Transcript
Page 1: Development and performance analysis of compound parabolic solar concentrators with reduced gap losses – oversized reflector

���������� �� ��� ������ ������ � ��������������� ���� ���������� ��� ������� �� ������ �

��������� �������

�� ������ ��� �� ���� �

���������� �� ����� �������������� ��������� � ��������� ����� ���� ��� �!� "����� #$% &�� ��� � ������ ���� ' #������� ��������� ����� ���� ��� ( � "����

�������� !" #������ !$$$% ������ & �������� !$$$

��������

' ������ ������ ������ ����� �(��� �� ��� ��� � �� ���������� ������ )� � ��� � *�� ������� �������� ������ ���� ������ ��������� ����������� ��� ���� ���������� ' ����� �� ������������ � ��� �������� ������� ���������� ��������� � ������ ���� ������ �� � ������ ����' �������� ������� ��������� +,-,. ���*�� ��� ��������� ������� �� ������ ������� �� �������� �������� ��� �� /������� ���� � !"�0� �� ����� ������� � �� 1& ��� #��� ������ ������ ��� *������� ������ ���� ���� ��� 23 �������� ��� /������� ��������� �������� �������� ���� ������� ��������� 4����� ������ ���� �� ���� �5� �� ,-, ������ ��� ������ �� � $�6! �!� ,����� ���� ���� ��� 7'8�27 �������� ������ �� �������� �� ���������� ���� ����/����� � � ��������� 9�� ��������������� ������� ����� �� ������ ����� ���� ���� ������������� ��( ���� �� ,-, ��������� 2���� ��� � �� ��� �� ����� �:������ ��� ���� ����������� ��;���� ���� ���������� <��� ���� ��������� �� ����� ������ ��� �������� �����:������ � 0$=� )� ��� ��� �������� ����� �� ��� ��������� 9�� ������ ,-, �������� ������ �� ��� ���5��� �� ��������� � � �������� ���5��� ,��5��� ��� ���� �������� �� �� �������� ������� ��� ������ ���5�� 9��� ���5�� ����� �� ����������� � ������� ���5���� ��� ���5������������ ���5��� �� �� ��������� ���� ���5���� 9�� ������ ,-, �� �� � ������� �� ��������� ��� �� ���� ���������� ���� � ��� ������ ��� ���5��� �� ����������� � !$$1 <�������������� 8�� '�� ����� ���������

<����� ,��������� �� >������ ?! +!$$1. 1"6&�1"&&����������������@����@�������

�,������������ ����� 9���A B&1/?!!/??"/?0C% (A B&1/?!!/??C/11C�

)*���� �������+ 5���D�������� +�� ������.�

$1&C/E&$?@$1@F / ��� ��� ��� � !$$1 <������� ������� 8�� '�� ����� ���������

-))A �$1&C/E&$?+$$.$$11"/E

Page 2: Development and performance analysis of compound parabolic solar concentrators with reduced gap losses – oversized reflector

� ���� ������

' ,-, �� � ������� �� ��� ����� ������� � ������ �������� ����� �� ��� � ��������� >�� ����������� �� �� ������ �� ��� ������ � �� ,-, �������� ��� ������� ����� �� �������� �� 1&6?� 9�� ,-, ������� ���*�� �� ����� ������� �� ���� � ��������� ������ �� ������� �� ���� ������� 9��� ������ �� ��������� �� ������� ��� �������� �� ����� ������� �� �� ������� �� � �� ����� � ������ ��� ��������� ������ ��� ������� � ������ ������� �� ��� �� ��������� ���� �������� ����� �� �/������� ����� ���� ������� �� ����� �:������ � �� ,-, ������ ���� ����������G������� �� �� ������ �� ������� �� �� �������� ���� � ������ � �� ������� ���� ���� �������� ����� ��� �������� ��� ���������� ������ ����� �� ����� ��� ������ ����� ���� ������ ����*����� � �� ���� ,-, ������ ���� �������� �� �� ��������� � ���H����� I1J �������� ������� ������ ����� ��������� �� ���� ��( ���������� �� �� �/������ � ����� �1� ���������� �� ���� �������� � ����� �!� �� �(����� � ������� ���������� �� �������� 9��� ������ ������ �(��� ���������� �� ��� � ����� �������

������������

� ��,-, �������� ������� ���������,� ���������� ����� �����*� �� � ���, �� ��� �� ���� �� ���5����� �����" ���� ��������- ������ ��� �� � ���������� ����� ��� ��� ����� ����� ������ � ���������� �� ���� ���. �� � ������� ������1 ����� � ���������! ����� � ��������� ��������� ����8 �� ���� ���:����

/���0�� ��������� �� ���5����

� �� ���� ������� �:������� ��������� ������� ����� � �/

���� ���������' �� /������� ������� ������� ������ ��;������ �� ��������

#��������� ������� �������� ������ ���� ������ ��;���� ���������; �;�������� ��� ���� ����� ����� ������ ���������� ������� ����� ����� ������ ��������� �������� ��������� ��� ��

1"E$ $1 2����� #1 3� ������ 4 )���� �������� ��� 5��������� �( 6( �7 �!89:�!99

Page 3: Development and performance analysis of compound parabolic solar concentrators with reduced gap losses – oversized reflector

9���� ��� ���� ������ � ������ � �� ,-,�� ����� �� ����� ������������ K��� ���� �(�������� ��� ������ ������� ��������� �� ��� �� I!J� � ��� �� ���� ��� � ����� ,-, ��� ������� �� ������ �� ���� �� ��� ������ �� ��� � ����� �� �������� � *������� � ������ ������ �� �� ������� �� � ���� �� ��� ������� 9�� ,-, ����������*�� �� � ��������� ������� �� ���� �������� �� �� /������� ���� � !"�0� �� ���������� ������� ��� � �� 1& �� �� ��� ������� �� ������� ' �� � ������ �(����/���� ��� �� �������� ���������� �� �� ���� ���� �� ��� ��� � �� �� ��� �� �������� ��� ����� �� �� ,-,� ' �������� ����� �� ��������� �� ����� �� ��;���� ������� �L������ �� �������� ������� ������ �(�������� �� �������� ������������ �� ���� ���������

' ������ ����� � ,-, �� � ���� ������� ��������� ������ �� �� ������� ����� ���� ) ������ ,-, ������� � �� ���� � ��� �������� ��� ��������� 9�� ���/����������������� �� ���� ��� �������� ���� ����� �� ������ � �� )���� ����(� �� ������5���� ���������� � ��L��� ���� �� ���������� � ������ �����

' ��� ���� ����� �� *���� ������ ����� ���� �� ������ �� ��������� � ����������:���� ��� � ������ �� ���� ������� �� �������� ������ �������� ��� ��� �������� ������� ������� �� ������� ������ � �� *�� ���� ����������� ��������� �� � ����5�� ��� ������ ����� �� ������������� ������� ������

� ������ �� ������� ��������� ������������

#��� 1 ����� �� ���� ����� � �� ,-, �� � ������� �� ����� �' �� �� �� /������������ �1 �� �� ���� � �� ������ �� �! �� �� ���� � �� �������� 9�� ������ ����� � ��� �������� �� � ������A

� 9�� �������� �� ������� � ������� ������ �� �� 5�� �������� 9�� ���� � ��� �� � �� ������� ���� �� ������� ���� � �� ������� �� �������� ��

�� ���� �� �� 9�� (�� � ������� � �� �� ����� � �� ������� �� �� ���� (�� � �� ����������� 9�� ����� � �� �������� �� ����� ����� �� ������ � �� ���� (��� 9���� �����

�� �� ����� ��� ����� � �� ��������� 9�� ��������� ���� �� ������� � ���� � �� ���� ������� ����� ��� �� ����� ���/

������ ������������ #�� �� ����� �������� � ���� ������� ����� ����� � �� ��� ������� �� ������ ����

���� �� ������� �������� ����� �� ���� ��� ���� ���� �� ������� �� ��� �� ���� ��/�������� 9���� ��� ��� �� ��*�� � ����� ������ � ��������� ��� �� ,-,�

� 9��� ��������� ��� ������� ���������� ��� ,� � 1� ����'�

9��� �������� �� �����/��5� �������� ���� ����� ��������� ���� ������ �� �(�������� ������ �� ���� ���� ���������� I"J� 9�� ,-, �� ����� � ������� ���� ���������� � ����� � 6 � �� �� ���������� � ����� ���� ����� ������ ��5��� � ������ ����� �� �� �������� �� �� ���������� ������ �����L��� K����� � �� ����� ������������ ��� �������� �� ����� ������� �� ��;��� ���� ��� �� ���������� ���������

$1 2����� #1 3� ������ 4 )���� �������� ��� 5��������� �( 6( �7 �!89:�!99 1"E1

Page 4: Development and performance analysis of compound parabolic solar concentrators with reduced gap losses – oversized reflector

����� ������ ������ '� ���� ����� �� � �� ������ ��������� �� �� ������ ��� �������������� ����� �� ,-, �� �� ������� � ���� ���� ������ H����� �� G���������� I?J������ � ���/������ ���� ��������� ���*������ �(��� �� �� ������ �����/���/���� ���� � �������� #�� ���� ���������� ������� ����� � ������ �� �� *�� ��������3� �� ����� I0J� ' ����� ������� �� ��������� �� �� ������ ������ ��L������ ���� �� ����� ������� ����� � �� �� ,-, ��� � �������� 9��� ������ �� ����� ����� ����������� ��������� ������ � �� ��5 �� ���� �� ��� ������ ��� � �� ���������� � ������ ���������

' ����� ������� +����� �. ��L����� ���� ����� �������� 9�� ������� ������ + �� �� /������� ���� �'. �� ��������� �� *�� ����� ��;������ �L���� ICJ� 9�� ������� �� ��/������� �� �� ���� ��������� +�� �.� '�� ���� K +#��� !. �� �� ������� �� ����� �� �� ������� � K, ��� �� ���� , ����� �� ���� ,K ������ �� �������� �� K, �� �L�� � �� ������� ', ���� �� ������� ������ ������� 9�� ������� ���� �� *(�� �� �� �������� ��/L�������

+1. #�� ���� �' � ��!� �� �� ����� �������� ��� ���� , +�� �. � �� ������� �/���� �� ������� ��� �� ������� ��5 ��� ���� �

#��� 1� K��� ����� � ,-, �� � ��������

1"E! $1 2����� #1 3� ������ 4 )���� �������� ��� 5��������� �( 6( �7 �!89:�!99

Page 5: Development and performance analysis of compound parabolic solar concentrators with reduced gap losses – oversized reflector

+!. #�� ��' � ��!�� �� �"��!� �'�� �� �� ����� �������� ��� ���� , +�� �. � ��������� ����� �� ������� ��� �� ������� �� � � �5� � ���� �' ��� �� (��� 9����������� � K �� ���������� ��

� � � ��� �� � ��� �

� � �� ��� �� � ��� �

�����

� � �� �� �� �' � ��!

��

� � ��� �' � ��!� ������ �'��1� ������ �'� �� ��' � ��!�� �� �"��!� �'�#��� ! ����� �� � �� ������� ���*�� �� ����� ��������

� ������ �� �������� ��������

9�� ������� ���*�� �� ���� �������� �� �� /������� ���� �' � !"�0� �� ����������������� ��� � �� 1& �� �� ��� ������ �� ������� 9��� ������� ���*�� �� ���� � ��

#��� !� ������� ���� �� ����� ��������

$1 2����� #1 3� ������ 4 )���� �������� ��� 5��������� �( 6( �7 �!89:�!99 1"E"

Page 6: Development and performance analysis of compound parabolic solar concentrators with reduced gap losses – oversized reflector

������� ������ �� �� �������� �� �� ������� �� �� ��� �������� 9�� ������� �� ����� ��� �� ���� ������� � ������� �� �� �� ���������� �� ��������� ���� �������� � ��!C�C ��� H�� �� ����� � +#��� ". � �� ����� ������� � ����� �1 � �� ������ � ,����� �������� ����� �� �� ����� (�� � �� ��������� � �� (��� �� �� ��������,� ,# � �� ������� ������ �,# �� ���� ������� � ������ �� ���� ���������� ����'�� ���� �� �� ������� ��

� � �1 ��� �� � ��� � �1�� � ��1 ��� �� � ��� � �!�

�����

� � �1�1 � �1��� ��

9�� ����� � �� ���� � �� ������� ��� � ���� �� �� �������� �� �� ���� � � ���� � ,

�� �����1��!�� �� ��' � ��!�

� � �1�� �' � ��!� !�� ������ �'��1� ������ �'�

#��� "� ������ � ,-,�

1"E? $1 2����� #1 3� ������ 4 )���� �������� ��� 5��������� �( 6( �7 �!89:�!99

Page 7: Development and performance analysis of compound parabolic solar concentrators with reduced gap losses – oversized reflector

#�� �� ���� � � ��� , � #

��' � ��!�� �� �"��!� �'������ � �� �� ���� �� ������ ������� ��� �� ������ (�� +���� ��. �� �� ��/����5������������ � �� ���� 4������ �� ������ �� �� ���� � ������ � �� ������� �� ������� �� ���� ������� � ����� �� #��� "� �1 �� �� ���� �� ������ ������ ���� �K �� �� ���� 4�������� ������ �� �� ���� � ������ � �� ������� �� ������� �� �� �� ������� �� ����K1�� � �� ���

�1 � �� �

� � �� �����1��!�

�1 � ��!��1�!�

� 1�1�!

� � ��!��1�!�

� 1�1�!

� �� �����1��!������� �, � �� ������� �� � ������� � �� ������� �������� 9����� �� ����� ���� � �� ������� �� K� �� �� ������� �� �� ��� ������� �� ������ K�� � �� ������� �� ��������<L�� +1. �� +!. �������� �� ������� ���� �,#� �� �,�M �� �� ������ ���� � �,#�

9�� ������� ���*�� �� �������� �� �� ����� � !!�"0 �� �� � ������ ���� � !� 6�&! ��� H���� ���� �������� �� ���������� ���� ������� � �� ����� �� � ��������� ���*�� �� ������ �� � ����� � 11�1 ��� ' �� ������� �� ������ ���� � ���� ���������� ,-, ����� �� 1?�? ��� 9�� ����� � ������ ��� �� �������� ��� 1�?1 �$�66� 9�� ���������� ��� �� ������� ��� !�C00 � !�?1� 9�� �������� ��� �� �� ������� �00= � �� ������� �������� ��� �� �� ��� � ��������

� �����������

�1�1 $�;����

2���� �� ������� ���*�� +#��� ?. ������� ������ ����� �� ������� ����� �� ����5�� ��� ��� ��� � �� ���� ����� �� ��� ����� ��� �� �� ������� 9�� �������� ���� ��� ������ �� ������� ����� *������� ���� �� ������ ������ #��� ������ ������ ���� ���/���� �� �� ��� ����� �� �� ,-, ������� #��� ���� ������ � 1 � ����� ���� ������ ��4����� ���� �� ����� �������� �� �� ������ �� � $�6! �! �� �� ,-, ������� 9�� 23�������� ��������� �������� ��� � ���� ��������� $�E0 �� ��� ��� ���� ���� ���� ��*������� �������

�1(1 ������� �������

9�� ������� ������� ������� � *�� ���������� ���� ������ ���� � �� 1&�0 �� +���������������� �� ����� � ���� �� ������ ��������� �� ��� ��������� ������ ������� �� ��

$1 2����� #1 3� ������ 4 )���� �������� ��� 5��������� �( 6( �7 �!89:�!99 1"E0

Page 8: Development and performance analysis of compound parabolic solar concentrators with reduced gap losses – oversized reflector

�������� ����� ���������� � �� ������� ������ �������. �� ����� 1$C �� �������� �� ���������� ���� ��� � �� !C�C �� �������� �� ������� ��� ����� ��� � ������ ������ ������� ������ �� ���� �������� �� ������� ���� *�� �� �� ������� ���� 9�� ��������� � ������ � ����� $�6& �� 1 � ���� ����� #��� ����� � ������ 1$ �� ��� �� � 10$�� ������ �4��� ����� ���� ��� �� �� ������� #��� ���� ������ � ������ ���� � ����� ������ � � � �� ����� �� �� ����� ���� *(�� � ���� ����� �� ��� ����� �� ������ ������ 9��� �� *�� ������� ����� ���� ��� �� ���� ���������� ���� �������� ����� ���� ������ ����� ������ 4���� �� ��� ����� 9��� ������ ��� 4������ � �� �/������ ���� ��� �� ����� ����� ������ �� ���� �������� ����� �� �������� ��� ���� ��� �� ����� ���� �� ����5�� ��� ���� �� �� ���� ��� ������ �� �(���� �������� ���������� 9������������ ���� �������� �� ���� �� ���� ���� � �� ������� �/�������

�1(1�1 5��<�� �������9�� ,-, ������ �� ������ ��� �� ������� � ����� � �� ��� ��������� G�����

����*�� ������� �� ���� � ������ ���/�� ������ �� ��� ������� ����� � �� �/

#��� ?� ������� ���*�� � ,-,� '�� ���������� �� �� ���

1"EC $1 2����� #1 3� ������ 4 )���� �������� ��� 5��������� �( 6( �7 �!89:�!99

Page 9: Development and performance analysis of compound parabolic solar concentrators with reduced gap losses – oversized reflector

������ ���� I6J� 9��� �� ������� �� �������� ������� ���� � �� 1! ��� ������������ �������� ������� ��� ��� ��� ���� � �� ������� ���� ����� �� ������ ������

�1!1 ��� ������ �������� ���������� �������

9�� ������� ������� �� ��� ��� ���� ��������� ���� �� ������� ��������� ���� ������ ������ �� ������� �� �� ������� ���������

' ������ ��( � ���� �1�?0� 1�$$0� $�!! �"� �� ��� � � ��������� �� �� ��������������� �������� 9�� ���� � �� ��(�� �� ������� �� ������� ���� � C �� ���5�����9�� �� ������ �� ������� �� �� ���� � �� ��(� �� ������ �� �� ���� �� �������������� ���� �� ���� ������� �� ���� ����� 9�� �� � �� ��( �� ������� ��� ����������� � ���5���� " ��� ��� ���� ���� ������ �� �� �������� � ����� $�&$� 9�� ������� �� *(�� �� ����� ������ ��� �� � � ����� �� ������ �� ������ ������ ' ������ � ����� ��� �� 5�� ������ �� �� ����� ���� �� ������

9�� ��������������� ������� ������ �� ���� ������� ��������� ��( ���� �� ,-, ���/������

� !���������� ��� "

9�� �������� ������� �� ����� �� ������ ����� ���� �� ����� � ������� ���������� �� �(�������� �� �������� �� 5�� ��� �� ������� ������ ������ ��� �� ������ ����� �� ����� � �� ���� +11�. ����� ���� �� � � �(����� ��� �� ���� �������

H�� �� ���� � �� �� ��� �� ����� 9�� ���� ����� ��������� � ����� ������ �������� ����� ����� ,-, �������� �������� ������ ����� �� �� ���� �� ���� � �4�� �� ����� � ��� ������ �� ������� ��;���� ���� ���������� K� ����� ������ ������ ������� ����� �� ������ ����� ��� ���� ���� �� ������ ���� ������

=1�1 2������ �������

����� �:������ �� ������ ���������� ��� �� ����� ������� � �� ������ ���� �� ������� �� ��������� �(���������� ���� ����� �:������ �� ��*��� �

�� � ������� ��������

����� �� �� �� ����� ����� ��������� �� �� �� �������� � �� ��������� �� �� ���������� � �� �������� � �� �� �� ���� ���� ����� �� �L�� � 1� �!��1 IEJ ����� � �� ���� ���5���� �� �1 �� �� ����� � �� ��������

�� ������ �� �� ������� ��������� ������ �� ������� ��� �� �� ���� �������� �� ���L�� � 1� ����������1

����� �� � 1� �� �� �� �� �� �������� � �� ��������� 9�� ��/����� ���� �� �� �� 1�$$16� ����� �� 5�� � ���� �� ����� ��������� ����

� �� �� �;������������� � �� ,-, ����� �� �� �� ���� �������� � �� ����� � �� ������� � ��,-,� ��� �� �� ����� ������ � ��������� �� �� ������� ����� �� ������

��� � 1� $�$6 ,�

$1 2����� #1 3� ������ 4 )���� �������� ��� 5��������� �( 6( �7 �!89:�!99 1"E6

Page 10: Development and performance analysis of compound parabolic solar concentrators with reduced gap losses – oversized reflector

9�� �������� � �� ��������� �������� ��� ���� �� ���� ����� �������� ������������ �� �� ����� �������� � �� ������� ����� �� ���� � �� $�E0�

9�� �������� � �� ���� �� ����� �� ��������� ����� ��������� �� �� ��������� �� ���� � �� $�&� 9�� ������ � �� �� ����� �� 5�� � $�E0� �� �������� � $�$0�� �� �������� � $�$0�

9�� �������� � �� ���������� ���� �������� �� 5�� � $�&!� �� �������� � $�$"��� �������� � $�$0 �� �� ������ � $�E0�

7'8�27 �������� ����� �� ���� �� �� ������ ������� ����� )� �������� � � $�&E������� $�1! �� �������� �?= �� ���� �� �� ���������

9�� ����� �:������ ��� ������ ����� �� �� ����� � �� ����� �������� �� $�C!�

=1�1�1 )>���������� ������������ ������ �?����� ����� �:������ �� ������� ���� �� ����� ������ � � ��������� �� ��� � �� I&J ���

�� �������� � ����� �� ������

�� � ������� � ������ � � 1��

H��� �� � ��

�� � 1�� � �8��� � ����� ��������� �� �� �� ��� ��� �� � �� ����� �� �� �� �����*� �� � ���� �� �� �� ������ ��� 1 �� �� �� ��� �� ���� ��� �� �� ��������� ��� � 5� ��� � ��� ������� �8 �� ���������� ���� ���:���� ��������� � ������ ��� �� �� �� ����� � ���� +��. �� ���� +��.��������� �� "� �� �� �;����� ���� ���������

9�� �������� �� ���������� �� �� ���� ���� ��� ��� � �� �� ��� �� ���� �� ������ ���� �� ������ ����� �� ���� ���� ����� 9�� ��� �� �� 5�� ��:������ ���� �������� �� �� ���� �������� �� ������� ��� ����� �������� ���� �$� ��� � ��� 1�,�

9�� ����� ���� �� ����� ��������� ���� ��������� 9�� ��� �������� �� �� ��;����������� � ���� ������ ���� �������� ����� ������������� �� ���������� ������/������ 9�� �(�������� ���� �������� �� ������ � ���� ����� ���� 2���� ���� ������������ �� ����� �:������ ������� ��� �� �������� � �� ���� � �� $�00 $�$!�

����� �:������ �� ��� ��������� ��� �� ��������� �:������ �����������

=1(1 ������� �������

9�� �(�������� ���������� � �� ���� ���:���� �� �� ��������� �:������ ��;���� ������� ��������� �� � �������

=1(1�1 @��� ��� ��?�����9�� �� ���� ���:���� �� ������� ��� �� ����� ���� �� ���������� ������ ����

��� �� ��� �� ��������� �:������ ������ ������ �� ����

1"EE $1 2����� #1 3� ������ 4 )���� �������� ��� 5��������� �( 6( �7 �!89:�!99

Page 11: Development and performance analysis of compound parabolic solar concentrators with reduced gap losses – oversized reflector

=1(1�1�1 ������� ��� ���� �� A�� ���� ����������� 9�� ��� �� �� �������� �� �� ,-, ��������� �� �������� �� ����� ��

��� � �� � ��1

������� � ��� � �� � 1�� � � 1�8��� � �� �"������ ��� �� �� �� � ��� �� �� ��� � �� �������� �� �� �� �� �� � �� ������� ��� ������ ������� )� �� ������ � ���� ������� "� � $

��� � � ��1 �?�

1�8���� � �� � ������� � ��� �0�9�� �� ���� ��������� �(�������� ���� �������� ������ �� ���� ���� 9�� ��������

�� 5�� ��� �� ��� �� �� ����� � � �� �� �� �� ���� 9�� ��� �� + ��. �� ���������� ��� �� ��� ���� +1C ��@�. � �� �� �� ���� ������ ����� ���� ���� � �� ������ ���� -��/���� ��� �� ������ ������ �� ��������� 9�� ���� ��������� ������������� ����� �������� �� ��� �� ���� �������� ����� 0 ��� ������� 9�� �(/������� �� ������ �� ������ ���� ����������

#��� ���� �� ����� � ��� �� �� ��� �� ���� �� 1�8���� � �� �� ������� �����<L� +0.�

9���� ������� ����� �� ����� ���� �(���� �������� ��� � ����!� �� 9�� ����� � �� ����� ����� 1�8 �� � ������ �� +#��� 0. ����� �� �L�� � !�E6 H@�! N�

#��� 0� 9����� ���� �� ����� � ,-, ��� ����*�� ��������

$1 2����� #1 3� ������ 4 )���� �������� ��� 5��������� �( 6( �7 �!89:�!99 1"E&

Page 12: Development and performance analysis of compound parabolic solar concentrators with reduced gap losses – oversized reflector

=1!1 "����������� �?�����

H��� �� ����� �� ������ ����� ���� �� ���������� �� ��������� �:������ � ��,-, ��

�� � 1�� � �8��� � ����� ' ������ �� � �(�������� ��� �� �������� ���������� �� �� ���� ���� �� ��� ������

9�� �������� �� ������ �� �� ���� ���� ���� �� �� ��� ������ ���� ��;���� ����������������� H�� �� ������ � ��� ������ �� ���� ���� ����� �� ,-, �������� �/������� �������� ������� ���� ��������� 9�� ��� �� �� �������� ����� ��������� ����� ) �� ��� ������� ����� ������ 4� �� ������ �� �����/����5���� '����������� ���� �������� ����� ����� �������� ��������� 9�� ���� �������� ��� ������������ ��� ����� �������� �� ��������� ������� +".� ������������� ������� +"�.�� ��� �� + ��. ���� �������� �� ����� 0 ��� ������� 9�� �(�������� ���� ��� ����� �� ��������� ��� ��� & ��� � " ���� H�� �� ���� � ������ ������ ������ ������� ���� ��/������� �� �� ���� � ?$�6$�, �� ���� � 0�, ���� �������� �� �� �(�������� ���������� �� ������ � ��� �� ��� � �� ���������� 9����� ��� ������ ������ �� ������ �� #��� C' �� K�

2���� ���� �� ����� � ��� ��� �� �� "� � �� ��������� �:������ �� �� ������������

�� � ������� � ������ �

�� � �� ��� ��� � ����,������� "� ��� ��� �� �� �;����� ��� ������ +������� ����� ����� �� ������� ���� �����,� �� �� �;����� ��;��� �������

9�� �(�������� � ����� ���� *�� ��� ����� ���� �� �� ��� �L��� *��� ������9�� ���� ���� +#��� 6. ������ �� �� ����� ����� �� � ��� � ����!� � �� �(��������� ��� �� O �������� �� ����� �:������ � �� ����� �� ��������� �� �� ����� ����� 1�8 ������ 9�� ����� ���� ��� �L��� * � �� � ������ 1�� � $�0C �� 1�8 � !�60 H@�! N�

# $� ����� �� ������� ��������� �������������

�������� � �� ����� ������� �� ������ �� �� ���������� ������ ����� �L����� ���� ��� �������� ����� ,-, ��������� � +1. ���� ������ +!. ���� ��������� +". �������� ������ +?. �� ��� �� �����

9�� ������ ����� �L����� ���� ������� �� ����������� �� �������� ����A

+1. 9�� ������ �������

+. �� ��� ������ �� ��;��� ������ ������� �� �� ����� �� ������� �� �+�. �� ��� ������ �� ��;��� ������ ������� ������ �� ����� �� ������� ��

1"&$ $1 2����� #1 3� ������ 4 )���� �������� ��� 5��������� �( 6( �7 �!89:�!99

Page 13: Development and performance analysis of compound parabolic solar concentrators with reduced gap losses – oversized reflector

#��� C� 9����� ��� ������ ������ � ,-, ��� ����*�� ��������

$1 2����� #1 3� ������ 4 )���� �������� ��� 5��������� �( 6( �7 �!89:�!99 1"&1

Page 14: Development and performance analysis of compound parabolic solar concentrators with reduced gap losses – oversized reflector

�� ��������+�. �� ��� ������ �� ��;��� ������ ������� ������ �� ����� �� �������� ��������� �� �� ��������

+!. 9�� ������ �� �(����� ������

+. �������� �� ��������+�. �������� �� �������� �����+�. �� ���� ��� �������� ����� � �5�

+". ,�������� �� ��� �� ���

+. �������� � ��������+�. �������� � �����+�. ����� � �����

+?. 9�� ��� �� ������ �(���� �� �� ��� � �� �� ������ �� ��L��� ������ �� ���������

9�� ������ ����� �L������ ��� ������ ��� �� � ��� ���/����� ������� �L������' ������� ������ �� ���� � ����� ���� �L����� �� �� ��� ��5���� ����������

���� � �������� � ������ ��������� �������� �� ����� �� 5���� ���� ��������� #���

#��� 6� )�������� �:������ ����� � ,-, ��� ����*�� ��������

1"&! $1 2����� #1 3� ������ 4 )���� �������� ��� 5��������� �( 6( �7 �!89:�!99

Page 15: Development and performance analysis of compound parabolic solar concentrators with reduced gap losses – oversized reflector

�� � ��� ������� �� ��������� �:������ �� +��������. �� �������� 9�� ���� +#���E. ������ �� �� ����� ������ 1�� � $�C! �� 1�8 � 1�CC H@�! N�

% � ���� ����� ���������� �� ����������� �� ����� ���&���

#��� & ����� �� �(�������� ���� �� �� ��� ��� �������� �� �� �� ��� ������ �����'� �� ���� �� ���� ��������� �� ����������� ��������� � �� ���� � ��� �� ������ ���� ��������� ������� ������� ��� �� ����� ���� �� �� ���� �� ���� �� ������������ � ����� &0�,� �� ������ ������ ��� 6$ � &0 ��� � �� �������� ������(����� � ���� ������� 9��� ������ �� �������� � �� ��� �� ���� >�������� � ������������� ���� �� ����� ��������� ���� ������� �� �� ������ � ��� �������� ���� �������� 4� ���� �������� ����� 0 ��� ������� �� ��� ���� ����� ���� ' �������� � ��� ��� �������� �� ��� �4����� �� ������ �� ��� 11$ ���� 9�� ��������� ����� �������� �� ���� �������� ��� �;����� �������� "� � ��� � ������������� �� � ������ � ��� �� ����� �� #��� 1$� ' ����� ����� � ����������:������ �� �� ������� ��� �� ������

�� � ������ � � 1� � � ���� ��

����� � � ��� � �������� �� � �������� �� � 1$$�, �K- � ����� � 1� � ����� ��������

� ���� � � ��� �� � ��������� � ��� 1$$�,�

#��� E� )�������� �:������ ����� � ,-, +��������.�

$1 2����� #1 3� ������ 4 )���� �������� ��� 5��������� �( 6( �7 �!89:�!99 1"&"

Page 16: Development and performance analysis of compound parabolic solar concentrators with reduced gap losses – oversized reflector

����� �� ���/�� ���� �� �������� � �� ���� �� ���� �� ���� �� ���� �� �������� �� ���� �L���� �

�� � ����� ��

9�� ����� �� ����� ��� �������� �:������� ������� 5��� ��� ����� �� ��L���� � ������� ���� �� ����� !E=�

81�1 #��� ����� �0���

H�� �� ���� � ��� �� ��� �������� ��� ������� �� ��� ���5���� �(�������� ������������ �� ����� �������� ���5�� � �� ,-, ������� G� ������ �� �� ��������������� ��� �� �� ��� ��(�� ��� ���� �� ��� �4���� �� � �� ����������� ������� ������� �������� 9�� ���� ����� ����� �� � �� �������� ������� � �� ����������� ������� ������ �� ��� ���5����

' ������������� �������� ���5�� � 0 ���� ����� �� ���� �� �� �(������� � ����� �� #���11� ��� ���� ������ �� �� 00 ��� �� ���� ������� ����� �� ���� �� ��� 11$ ����� �� �(���� �������� � 6 ��@���! �� ���� ��������� �� ��� 1&0 ��� ��� �� ��������� ���� 9�� ���������� �������� �� � ����� �� #��� 1!� ,��5��� �(�������� ���� ���/����� �� ����� ���� ��� ��(��� � �� ���� 9�� �� ��� 5�� �� ���5��� ����� ����������� ���/�� ���� �� ���� � �� 1!0 ����

#��� &� )� ��� ��� ���������

1"&? $1 2����� #1 3� ������ 4 )���� �������� ��� 5��������� �( 6( �7 �!89:�!99

Page 17: Development and performance analysis of compound parabolic solar concentrators with reduced gap losses – oversized reflector

' (������

<(���������� ��������� ����� � 1�� � �$�0C $�$!� �� �� ���� ������� ��� ���/������� �������� ����� � $�C! ����� �(�������� �������

��8 ����� � !�60 �� �� ��������� �:������ ����� �� !�E6 �� �� ����� ���� �� ��������� 9�� ������ �(���������� ��������� ���� � ��8 ������� ��� �� �������� �� ����� � ������ �� ��*����� �� ������ �� ������� �� �� ���� �������� �� ���� � ���������� � � ����� ������ �� ������� �� �� ���������

9��� 1 ����� �������� ��� ������ � �� ,-, ������� ���� ��� ���5��� ��� � � ���� ���5����

#��� 1$� ��� �������� ��� ������ ������ � ,-, ��� ����*�� ��������

$1 2����� #1 3� ������ 4 )���� �������� ��� 5��������� �( 6( �7 �!89:�!99 1"&0

Page 18: Development and performance analysis of compound parabolic solar concentrators with reduced gap losses – oversized reflector

) *���������

#������� � ,-, ������� ��� *������� ������ �� �� ��� ����� � � ����� ������� ��� ��������� M� �������� ������ � �� ,-, ���*�� �� ���� ������� �� �� ���������� ����� �� ��������� ���� ��� ����� �� ����� ��� ��� *�������� 9�� ��� � ������ 4������ �� ������� ������� ������ ��� ��������� � �� ������� ���� ��� ���� ��������� ����� ����������

9�� ����� �� ����� ��� ������ � �� ������� ����� � ,-, ��� ������� �� ������+��������� �������. �� L��� ���������� �� �� �(�������� ������ �� �������� ��� ����������� ��� �� �������� ��������� #��� 1" ����� ��������� ������ �� �(���������� ���������� �������� ��� ������ ������ � �� ,-,� H� *�� � �� ��������� �:/������ � �� ,-, ������ �� ���� ����� ���� ������ ������� ���������� ���� ������� � � ��� ��������� 9�� ������ ����� � �� ,-, � �� ������� ��������� �������� �� ������� ���� � ��� ������ � � �� ���� � ��� ����� ��� ��������

9��� ���� ���� �������� ���5�� �� �� ����� � ����� ��� � ���5 �� �� ���� �� ��/����� ����� ������ ��5���� K� 5������ �� ,-, ������ ������� �� ������� ��� �� �������� ��� �� 5����� �� ������� ����� �� �������� � �� ���� ������� �������� ���5���9��� ��� ���������� ���� �������� ���5�� �� �� ���� �� ���5��� �����; �����������

#��� 11� ���� ��� ���5����

1"&C $1 2����� #1 3� ������ 4 )���� �������� ��� 5��������� �( 6( �7 �!89:�!99

Page 19: Development and performance analysis of compound parabolic solar concentrators with reduced gap losses – oversized reflector

#��� 1!� ,-, +����*�� �������. ��� ���5�� � 0 � ������

9��� 1

>������ ���5��� ����

9��� #��� P���� >���� 9��� +���. �� ������

���� +5�. H�� +�.

,-, K����� ���� ��

���

1 1�0 -�������

�������

1!0 -����� ���5

,��5��� ���� ���

����� �����

���� �� ��� 1 1 K������ "$ I1$J

���� ���� �� ��� 1 1 K������ ?0 I11J

����� ����� ���� �� ��� $�0 � K������ &$ I1!J )������� ��� �� ��� � 00 ����

$1 2����� #1 3� ������ 4 )���� �������� ��� 5��������� �( 6( �7 �!89:�!99 1"&6

Page 20: Development and performance analysis of compound parabolic solar concentrators with reduced gap losses – oversized reflector

�������� 5����� �� ���� ��� ������� ,������ � ��� ���� ���5���� ��� ���� ������5�� �� �������� ���������� ������ � ����� ���� � �� ����������� � ����������5���� ��� ���5���� �������� ���5��� �� �� ��������� ���� ���5���� ���� ����������������� � �� ,-, ������� ���� ��� �������� �� ���������� �� �������� � �������������

��&��+�� �������

9�� -��4�� �� �����5�� ��N 3����� ,������ � '�� �� �������� ,�������� ������� ������� � ��� �� ���� �� �� ����� �� 9��� 7�� �� ,������ �� ������� ��9����������

(���������

I1J H����� �� )��� ��( ���������� ��� ������� ��� '��� �� 1&6E%1&+11.�

I!J ���� �� K��������� 3� -����� N� ���������� � �������� ������� ��������� �� )���� <�����

�� <��������� ��� �� 1&&$��� -���������� � �� #��� H���� �������� <����� ,�������� ������� 2N� 1&&$�

�� E??�E�

I"J H����� �� -��������� � ���� ��������� � ����� ������� ���� <����� 1&6?%1CAE&�&0�

I?J H����� �� G���������� G� -��������� � ���������� ���������� �� ���� ������� ���� <����� 1&60%16A!00�E�

I0J ��� '� M���� 7K� H����� �� -����� ������ ����������� � ,-, ���� ���������� ���� <�����

1&6&%!!A"6"�E1�

#��� 1"� ,������� ��� ������ ������ � ,-,�

1"&E $1 2����� #1 3� ������ 4 )���� �������� ��� 5��������� �( 6( �7 �!89:�!99

Page 21: Development and performance analysis of compound parabolic solar concentrators with reduced gap losses – oversized reflector

ICJ ��� '� ���� ���������� ��� �(��� ���������� �� ���������� ��������� '��� �� 1&6C%10+6.A1E61�"�

I6J K���������� 3� ���� �� -����� N� ��5���������� M� )� ��� ���� ��� �������� ��� ,-,

�������� ���� H���� ,�������� -���������� � �� K������ ,������� � �� )�<�� ������� 2�'� 1&&1�

IEJ G���� ,N� 9����� ������ � ,-, ���������� ���� <����� 1&E1%!6A1&�!&�

I&J ��� '� M������ �� H����� �� ������ �� �� � ���/������ ���� ��������� ��� �������� �������

����������� ���� <����� 1&E$%!0A""0�01�

I1$J >���� ��� P�� >O� 7�� ���� ���5��� ���� ��� ����� ������ ��� H���� 1&E6%11A??�&�

I11J M�� G-� � ��� -�� ������ ������� � *�� ���� ���5���� -���������� � �� 7���� ���� <�����

,��������� ���� ������ � )���� ,���� 1&6C� �� !?$�"�

I1!J M�� G-� 9���� N-� ������ �� ���� ��� ���5��� )���� #����� 1&6&%!6+1.A!&�"$�

$1 2����� #1 3� ������ 4 )���� �������� ��� 5��������� �( 6( �7 �!89:�!99 1"&&


Top Related