0.1 Năng lượng mặt trời  (Page 6/7)

1, 2 = 0 và các phương trình trên có thể kết hợp:

$r_{0}=\frac{E_r}{E_i}={\frac{n_1-n_2}{n_1+n_2}}^2$

Nếu một môi trường là không khí (chiết suất n2  1) thì:

$r_{0}=\frac{E_r}{E_i}={\frac{n_1-1}{n_1+1}}^2$

Đối với các loại bộ thu NLMT, thường sử dụng kính hoặc vật liệu màng mỏng trong suốt phủ trên bề mặt hấp thụ nhiệt bức xạ, vì vậy luôn có 2 bề mặt ngăn cách của mỗi lớp vật liệu phủ gây ra tổn thất phản xạ. Nếu bỏ qua nhiệt lượng hấp thụ của lớp vật liệu này và xét tại thời điểm mà chỉ có thành phần vuông góc của bức xạ tới (hình 2.11), thì đại lượng (1 - r ) của tia bức xạ tới sẽ tới được bề mặt thứ 2, trong đó (1 - r )2 đi qua bề mặt phân cách và r (1 - r ) bị phản xạ trở lại bề mặt phân cách thứ nhất v.v...Cộng tất cả các thành phần được truyền qua thì hệ số truyền qua của thành phần vuông góc:

$d_{}={1-r_{}}^2\sum _{}^{}{r}_{{}^{\mathrm{2n}}}=\frac{{1-r_{}}^2}{1-r_{}}=\frac{1-r_{}}{1+r_{}}$

Đối với thành phần song song cũng có kết quả tương tự và hệ số truyền qua trung bình của cả hai thành phần:

$d_r=\frac{1}{2}\frac{1-r}{1+r}+\frac{1-r_{}}{1+r_{}}$

Nếu bộ thu có N lớp vật liệu phủ trong suốt như nhau thì:

$d_{\text{rN}}=\frac{1}{2}\left[\frac{1-r}{1+\mathrm{2N}-1r}+\frac{1-r_{}}{1+\mathrm{2N}-1r_{}}\right]$

Tổn thất do hấp thụ bức xạ của kính

Sự hấp thụ bức xạ trong vật liệu không trong suốt được xác định bởi định luật Bougure dựa trên giả thiết là bức xạ bị hấp thụ tỷ lệ với cường độ bức xạ qua vật liệu và khoảng cách x mà bức xạ đi qua: dE = - EKdxvới K là hằng số tỷ lệ. Lấy tích phân dọc theo đường đi của tia bức xạ trong vật liệu từ 0 đến  /cos2 (với  là chiều dày của lớp vật liệu) ta có hệ số truyền qua của vật liệu khi có hấp thụ bức xạ:

Da = $\frac{E_d}{E_i}$ = exp $-\frac{\mathrm{K\delta }}{\text{cos}{\theta }_2}$

Trong đó, Ed là cường độ bức xạ truyền qua lớp vật liệu.

Đối với kính: K có trị số xấp xỉ 4m-1 đối với loại kính có cạnh màu trắng bạc và xấp xỉ 32m-1 đối với loại kính có cạnh màu xanh lục.

Hệ số truyền qua và hệ số phản xạ của kính

Hệ số truyền qua, hệ số phản xạ và hệ số hấp thụ của một lớp vật liệu có thể được xác định như sau :

Đối với thành phần vuông góc của bức xạ:

$D_{}=\frac{D_a{1-r_{}}^2}{1-{r_{}{D}_a}^2}=D_a\frac{1-r_{}}{1+r_{}}\left[\frac{1-r_{{}^2}}{1-{r_{}{D}_a}^2}\right]$

$R_{}=r_{}+\frac{{1-r_{}}^2{D}_{a^2}\text{.}{r}_{}}{1-{r_{}\text{.}{D}_a}^2}=r_{}1+D_a\text{.}{D}_{}$

$A_{}=1-D_a\left[\frac{1-r_{}}{1-r\text{.}{D}_a}\right]$

Thành phần song song của bức xạ cũng được xác định bằng các biểu thức tương tự. Đối với bức xạ tới không phân cực, các tính chất quang học được xác định bằng trung bình cộng của hai thành phần này.

Đối với các bộ thu NLMT thực tế, Da thường lớn hơn 0,9 và r  0,1. Vì vậy từ phương trình trên ta có giá trị D  1 (tương tự D//  1).

Hệ số truyền qua đối với bức xạ khuếch tán

Do bức xạ khuếch tán là vô hướng nên về nguyên tắc lượng bức xạ này truyền qua kính có thể được xác định bằng cách tích phân dòng bức xạ theo tất cả các góc tới. Tuy nhiên do sự phân bố góc của bức xạ khuếch tán nói chung không thể xác định đựơc nên khó xác định biểu thức tích phân này. Nếu bức xạ khuếch tán đến không phụ thuộc góc tới thì có thể tính toán đơn giản hóa bằng cách định nghĩa một góc tương đương đối với bức xạ có cùng hệ số truyền qua như tán xạ. Đối với một khoảng khá rộng các điều kiện tính toán thì góc tương đương này là 600. Nói cách khác, trực xạ với góc tới 600 có cùng hệ số truyền qua như bức xạ khuếch tán đẳng hướng.

Hình 2.12 là quan hệ giữa góc tới hiệu quả của bức xạ tán xạ đẳng hướng và bức xạ phản xạ từ mặt đất với các góc nghiêng khác nhau của bộ thu. Có thể xác định gần đúng quan hệ này bằng biểu thức toán học sau: