлическими нитями, что вызывает их ш грев и соответствующее увеличение электрического сопротивления. Компьюте1 ная обработка сигналов с нитей позволяет получить оценку диаметра, в пред< лах которого содержится заданная доля мощности, и определить координат] энергетического центра светового пятна. Представлены оценки влияния погреп

ости измерений на работу анализатора. Модифицированный образец анализа-эра с апертурой 350x360 мм и двумя рядами вольфрамовой проволоки, был смон-нрован в фокальной плоскости солнечной установки. Анализатор позволял кон-ролировать размер и относительное размещение пятна солнечного пучка, а так-:е энергетическое распределение потока излучения вблизи фокальной плоско-ги рефлектора установки.

Краткие выводы по третьей главе

1. Разработан модифицированный теневой метод для зеркал солнечных становок, позволяющий определять величину и положение локальных иска-:ений поверхности исследуемого зеркала. Обоснована применимость теневого етода с использованием системы круговых диафрагм, что позволяет оценить ак знак, так и диапазон величин исследуемых локальных искажений поверх-ости. Разработана специальная программа для оценки знака и величины угло-ых ошибок формы поверхности зеркал.

2. Создан комбинированный метод контроля формы поверхности зеркал, оторый, кроме измерения распределения энергии в фокальной плоскости с по-ощью метода фокального пятна, позволяет одновременно оценить величину и оложение локальных искажений поверхности исследуемого зеркала с исполь-эванием теневого метода. Контроль двумя методами на одной измерительной становке с использованием общей оптико-электронной базы позволяет с мень-гими временными затратами более полно оценить качество исследуемого зер-ала.

3. Обоснован выбор параметров проходного проволочного анализатора рас-ределения потока концентрированного солнечного излучения на основе прово-очных болометрических элементов и получено экспериментальное подтверж-ение его работоспособности.

В четвертой главе рассмотрены пути модернизации ГЭУ-5 в части улучше-ия энергетических характеристик установки. В качестве одного из направле-ий модернизации рассмотрена возможность использования вторичного рефлек-ора. Для повышения плотности потока и качества сконцентрированного излу-ения на многих солнечных установках ведущих мировых исследовательских ентров используются вторичные рефлекторы различных конструкций. Вторич-ый рефлектор обычно выполнен в виде вытянутого вдоль оптической оси акси-льно-симметричного плавно сужающегося рефлектора с конической, парабо-ической или более сложной отражающей поверхностью и размещен за фокаль-ой плоскостью установки.

Для выбора параметров вторичного рефлектора проводились расчеты хода уча в меридиональной плоскости установки с использованием общепринятой [одели расходимости солнечного излучения в виде конусных пучков с равно-[ерным распределением яркости по диску Солнца (рис.9). При проведении рас-етов использовался стандартный алгоритм, основанный на вычислении пара-[етров падающего и отраженного лучей последовательно от всех оптических лементов системы. Алгоритм включает определение координат точки пересе-ения падающего луча и отражающей поверхности путем совместного решения писывающих их уравнений с последующим вычислением параметров нормали

па-бт ол-т оя-и

Рис. 9. Результаты расчета хода лучей в меридиональной плоскости установки с параболическим вторичным рефлектором

к отражающей поверхности в точке пересечения, определением углов падени и отражения луча (направляющих косинусов) и вычислением параметров тр; ектории отраженного луча, который для следующего оптического элемента я] ляется падающим.

Уравнение профиля параболической поверхности вторичного рефлектор в прямоугольных координатах OYZ с центром в плоскости его входной аперт; ры на оптической оси 02, расположенной вдоль оси вращения параболоида вт< ричного рефлектора, может быть представлено в виде уравнения:

у = -0,00167 ъ2 +50, (4.1

где аргумент г изменяется в пределах 0<г<100 мм. Диаметр входной апертур вторичного рефлектора при этом равен 100 мм, диаметр выходной апертуры -66,6 мм, длина — 100 мм.

Для указанных параметров вторичного рефлектора геометрический коэ<] фициент концентрации составил величину примерно 2,25. Однако в связи с ш терями энергии при отражении от стенок вторичного рефлектора интенсивное! выходного излучения при коэффициенте отражения 0,9 согласно оценкам ув( личится в 1,9 раза, а при уменьшении коэффициента отражения дозначенияО, интенсивность увеличится лишь в 1,6 раза.

Краткие выводы по четвертой главе.

Проведены расчеты и определены основные параметры вторичного рефлех тора для установки ГЭУ-5 в виде параболической поверхности, помещенной г фокальной плоскостью установки аксиально-симметрично относительно опт! ческой оси.

Заключение

1. Разработана методика расчета базового параболического рефлектора с четом влияния на его оптико-энергетические характеристики погрешности ормы поверхности, погрешности ориентирования рефлектора на Солнце и по-эешности установки приемника излучения. Проведена оптимизация фацетной ппроксимации составного параболического рефлектора путем выбора необхо-имых радиусов кривизны фацет.

2. В результате проведенных расчетов и анализа оптической схемы уста-овки ГЭУ-5 определена конфигурация рефлектора, состоящего из 7 рядов гек-шшальных фацет, разбитых на 6 секторов. Фацеты каждого ряда имеют раз-ичные радиусы кривизны в пределах от 6,1 до 7,5 м. При этом эффективный иаметр сфокусированного пучка уменьшился со 180 до 100 мм.

3. Разработан модифицированный теневой метод, позволяющий опреде-ять величину и положение локальных искажений поверхности зеркал для сол-ечных установок. Обоснована применимость теневого метода с использовани-м системы круговых диафрагм, что позволяет оценить как знак, так и диапазон еличин исследуемых локальных искажений поверхности. Разработана специ-льная программа для оценки знака и величины угловых ошибок формы повер-ности зеркал.

4. Создан комбинированный метод контроля формы поверхности зеркал, оторый, кроме измерения распределения энергии в фокальной плоскости с по-ощью метода фокального пятна, позволяет одновременно оценить величину и оложение локальных искажений поверхности исследуемого зеркала с исполь-эванием теневого метода. Контроль двумя методами на одной измерительной становке с использованием общей оптико-электронной базы позволяет с мень-гами временными затратами более полно оценить качество исследуемого зер-ала.

5. Обоснован выбор параметров проходного проволочного анализатора рас-ределения потока сконцентрированного солнечного излучения на основе роволочных болометрических элементов и получено экспериментальное под-верждение его работоспособности.

6. Для повышения энергетических характеристик солнечной установки азработана методика расчета и определены основные параметры вторичного ефлектора в виде параболической поверхности, помещенной за фокальной плос-остью установки аксиально-симметрично оптической оси.

7. Разработанные методы расчета, методики исследований и измерений спользованы и внедрены при модернизации установки ГЭУ-5 в ГНЦ «НПО Ас-рофизика» на полигоне Грибаново (Московская область).

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Ашурлы М.З. К вопросу о выборе оптической схемы концентратора ге-иоэнергетической установки. Сборник материалов 3-й Международной конфе-енции «Распознавание-97», 113-114 стр., г. Курск, 1997 г.

2. Ашурлы М.З. Космический зеркальный отражатель для использован» солнечной энергии. Сборник материалов Международной конференции «Пр1 кладная оптика-98», г. Санкт-Петербург, 72 стр., 1998 г.

3. Ашурлы М.З. Контроль зеркал для солнечных установок методом ф кального пятна. Тезисы докладов на 54-й научно-технической конференции ст; дентов, аспирантов и молодых ученых, МИИГАиК, г. Москва, 1999 г.

4. Ашурлы М.З., Илюхин В.А. Применение теневого метода контроля зе] кал для солнечных установок. Сборник материалов Международной научно-те: нической конференции, посвященной 220-летию со дня основания МИИГАи! 166 стр., г. Москва, 1999 г.

5. Ашурлы М.З., Илюхин В.А.. Методы контроля качества зеркал соста: ных концентраторов солнечных установок. Сборник материалов Междунаро, ной конференции молодых ученых и специалистов «Оптика-99», г. Санкт-П тербург, стр. 189-190,1999 г.

6. Ашурлы М.З., Илюхин В.А.. Проволочный анализатор распределен« потока сконцентрированного солнечного излучения. Сборник материалов 4-Международной научно-технической конференции «Распознавание-99», 191 197 стр., г. Курск, 1999 г.

7. Ашурлы М.З., Черненко В.М., Заявка № 99122113 от 26 октября 1999 го; на изобретение «Устройство для контроля поверхностей оптических элементоь (Получено положительное решение от 20.04.2000 г.).

ВВЕДЕНИЕ

1. СОЛНЕЧНЫЕ УСТАНОВКИ С ПАРАБОЛИЧЕСКИМИ РЕФЛЕКТОРАМИ.

1.1. Аналитический обзор по солнечным установкам с параболическими рефлекторами.

1.2. Преобразователи солнечной энергии.

1.2.1. Двигатели Стирлинга.

1.2.2. Термоэмиссионные преобразователи.

1.2.3. Теплоприемники солнечного излучения.

1.3 Методы измерения энергетических характеристик солнечных установок.

1.4. Солнечные установки с вторичным рефлектором.

1.5 Описание конструкции гелиоэнергетической установки ГЭУ-5.

1.5.1. Опорно-поворотное устройство.

1.5.2. Параболический рефлектор.

1.5.3. Металлические зеркала.

1.5.4. Система слежения за Солнцем.

1.5.5. Преобразователи, используемые на установке ГЭУ

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИК РАСЧЕТА И ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПАРАБОЛИЧЕСКОГО РЕФЛЕКТОРА.

2.1. Расчет базового параболического рефлектора.

2.2. Расчет параболического рефлектора с учетом погрешностей

2.2.1. Влияние отклонений формы поверхности.

2.2.2. Влияние погрешности наведения.

2.2.3. Влияние погрешности установки приемника.

2.3. Методы расчета рефлекторов солнечных установок

2.4. Фацетная аппроксимация.

2.4.1. Оценка интегральной ошибки.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СОЛНЕЧНОЙ УСТАНОВКИ С ПАРАБОЛИЧЕСКИМ РЕФЛЕКТОРОМ.

3.1. Исследование характеристик зеркал

3.1.1. Методы контроля зеркал солнечных установок.

3.1.2. Метод фокального пятна.

3.1.3. Модифицированный теневой метод.

3.1.4. Комбинированный метод.

3.2. Методика измерения распределения энергии в фокальном пятне рефлектора с использованием проходного проволочного анализатора.

3.2.1. Принцип работы проволочных болометрических приемников.

3.2.2. Основные технические характеристики проволочного анализатора

3.2.3 Программное обеспечение проволочного анализатора 107 3.2.4. Экспериментальные результаты измерений с помощью ПАРП.

4. ПУТИ МОДЕРНИЗАЦИИ СОЛНЕЧНОЙ УСТАНОВКИ

В настоящее время во многих развитых странах мира ведутся работы по созданию специальных установок и разработке технологий, использующих солнечное излучение для получения электрической энергии и тепла. Это связано как со значительным подорожанием и истощением запасов таких традиционных источников энергии как нефти, газа, угля и их продуктов, так и с загрязнением окружающей среды при их сжигании.

До последнего времени гелиоэнергетические установки (ГЭУ) создавались на основе фотоэлектрических кремниевых преобразователей солнечной энергии. Однако исследования, проведенные в разных странах мира, показали перспективность создания ГЭУ, основанных на других физических принципах, в том числе на основе высокотемпературных процессов.

Одним из перспективных направлений является создание параболических рефлекторов солнечного излучения различных типов с высокой плотностью излучения в фокальной плоскости и разработка термодинамических и термохимических высокотемпературных преобразователей [1-8]. Кроме наземных установок рассматривается также создание космических рефлекторов, размещенных на орбите ИСЗ, для передачи солнечной энергии на Землю [9]. Следует отметить, что в работах по солнечной энергетике обычно вместо термина «рефлектор» употребляется «концентратор».

В солнечных установках, предназначенных для генерации электроэнергии, обычно используются параболический рефлектор и двигатель Стирлинга (Dish/Stirling Systems). Разработкой подобного типа солнечных установок занимаются многие американские и европейские фирмы [1-8].

В ГНЦ «НПО Астрофизика» (Россия) создана установка многоцелевого назначения диаметром 5 м с фацетным параболическим рефлектором [10-12]. Отличительной особенностью установки является использование алюминиевых зеркал, изготовленных методом алмазного точения, который обеспечил их высокое эксплуатационное качество. Установка создана для поиска путей повышения эффективности использования солнечной энергии в условиях средней полосы России.

В настоящее время считается общепризнанным, что наиболее перспективными преобразователями солнечного излучения являются двигатели Стирлинга, отличающиеся высокой эффективностью и возможностью агрегатирования с нагрузочными электрическими машинами в одном узле. Разработкой двигателей Стирлинга занимается ряд известных фирм [14-16]. В результате проведенного анализа можно отметить, что развитие работ по созданию двигателей Стирлинга за рубежом и у нас в стране идет по идентичным направлениям. Однако, к сожалению, приходится отметить, что уровень отечественных разработок в большинстве случаев уступает зарубежным.

В солнечных установках применяются также теплоприемники различных типов. Теплоприемник солнечного излучения служит для преобразования энергии сконцентрированного солнечного излучения в тепло и передачи выделенного тепла рабочему телу солнечной установки или промежуточному теплоносителю. К настоящему времени для установок с параболическими рефлекторами разработаны приемники солнечного излучения с различными типами абсорберов, изготовленных из пористого материала, керамики, в виде матрицы из тонких трубок и др. [17-21, 37-41].

Конструкции зеркал составного рефлектора разрабатываются с учетом требований минимальности стоимости и веса. Зеркала в солнечных установках непрерывно подвержены воздействию атмосферы. Стабильность коэффициента отражения рабочей поверхности в диапазоне солнечной радиации является одним из главных технических требований к зеркалам солнечных установок. В большинстве установок применяются стеклянные зеркала с серебряным покрытием, которые имеют недостаточный ресурс работы [1, 2]. На установке ГЭУ-5, разработанной в ГНЦ «НПО Астрофизика», в течение нескольких лет изучается возможность применения металлических зеркал, изготовленных методом алмазного точения из алюминиевых сплавов [10-12].

Одной из актуальных задач при создании установок с параболическими рефлекторами является оценка требуемой точности изготовления параболического рефлектора и точности размещения его элементов, что требует расчета его энергетических характеристик. Наиболее распространенным для оценки энергетических характеристик солнечных установок с параболическими рефлекторами можно считать метод Апариси-Баума, основанный на математической модели расширения отраженного пучка[45,55]. Основная особенность данной расчетной модели заключается в том, что реальная отражающая поверхность заменяется геометрически точной, а влияние локальных угловых отклонений в неявном виде учитывается в индикатрисе отраженного пучка наряду с влиянием шероховатости поверхности и характеристиками излучателя. При этом вводится соответствующий параметр интегральной меры точности, который содержит информацию о макро- и микронеровностях отражающей поверхности. Модель достаточно хорошо аппроксимирует распределение облученности в фокальной плоскости для параболоидов с апертурным углом 40°<и<70°, что было подтверждено экспериментально.

Оптимальной оптической поверхностью для концентрации солнечного излучения, как известно, является параболоид. Однако изготовление сплошных параболоидов большого размера (несколько метров) достаточно дорого. В связи с этим в солнечной энергетике одним из основных направлений является применение составных рефлекторов.

Заметим, что применение фацетной структуры, где каждая фацета обладает собственной геометрией, отличающейся от геометрии несущей основы, приводит к тому, что поверхность рефлектора описывается негладкой разрывной функцией. С этой точки зрения вариант фрагментарного параболоида, т.е. составленного из элементов, являющихся фрагментами его поверхности, является более предпочтительным, однако нереальным из технологических соображений. Расчеты показывают, что альтернативой фрагментарному параболоиду является рефлектор на параболической основе из сферических сегментов (фацет) переменного радиуса кривизны. Увеличение числа фацет приводит к увеличению концентрации. В связи с этим составные рефлекторы солнечных установок обычно «комплектуются» из рядов сферических фацет с различными радиусами кривизны, величина которых выбирается с учетом оптимальной аппроксимации базовой параболической формы и технологических возможностей.

От выбора параметров фацет зависят энергетические характеристики установки, в связи с чем задача фацетной аппроксимации является достаточно актуальной. К настоящему времени разработаны методики для оценки оптимальных значений радиусов кривизны сферических фацет, в которых используются различные приближения [6163]. Полученные оценки затем обычно уточняются путем расчета хода лучей [64].

При создании солнечных рефлекторов возникают проблемы, связанные с необходимостью оценки качества их оптических поверхностей. Поэтому разработка методов и измерительных систем для оценки качества солнечных зеркал является частью программ развития солнечных технологий. К настоящему времени в ведущих мировых исследовательских центрах, занимающихся проблемами использования солнечной энергии, разработаны различные методы контроля качества солнечных зеркал, из которых можно отметить следующие: метод Гартмана со сканированием лазерного луча по заданным точкам поверхности, 2£-метод, основанный на компьютерной обработке видеоизображения мишени с системой цветных концентрических колец, размещенной вблизи центра кривизны зеркала, а также стереоскопический метод, основанный на обработке изображений поверхности, выполненных с различных позиций [65-69].

В ГНЦ «НПО Астрофизика» разработан метод фокального пятна, основанный на измерении распределения энергии в фокальной плоскости исследуемого зеркала с использованием компьютерной обработки видеоизображения его фокального пятна [70-72].

В ведущих исследовательских центрах разработаны различные системы для измерения энергетических характеристик солнечных установок. Широкое распространение получили системы на базе видеокамер с компьютерной обработкой видеоизображений фокального пятна, которые имеют преимущества по сравнению со сканирующими калориметрами [22-32].

Таким образом, видно, что создание солнечных установок является задачей сложной и комплексной - на стыке различных направлений науки и техники.

Целью настоящей работы является определение путей повышения энергетических характеристик солнечной установки с параболическим рефлектором, а также решение ряда актуальных задач, возникающих при создании этих установок, в том числе: расчетное обоснование параметров параболических рефлекторов, фацетной аппроксимации, разработка методов исследования и контроля формы поверхности оптических элементов для составного зеркала рефлектора.

Задачи, решаемые в настоящей работе, являются составной частью НИР, проводимой в рамках работ Министерства науки и технологий РФ (программа «Экологически чистая энергетика»).

Основные результаты проведенной работы можно сформулировать следующим образом:

1. Разработана методика расчета базового параболического рефлектора с учетом влияния на его оптико-энергетические характеристики погрешности формы поверхности, погрешности ориентирования рефлектора на Солнце и погрешности установки приемника излучения. Проведена оптимизация фацетной аппроксимации составного параболического рефлектора путем выбора необходимых радиусов кривизны сферических фацет.

2. В результате проведенных расчетов и анализа оптической схемы установки ГЭУ-5 определена конфигурация рефлектора, состоящего из 7 рядов гексагональных фацет, разбитых на 6 секторов. Фацеты имеют различные радиусы кривизны в пределах от 6,1 до 7,5 м. При этом эффективный диаметр сфокусированного пучка уменьшился со 180 до 100 мм.

3. Разработан модифицированный теневой метод, позволяющий определять величину и положение локальных искажений поверхности зеркал для солнечных установок. Обоснована применимость теневого метода с использованием системы круговых диафрагм, что позволяет оценить как знак, так и диапазон величин исследуемых локальных искажений поверхности. Разработана специальная программа для оценки знака и величины угловых ошибок формы поверхности зеркал.

4. Создан комбинированный метод контроля формы поверхности зеркал, который, кроме измерения распределения энергии в фокальной плоскости с помощью метода фокального пятна, позволяет одновременно оценить величину и положение локальных искажений поверхности исследуемого зеркала с использованием теневого метода.

Контроль двумя методами на одной измерительной установке с использованием общей оптико-электронной базы позволяет с меньшими временными затратами более полно оценить качество исследуемого зеркала.

5. Обоснован выбор параметров проходного проволочного анализатора распределения потока сконцентрированного солнечного излучения на основе проволочных болометрических элементов и получено экспериментальное подтверждение его работоспособности.

6. Для повышения энергетических характеристик установки ГЭУ-5 проведены расчеты и определены основные параметры вторичного рефлектора в виде параболической поверхности, помещенной за фокальной плоскостью установки аксиально-симметрично относительно оптической оси. Максимальный геометрический коэффициент концентрации вторичного рефлектора составил величину примерно 2,25. Однако в связи с потерями энергии при отражении от стенок вторичного рефлектора интенсивность выходного излучения при уменьшении коэффициента отражения до 0,8 согласно оценкам увеличится лишь в 1,6 раза.

7. Разработанные методы расчета, методики исследований и измерений использованы и внедрены при модернизации установки ГЭУ-5вГНЦ «НПО Астрофизика» на полигоне Грибаново (Московская область).

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Stine W.B. Solar Dish /Stirling Technology a World Status Report and Comparison. Proceedings of the 1.ternational Conference on Comparative Assesssments of Solar Power Technologies, Jerusalem, February 14-18, 1994, pp. 171-188.

2. Stine W., Schief W., Beninga K., Experiences with International Dish/Engine Projects. Proceedings of the 8th International Symposium on Solar Thermal Concentrating Technologies, Vol.1, pp. 225-241, Koln, Germany, Oktober 6-11,1996.

3. Bean J.R. and Diver R.E1. The CPG 5-kW Dish-Stirling Development Program. Proceedings of the 27th IECEC, Vol. 5, pp.221-228,1992.

4. Mancini T.R., Analysis and Design of Two Stretched-Membrane Parabolic Dish Concentrators. Transaction of the ASME, Journal of Solar Energy Engineering, Vol. 113, N 3, pp. 180-187,1991.

5. Noyes S. The Effect of Component Efficiency and Operation Conditions on the 50 kW Dish Stirling System in Riyadh, Saudi Arabia. Transaction of the ASME, Journal of Solar Energy Engineering, Vol .112, N4, pp. 244-248,1990.

6. Schiel W.J. SBP Dish/Stirling, 7,5m/9 kW. Proceedings of the International Energy Agency Solar Paces Task 1 Working Group Meeting, Almeria, Spain.

7. Geyer M., Milow O., Richter C. Plataforma Solar de Almeria. Annual Technical Report, 1997.

8. Ашурлы М.З. Космический зеркальный отражатель для использования солнечной энергии// Материалы международной конференции «Прикладная оптика 98», 16-18 декабря 1998 г. г. СПб.

9. Alekseev V.A. Activities of State Enterprise "SPA Astrophisica" in Solar Power Engineering SolarPACES Technical report N.III 5/94, pp. 69-76.

10. Харченко H.B. Индивидуальные солнечные установки. -M: Энергоатомиздат, 1991. -208 с.

11. Shaltens R.K., Scraiber I.G. Comparison of conceptual designs for 25 kWe advanced Stirling conversion systems for dish electric application. Proc. 24th IECEC, 1989, p. 2305-2315.

12. Уокер Г. Двигатели Стирлинга. -М: Машиностроение, 1975. -375 с.

13. Ридер Г.А., Хупер Ч. Двигатели Стирлинга. -М: Мир, 1986. -464 с.

14. Heller P. VOBREC 4 status. Solar Paces. Technical report N.III -6/95, pp. 157-162.

15. Laing D. Hybrid heat pipe receiver status. Solar Paces. Technical report N.III 6/95, pp. 163 - 168.

16. Neumann A., Monterreal R. Advanced Flux Measurement Systems for Solar Tower Plants. Proceedings of the 7th International Symposium on Solar Thermal Concentrating Technologies, Vol. 5, pp. 1118-1130, Moscow, Russia, September 26-30,1994.

17. Neumann A., Dibowski G., Groer U., Kalt A., and Lewan-dowski, A. Die optische Auslegung des Sonnenofens der DLR, Koln. In ISF 194 Proceedings, DGS-Sonnenenergie Verlags-GmbH, Munchen, 1, 45-58,1994.

18. Cordes S., Bohmer M., Monterreal Espinosa R. Test and evaluation of Schlaich, Bergemann und Partner heliostat prototype concentrator, Final Report IEA-SolarPACES TR-III-4/94.

19. Neumann A., Monterreal R.: Measurement of Concentrated Solar Radiation with the HERMES II System at the PSA. In: Proceedings of the 6th International Symposium on Solar Thermal Concentrating Technologies, Vol.1, pp.539-552, CIEMAT, Madrid, 1993.

20. Neumann A. Flux densities in the focal region of the PSA Solar Furnace. SolarPACES Technical Report No III 2/94.

21. Schubnell, M. Sunshape and its influence on the flux distribution in imaging solar concentrators. J. Sol. En. Eng. vol.114, pp.260-266,1992.

22. Tschudi H.R., Schubnell M., Muller CHR. Optical probing of surfaces irradiated in a solar furnace. Proceedings of the 7th International Symposium on Solar Thermal Concentrating Technologies, Vol. 4, pp. 1014-1022, Moscow, Russia, September 26-30,1994.

23. Babaev I.K., Narusbek E.A., Ruzin M.V. Wire analyzers of flux distribution (WAFD) for solar power installations. SolarPACES Technicalreport N. Ill 1/96, pp. 151-156.

24. Ашурлы M.3., Илюхин B.A. Проволочный анализатор распределения потока сконцентрированного солнечного излучения. Материалы Международной научно-технической конференции «Распознавание 99», 20-22 октября 1999 г. -Курск, 1999.

25. Lewandowski A., Bortz J., Shatz N., Flux redistribution guides. Proceedings of the 2nd Workshop on "High Flux and Temperature Measurement", Plataforma Solar de Almería, April 18,1996.

26. Kohne R. First results on secondary concentrator for VOBREC. Solar Paces, technical report N. Ill 3/94.

27. Heller P. The REFOS Receiver Project. Solar PACES, Technical report N. Ill-1/97.

28. Abele M. Status of the REFOS Project. Solar PACES, Technical report N. Ill-1/98.

29. Sagie D. Rotem's activity in the developmrnt of a volumetric solar thermal receiver. Solar Paces, Texnical report N. Ill 1/97.

30. Ашурлы М.З. К вопросу о выборе оптической схемы концентратора гелиоэнергетической установки // Материалы 3-й Международной конференции «Распознавание 97», 25-28 ноября 1997 г. - Курск, 1997.

31. Тепляков Д.И. Параболоидные концентраторы высокотемпературных установок: геометрические аберрации и концентрирующая способность. Сб. трудов ЭНИН, вып. 24,1974 г.

32. Апариси P.P. Сб. «Использование солнечной энергии», -М., 1957.

33. Красина Е.А. и др.// «Гелиотехника». -1974. -№1.

34. Рубанович И.М. // «Гелиотехника». -1967. -№6.

35. Баум И.В. Формирование поля облученности приемника в «точных» и «неточных» гелиоконцентратрах. //Сб. трудов ЭНИН. 1974. -вып. 24. ,

36. ЗахидовР.А., Тепляков Д.И. // «Гелиотехника». -1966. -№4.

37. МатвеевВ.М., Тепляков Д.И.// «Гелиотехника». -1966. -№1.

38. Тепляков Д.И. // «Гелиотехника». -1968. -№6.

39. Баум И.В. «Оптимизация фацетных отражателей »//Сб. трудов ЭНИН. 1974. -вып. 24.

40. Захидов P.A., и др. // «Гелиотехника». -1990. -№4.

41. Грилихес В.А. «Концентрация солнечного излучения: обобщенная постановка задачи и классификация частных математических мо-делёй»//Сб. трудов ЭНИН. 1974. -вып. 24.

42. Кудрин О.И. Солнечные высокотемпературные космические энергодвигательные установки., М., Машиностроение, 1987.

43. Использование солнечной энергии при космических исследо-. ваниях. //Сб. статей. /Под ред. В.А.Баума. -М: Мир, 1964.

44. Тепляков Д.И. Перенос и распределение излучения в гелиоустановках с зеркальными концентраторами. -М: Наука, 1968.

45. Квасников A.B., Кудрин О.И., Мельников М.В. Лабораториялучистой и солнечной энергии для исследования процессов в высокотемпературных установках./Доклады Всесоюзной конференции по использованию солнечной энергии. М., Изд. ВНИИТ, 1969.

46. M.I.O'Neill and S.L. Hudson. Optical Analysis of Paraboloidal Solar Concentrators. Proceedings 1987 Annual Meeting U.S. Section of ISES, August 1978, Denver, CO.

47. Вейнберг В.Г. Оптика в установках для использования солнечной энергии. -М: Оборонгиз, 1959.

48. Ходжаев А.Ш., Захидов Р.А., Клычев Ш.И. Допуски и параметры элементов фацетных концентрирующих систем. «Гелиотехника». №1. 1983.

49. Baum I.V. Scientific Visualization for Design and Evaluation of Solar Concentrating Systems. Proceedings of the 8th International Symposium on Solar Thermal Concentrating Technologies, Vol. 2, pp. 999-1011, Koln, Germany, October, 6-11,1996.

50. Wendelin T.J., Jorgensen G.J. and Wood R.L.SHOT: A method for characterizing the surface figure and optical performance of point focus solar concentrators Solar Engineering ASME, pp. 555-560,1991

51. Jorgensen G., Wendelin T. and Carasso M. Determination of Accuracy of Measurements by NREL's Scanning Hartmann Optical Test1.strument. NREL/TP-257-4190, National Renewable Energy Laboratory, Golden CO.

52. Grossman J.W., Development of a 2f Optical Performance Measurement System. Joint Solar Engineering Conference ASME 1994, pp. 25-32.

53. Grossman J. W., Color 2f technique. SolarPACES Technical report N.III-6/95, pp. 107-114

54. Wendelin T. J., Grossman J.W. Comparison of Three Methods for Optical Characterization of Point-Focus Concentrators. Solar Engineering, Vol. 2, ASME 1995, pp. 775-780.

55. Ашурлы М.З. Контроль зеркал для солнечных установок методом фокального пятна// Материалы 54-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, 23-24 марта 1999 г. -М.: МИИГАиК.

56. Васильев JI.A. Теневые методы. -М: Наука. 1968.

57. Витриченко Э.А. Методы исследования астрономической оптики. -М: Наука. 1980.

58. Ашурлы М.З., Илюхин В.А. Методы контроля качества зеркал составных концентраторов солнечных установок. //Материалы Международной конференции молодых ученых и специалистов «Оптика 99», 19-21 октября 1999 года, -СПб., 1999.

59. Ашурлы М.З., Черненко В.М. Заявка № 99122113 от 26 октября 1999 года на изобретение «Устройство для контроля поверхностей оптических элементов».