Солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором

Изобретение относится к гелиоэнергетике, в частности, для получения электрической энергии. В солнечном фотоэлектрическом модуле с концентратором внутри концентратора соосно его оптической оси располагается полое цилиндрическое охлаждающее устройство, закрепленное на радиаторе. Фотоэлементы датчика слежения закреплены у основания охлаждающего устройства на радиаторе. В верхней части охлаждающее устройство имеет расширяющиеся призматические законцовки, на которых закреплены фотоэлементы приемника. Фотоэлементы датчика слежения разделены между собой двумя перегородками. Вследствие совпадения оптической оси концентратора с оптической осью датчика слежения точность слежения становится максимально возможной, полностью отпадает юстировка, повышается компактность модуля и удобство его эксплуатации. 2 ил.

 

Изобретение относится к гелиоэнергетике, в частности к солнечным энергетическим модулям с концентраторами, для получения электрической энергии. Необходимость точного наведения и слежения установки за положением солнца усложняет конструкцию и эксплуатацию модуля.

Известен солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором "Солнечная водоподъемная установка с фотопреобразователями" (Гелиотехника, 1967, №2. С.52-55). Система слежения состоит из электроприводов азимутального и зенитального движения модуля и датчика слежения за солнцем. Недостаток известного модуля заключается в том, что необходимо строго поддерживать оптическую ось концентратора параллельно оптической оси датчика слежения, т.е. необходима юстировка, иначе точность слежения нарушится.

Наиболее близким по техническим параметрам к предлагаемому изобретению является солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором, содержащий зеркальный отражатель, приемник в фокальной области с охлаждающим устройством и систему слежения за положением солнца, созданный в ФТИ им. А.И.Иоффе АН СССР ("Фотоэлектрическое преобразование концентрированного солнечного излучения" / Отв. редактор академик Ж.И.Алферов. Ленинград: Наука, 1989. С.301). Система слежения состоит из датчика слежения за солнцем и электроприводов азимутального и зенитального движения модуля.

Существенным недостатком известного солнечного модуля является сложность конструкции системы слежения за положением солнца и трудность эксплуатации, так как постоянно приходится проводить юстировку, чтобы оптическая ось концентратора была всегда параллельна оптической оси датчика слежения, отчего и зависит точность слежения.

Задачей изобретения является упрощение системы слежения, повышение ее точности слежения за солнцем.

В результате использования предлагаемого изобретения происходит полный отказ от операции юстировки и тем самым облегчение эксплуатации солнечного модуля. Солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором становится компактным, высокоточным и удобным в эксплуатации.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом фотоэлектрическом модуле с концентратором, содержащем зеркальный отражатель, приемник в фокальной области с охлаждающим устройством и систему слежения за положением солнца, на оси концентратора размещено цилиндрическое полое охлаждающее устройство, соединенное у основания с радиатором, фотоэлементы датчика слежения закреплены у основания цилиндрического полого охлаждающего устройства на радиаторе и разделены между собой двумя перегородками, а приемник закреплен на призматических законцовках в вершине охлаждающего устройства.

Полое цилиндрическое охлаждающее устройство расположено внутри концентратора соосно его оптической оси и закреплено на радиаторе. Фотоэлементы датчика слежения закреплены у основания охлаждающего устройства на радиаторе. В верхней части охлаждающее устройство имеет расширяющиеся призматические законцовки, на которых закреплены фотоэлементы приемника для преобразования концентрированного солнечного излучения в электричество. Фотоэлементы датчика слежения разделены между собой двумя перегородками внутри полой части охлаждающего устройства. Вследствие совпадения оптической оси концентратора с оптической осью датчика слежения точность слежения становится максимально возможной, полностью отпадает необходимость юстировки модуля. И что самое главное - солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором становится компактным и удобным в эксплуатации.

Сущность изобретения поясняется фиг.1, 2. На фиг.1, 2 солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором содержит фокусирующий отражатель 1 с зеркальным покрытием, имеющий апертурный угол раскрытия 90°, фотоприемник с фотопреобразователями 2, закрепленный в вершине полого цилиндрического охлаждающего устройства 3, в виде призматических законцовок 6. Фотоэлементы датчика слежения 4 закреплены у основания охлаждающего устройства на радиаторе 5, фотоэлементы датчика слежения разделены между собой двумя перегородками 7 внутри полого цилиндрического охлаждающего устройства.

Солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором работает следующим образом. Концентратор 1 собирает солнечные лучи в своей фокальной области, где расположены фотоэлементы 2 на призматических законцовках 6 теплопроводящего охлаждающего устройства 3. Концентратор 1 с тыльной стороны имеет радиатор 5 для сброса тепла в окружающее пространство. Основание полого цилиндрического охлаждающего устройства 3 закреплено на радиаторе 5. Четыре фотоэлемента датчика слежения 4 прикреплены и лежат на радиаторе 5 и разделены между собой двумя перегородками 7, опирающимися у основания на радиаторе 5 и лежащими внутри полого цилиндрического охлаждающего устройства 3. При смещении солнечного диска в азимутальном и зенитальном направлениях фотоэлементы 4 датчика слежения вырабатывают сигналы рассогласования, управляющие электроприводами азимутального и зенитального слежения за положением солнца.

Солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором, содержащий зеркальный отражатель, приемник в фокальной области с охлаждающим устройством и систему слежения за положением солнца, отличающийся тем, что на оси концентратора размещено цилиндрическое полое охлаждающее устройство, соединенное у основания с радиатором, а фотоэлементы датчика слежения закреплены у основания цилиндрического полого охлаждающего устройства на радиаторе и разделены между собой двумя перегородками, причем приемник закреплен на призматических законцовках в вершине охлаждающего устройства.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительной гелиотехнике и предназначено для использования при строительстве зданий и сооружений с обогревом за счет солнечной радиации.

Изобретение относится к солнечной энергетике и может быть использовано для получения воды из воздуха в условиях безводных районов в любой точке планеты, например пустынных, с использованием солнечной энергии.

Изобретение относится к области автономного энергоснабжения и может быть использовано, в частности, для обеспечения электроэнергией и теплом отдельно стоящих зданий и их частей, например мансард.

Изобретение относится к строительной гелиотехнике и предназначено для строительства зданий и сооружений с обогревом за счет солнечной радиации. .

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в энергетических установках с преобразованием излучения в тепловую и электрическую энергию, например солнечного, лазерного и др.

Изобретение относится к области непосредственного преобразования солнечной энергии в электрическую. .

Изобретение относится к устройствам для опреснения воды с использованием солнечной энергии. .

Изобретение относится к гелиотехнике и позволяет повысить эффективность использования солнечной энергии путем уменьшения гидравлических сопротивлений. .

Изобретение относится к гелиоэнергетике, в частности к солнечным энергетическим модулям с концентратором, для получения электрической энергии

Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано в системах солнечного теплоснабжения

Изобретение относится к гелиотехнике, а именно к средствам получения тепла, холода и электричества с помощью солнечной энергии

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении вентилируемых стеновых ограждений и кровельных покрытий, позволяющих утилизировать тепло солнечной энергии, наружного воздуха и тепловые потери здания в летний и зимний периоды. Технический результат: повышение эффективности и надежности гелиотермоэмиссионной системы электроснабжения здания. Гелиотермоэмиссионная система электроснабжения здания включает наружные ограждения, покрытые снаружи декоративными ограждениями, армированными контурной арматурой, с образованием между ними и несущими ограждениями здания воздушного зазора, сообщающегося с атмосферой через отверстия, кровельное покрытие на несущей конструкции крыши. Воздушный зазор сообщается с помещением чердака через щели, а с наружным воздухом - через отверстия, расположенные в нижней части декоративных ограждений, кровельное покрытие и декоративные ограждения состоят из прямоугольных секций, каждая из которых представляет собой фототермоэлектрический преобразователь, состоящий из фотоэлемента, присоединенного своей тыльной стороной к наружной стороне корпуса термоэлектрического преобразователя, тыльная сторона которого снабжена вертикальными ребрами, выполненного из диэлектрического материала с высокой теплопроводностью, в массиве которого помещена контурная арматура, состоящая из элементов термоэлектрического преобразователя, представляющих собой парные проволочные отрезки, выполненные из разных металлов, спаянные на концах между собой, образуя зигзагообразные ряды, устроенные таким образом, что левые части проволочных отрезков с левыми спаянными концами согнуты под углом 90о и располагаются вблизи наружной поверхности корпуса термоэлектрического преобразователя параллельно ей, не касаясь ее, а правые части проволочных отрезков с правыми спаянными концами расположены в массиве ребер, крайние проволочные отрезки крайних зигзагообразных рядов термоэлектрических преобразователей и выходные клеммы фотоэлементов соединены через соответствующие однополюсные коллекторы электрических зарядов с накопительным блоком. 5 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и гелиотехнике и может использоваться как элемент солнечной энергетической установки, преобразующей и сохраняющей энергию излучения солнца в виде тепловой энергии для горячего водоснабжения, отопления и кондиционирования воздуха в зданиях и сооружениях. Трубчатая панель солнечного коллектора включает герметичный корпус с теплообменным каналом, ряд прозрачных коаксиальных труб с абсорбирующим покрытием и пробками, полые тепловые стержни с испарителями, конденсаторами и теплопоглощающими пластинами, которые термически контактируют с тепловыми стержнями через слой теплопроводящего материала. Конструктивные особенности трубчатой панели заключаются в том, что теплопроводящий слой и абсорбирующее покрытие выполнены в виде объемного абсорбера из теплоаккумулирующего материала с фазовым переходом и свойствами полупрозрачного черного тела, который заполняет все свободное пространство внутренних труб между тепловыми стержнями и теплопоглощающими пластинами, свернутыми в цилиндрическую пружину, у которой каждый виток выполнен в виде пояса Мебиуса, разрезанного и сдвинутого вдоль оси на ширину образующей его пластины для плавного перехода в соседний виток цилиндрической пружины. Изобретение должно повысить эффективность и надежность коллектора, исключить механические приводы, обеспечить совмещение функций абсорбера и теплоаккумулятора для равномерности нагрева теплоносителя в сложных условиях эксплуатации. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх