Солнечный модуль с концентратором и способ его изготовления



Солнечный модуль с концентратором и способ его изготовления
Солнечный модуль с концентратором и способ его изготовления
Солнечный модуль с концентратором и способ его изготовления
Солнечный модуль с концентратором и способ его изготовления
Солнечный модуль с концентратором и способ его изготовления
Солнечный модуль с концентратором и способ его изготовления
Солнечный модуль с концентратором и способ его изготовления
Солнечный модуль с концентратором и способ его изготовления
Солнечный модуль с концентратором и способ его изготовления
Солнечный модуль с концентратором и способ его изготовления
Солнечный модуль с концентратором и способ его изготовления
Солнечный модуль с концентратором и способ его изготовления

Владельцы патента RU 2576072:

Стребков Дмитрий Семенович (RU)
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства" (ФГБНУ ВИЭСХ) (RU)

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности, к солнечным модулям с концентраторами для получения электрической и тепловой энергии. В солнечном модуле, содержащем фокусирующую призму с острым углом Ψ0, и коэффициентом преломления n0 с эффектом полного внутреннего отражения на рабочей поверхности, на которую падает излучение, с углом входа лучей β0 и с устройством переотражения, между приемником и фокусирующей призмой в оптическом контакте с ними установлена дополнительная прямоугольная призма, над которой и над частью рабочей поверхности фокусирующей призмы установлена отклоняющая оптическая система с поверхностями входа и выхода лучей, выполненная из множества миниатюрных призм с коэффициентом преломления n1 и с острыми углами Ψ1, установленными однонаправленно с острым углом Ψ0 фокусирующей призмы. Способ изготовления солнечного модуля заключается в изготовлении фокусирующей призмы из оптически прозрачного материала, установке приемника излучения, устройства переотражения излучения с зеркальными отражателями, из закаленного листового стекла или другого прозрачного листового материала изготавливают и герметизируют стенки полости фокусирующей призмы с острым двухгранным углом при вершине 5-25° и дополнительной прямоугольной призмы и затем заполняют полученную полость оптически прозрачной средой, устанавливают герметично приемник излучения и проводят сборку оптической отклоняющей системы. Изобретение должно обеспечить повышение оптического КПД за счет снижения потерь излучения в модуле и коэффициента концентрации солнечного излучения. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности, к солнечным модулям с концентраторами для получения электрической и тепловой энергии.

Известен солнечный модуль с концентратором, выполненным в виде прозрачной фокусирующей призмы с треугольным поперечным сечением и устройства отражения проходящего через фокусирующую призму излучения, расположенного с зазором относительно фокусирующей призмы со стороны грани переотражения излучения. Устройство отражения выполнено в виде одной призмы или набора призм (авт. свид. СССР №1089365, Б.И. 1984, №16).

Недостатком солнечного модуля с концентратором является большая масса призменного концентратора и высокая стоимость изготовления фокусирующей призмы и призмы устройства отражения.

Известен солнечный модуль с концентратором в виде прозрачной фокусирующей призмы и устройством отражения в виде плоского зеркального отражателя (прототип) (патент РФ №2154778, Б.И. 2000, №23).

Известный солнечный модуль с концентратором имеет малую массу и низкую стоимость. Недостатком известного солнечного модуля с концентратором является невысокий коэффициент концентрации и низкий оптический КПД из-за потерь излучения в устройстве отражения модуля.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение оптического КПД за счет снижения потерь излучения в модуле и повышение коэффициента концентрации солнечного излучения. В результате использования предлагаемого изобретения увеличивается оптический КПД модуля, снижаются оптические потери при переотражении излучения и увеличивается коэффициент концентрации солнечного излучения.

Вышеуказанный результат достигается тем, что в солнечном модуле с концентратором, содержащем фокусирующую призму с острым углом Ψ0 и коэффициентом преломления n0 с эффектом полного внутреннего отражения на рабочей поверхности, на которую падает излучение, с углом входа лучей β0 и с устройством переотражения в виде зеркального отражающего покрытия на стороне, противоположной рабочей поверхности, и приемник излучения, между приемником и фокусирующей призмой в оптическом контакте с ними установлена дополнительная прямоугольная призма с коэффициентом преломления n0 и с поперечным сечением, по ширине и высоте, равным ширине и высоте приемника, и с зеркальным отражающим покрытием на стороне, противоположной рабочей поверхности, над дополнительной прямоугольной призмой и над частью рабочей поверхности фокусирующей призмы установлена отклоняющая оптическая система с поверхностями входа и выхода лучей, выполненная из множества миниатюрных призм с коэффициентом преломления n1 и с острыми углами Ψ1, установленными однонаправленно с острым углом Ψ0 фокусирующей призмы, поверхность входа лучей оптической отклоняющей системы параллельна рабочей поверхности фокусирующей призмы, общая длина солнечного модуля составляет:

где l1 - длина фокусирующей призмы с острым углом Ψ0,

Δ - длина оптической отклоняющей системы с острым углом Ψ1,

Δ1 - часть длины фокусирующей призмы, имеющей над рабочей поверхностью отклоняющую оптическую систему,

d - высота приемника излучения,

β1 - угол преломления лучей на входе внутри фокусирующей призмы,

- угол преломления лучей на поверхности входа внутри дополнительной прямоугольной призмы, где все углы отсчитываются от вертикали к поверхности, угол входа лучей β0 связан с углом входа лучей следующим соотношением:

В варианте конструкции солнечного модуля с концентратором модуль выстроен в кровельную солнечную панель.

В варианте конструкции солнечного модуля с концентратором в качестве приемника излучения установлен гибридный фотоэлектрический модуль с когенерацией электрической и тепловой энергии.

В другом варианте конструкции солнечного модуля с концентратором в качестве приемника излучения использован тепловой абсорбер для получения горячей воды и отопления.

В способе изготовления солнечного модуля с концентратором путем изготовления фокусирующей призмы из оптически прозрачного материала, установки приемника излучения, устройства переотражения излучения с зеркальными отражателями, из закаленного листового стекла или другого прозрачного листового материала изготавливают и герметизируют стенки полости фокусирующей призмы с острым двухгранным углом при вершине 5-25° и дополнительной прямоугольной призмы и затем заполняют полученную полость оптически прозрачной средой, устанавливают герметично приемник излучения и проводят сборку оптической отклоняющей системы на части рабочей поверхности фокусирующей призмы и над всей поверхностью дополнительной прямоугольной призмы.

В варианте способа изготовления солнечного модуля с концентратором в качестве оптически прозрачной среды используют дистиллированную воду с добавками для предотвращения цветения и замерзания воды.

В другом варианте способа изготовления солнечного модуля с концентратором в качестве оптически прозрачной среды используют силиконовые теплоносители, например на основе полиметилсилоксановых композиций.

В другом варианте способа изготовления солнечного модуля с концентратором в качестве оптически прозрачной среды используют структурированные полисилоксановые гели.

В варианте способа изготовления солнечного модуля с концентратором полости фокусирующей призмы и дополнительной прямоугольной призмы с приемником и отклоняющей оптической системой встраивают в кровельную солнечную панель.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется на фиг. 1 и 2, где на фиг. 1 показано поперечное сечение солнечного модуля с концентратором и ход лучей в нем, на фиг. 2 - ход лучей в отклоняющей оптической системе.

Солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором содержит приемник 1, фокусирующую призму 2 из материала с коэффициентом преломления n0, с гранью входа 3, которая совпадает с рабочей поверхностью 4, устройство переотражения 5 с зеркальным отражающим покрытием 6 и дополнительную прямоугольную призму 7 с коэффициентом преломления n0 с поверхностью входа 8. Острый двухгранный угол Ψ0 есть угол между рабочей поверхностью 4, на которую падает излучение, и устройством переотражения 5. Угол входа (падения) солнечного излучения на рабочую поверхность 4 есть угол β0 между лучом и вектором n ¯ , перпендикулярным к поверхности, на которую падает излучение.

Над прямоугольной призмой 7 установлена оптическая отклоняющая система 9, выполненная из множества миниатюрных призм 10 с коэффициентом преломления n1 с острым углом Ψ1, установленных однонаправленно с острым углом Ψ0 фокусирующей призмы 2. Оптическая отклоняющая система 9 имеет поверхность входа 11 лучей, которая параллельна рабочей поверхности 4, и поверхность выхода лучей 12. На фиг. 1 показан ход лучей в солнечном модуле с концентратором, где β0 - угол входа лучей, β - угол преломления лучей у грани входа 3 внутри фокусирующей призмы 2, β2 - угол прихода луча на устройство переотражения 5, β3 - угол отражения лучей от зеркального отражающего покрытия 6, β4 - угол падения лучей на грань входа 3 изнутри фокусирующей призмы 2. Углы β0, β1, β2, β3, β4 и Ψ0 выбираются из условия, что β4≤α, α=αn+δ, где - угол полного внутреннего отражения, δ - малая величина угла, гарантирующая полное внутреннее отражение, δ=2°-3°.

β2=β3=β1+ψ0.

β4=β3+ψ=β1+2ψ0.

Длина фокусирующей призмы 2:

l1=d·ctgΨ0.

Δ1 определяет расстояние от места входа 13 крайнего луча β0, который после преломления под углом β1 попадает на место пересечения 14 устройства переотражения 5 с плоскостью сопряжения 15 фокусирующей призмы 2 и прямоугольной призмы 7.

Δ1=d·tgΔ1.

Оптическая отклоняющая система (ООС) 9 на фиг. 2 имеет угол входа лучей β0, угол преломления лучей β5 у поверхности входа 11 внутри ООС, угол β6 падения лучей на поверхность выхода 12 внутри OOC, β7 - угол выхода лучей из поверхности выхода 12 снаружи OOC, угол β8 входа лучей на поверхности входа 8 прямоугольной призмы 7, - угол преломления лучей в прямоугольной призме 7.

β6=β1+ψ1.

β8=β3-ψ1.

Угол входа лучей β0 в OOC и угол преломления лучей на поверхности входа прямоугольной призмы связаны соотношением:

Длина OOC Δ равна расстоянию от места входа 13 крайнего луча β0 до приемника 1:

Δ=2d·tgβ1.

Общая длина солнечного модуля равна:

Коэффициент концентрации:

Пример выполнения солнечного модуля с концентратором

Устройство переотражения 5 и стенки солнечного модуля с концентратором выполнены из полированного алюминия и заполнены полисилоксановым гелем с коэффициентом преломления n=1,36. Рабочая поверхность 4 модуля выполнена из закаленного стекла толщиной 3,2 мм. Начальный угол входа лучей

Принимаем угол, обеспечивающий полное внутреннее отражение, α=50°. Острый угол Ψ0 фокусирующей призмы 2:

Приемник 1 имеет высоту d=42 мм. Длина фокусирующей призмы 2:

l1=d·ctgΨ0=135,9 мм.

Отклоняющая оптическая система (OOC) 9 выполнена из стекла с коэффициентом преломления n1=1,51 и имеет острый угол Ψ1=20°, угол входа лучей β0=21,55°, угол входа лучей в прямоугольную призму 7 β8=37,8°. Угол преломления лучей у поверхности входа прямоугольной призмы:

Длина OOC 9 Δ=2dtg26,79°=42,41 мм.

Длина Δ1=dtgβ1=42·tg15,67=11,78 мм.

Общая длина солнечного модуля:

L=l1+Δ-Δ1=135,9+42,41-11,78=166,59 мм.

Общий коэффициент концентрации:

Солнечный модуль с концентратором работает в диапазоне углов входа лучей θ=90°-β0-Ψ0=50,79°, что превышает годовой угол склонения Солнца 47,5°. Таким образом, солнечный модуль с концентратором не требует корректировки по склонению за Солнцем, однако для снижения косинусных потерь рекомендуется сезонная корректировка положения модуля 22 марта весной и 22 сентября осенью.

Приемник 1 выполнен в виде скоммутированных солнечных элементов. В варианте конструкции модуля приемник 1 представляет собой тепловой абсорбер для получения тепловой энергии. Наиболее перспективно использование гибридного приемника 1, содержащего скоммутированные солнечные элементы, установленные на тепловом абсорбере с отводом и утилизацией тепловой энергии.

Солнечный фотоэлектрический модуль работает следующим образом. Солнечное излучение луч Л1 падает на рабочую поверхность 4 фокусирующей призмы 2 под углом β0 (фиг. 1), входит в призму 2 под углом β1, попадает на грань переотражения 5 под углом β2=β3, отражается и попадает на рабочую поверхность призмы 2 изнутри под углом β4, который должен быть больше угла полного внутреннего отражения β4>arcsin 1/n, где n - коэффициент преломления материала призмы 2. После полного внутреннего отражения и переотражения излучение попадает на приемник 1.

Солнечное излучение луч Л2 на фиг. 1 и Л3 на фиг. 2 попадает на поверхность входа оптической отклоняющей системы 9 под углом β0, входит в призму 10 под углом β5, попадает на поверхность выхода 11 изнутри призмы 10 под углом β6, выходит из призмы 10 под углом β7, поступает на поверхность входа 8 прямоугольной призмы 7 под углом β8, входит в прямоугольную призму 7 под углом , отражается от устройства переотражения 5 под углом и поступает на приемник 1 при условии

Для изготовления солнечного модуля с концентратором из отражающего материала толщиной 3-5 мм изготавливают и герметизируют дно и стенки полости фокусирующей призмы 2 с двухгранным углом при вершине 5-30° и прямоугольной призмы 7, а затем заполняют полученную полость оптически прозрачной средой. При использовании в качестве оптически прозрачной среды дистиллированной воды уменьшение тока солнечного элемента I(x) при увеличении толщины слоя воды x описывается соотношением:

где I0 - ток солнечного элемента в приповерхностном слое воды.

Коэффициент поглощения воды, измеренный кремниевым солнечным элементом, составляет 0,025 см-1, при этом средняя толщина слоя воды, в которой ток солнечного элемента уменьшался в е=2,73 раза, составляет 40 см. При длине фокусирующей призмы 2 на фиг. 1 0,5 м, длина пути луча Л1 внутри фокусирующей призмы 2 составляет 24 см. Поток фотоактивного излучения на приемнике уменьшается в 1,82 раза. Таким образом, на приемник поступает 55,5% энергии излучения, а 45,5% солнечного излучения поглощается водой внутри фокусирующей призмы 2. Поглощенная энергия, в основном в длинноволновой части спектра, используется для повышения температуры воды. За счет конвекции горячая вода нагревает приемник. Солнечное излучение в коротковолновой части спектра концентрируется в фокусирующей и прямоугольной призме, поглощается в приемнике и преобразуется в электрическую энергию в солнечных элементах. Таким образом, обеспечивается энергоэффективное преобразование солнечной энергии в электрическую и тепловую энергию в гибридном приемнике или только в тепловую энергию для горячего водоснабжения и отопления в приемнике с тепловым абсорбером.

Если использовать полиметилсилоксановые жидкости, более 90% солнечного излучения будет поглощаться в приемнике за счет низкого коэффициента поглощения излучения в жидкости. При использовании в качестве оптически прозрачной среды структурированного полисилоксанового геля его заливают в полость фокусирующей призмы 2 и прямоугольной призмы 7 в жидком виде, а потом проводят его отверждение - структурирование. В этом случае высокая прозрачность полисилоксанового геля и отсутствие утечек геля при случайной разгерметизации полости фокусирующей линзы обеспечивает высокий оптический КПД и большой срок службы солнечного модуля с концентратором.

Объем оптически прозрачной среды внутри полости фокусирующей призмы 2 и прямоугольной призмы 7 зависит от размера солнечного модуля и угла Ψ. Для солнечного модуля с концентратором размером длиной 0,5 м, шириной 1,2 м объем оптически прозрачной среды составит для угла Ψ0=8° 22,5 л.

Конструкция и технология изготовления солнечного модуля с концентратором позволяет в 4 раза снизить потребление металла для абсорберов по сравнению с известными солнечными коллекторами и в 4 раза снизить площадь солнечных элементов по сравнению с солнечными планарными модулями без концентраторов. Солнечный модуль с концентратором может быть использован в составе солнечной электростанции с системой слежения за Солнцем. При слежении за Солнцем вырабатываемая энергия увеличивается на 20-25%.

Геометрический коэффициент концентрации для одного солнечного модуля с концентратором с односторонним фотоприемником и k=2 k для двух солнечных модулей с концентратором с общим двухсторонним приемником. При стационарном расположении солнечного модуля плоскости зеркальных отражателей ориентированы в направлении Восток - Запад, а годовое склонение Солнца для снижения косинусных потерь компенсируется поворотом модуля 2 раза в год весной и осенью.

Солнечный модуль с концентратором имеет малую массу, высокую эффективность, низкую стоимость, прост в изготовлении и может быть использован для получения тепла и электроэнергии как в автономных установках со слежением за Солнцем, так и в энергоактивных зданиях в качестве элемента солнечного фасада здания или солнечной крыши.

1. Солнечный модуль с концентратором, содержащий фокусирующую призму с острым углом Ψ0 и коэффициентом преломления n0 с эффектом полного внутреннего отражения на рабочей поверхности, на которую падает излучение, с углом входа лучей β0 и с устройством переотражения в виде зеркального отражающего покрытия на стороне, противоположной рабочей поверхности, и приемник излучения, отличающийся тем, что между приемником и фокусирующей призмой в оптическом контакте с ними установлена дополнительная прямоугольная призма с коэффициентом преломления n0 и с поперечным сечением, по ширине и высоте равным ширине и высоте приемника, и с зеркальным отражающим покрытием на стороне, противоположной рабочей поверхности, над дополнительной прямоугольной призмой и над частью рабочей поверхности фокусирующей призмы установлена отклоняющая оптическая система с поверхностями входа и выхода лучей, выполненная из множества миниатюрных призм с коэффициентом преломления n1 и с острыми углами Ψ1, установленными однонаправленно с острым углом Ψ0 фокусирующей призмы, поверхность входа лучей оптической отклоняющей системы параллельна рабочей поверхности фокусирующей призмы, общая длина солнечного модуля составляет:

где l1 - длина фокусирующей призмы с острым углом Ψ0,
Δ - длина оптической отклоняющей системы с острым углом Ψ1,
Δ1 - часть длины фокусирующей призмы, имеющей над рабочей поверхностью отклоняющую оптическую систему,
d - высота приемника излучения,
β1 - угол преломления лучей на входе внутри фокусирующей призмы,
- угол преломления лучей на поверхности входа внутри дополнительной прямоугольной призмы, где все углы отсчитываются от вертикали к поверхности, угол входа лучей β0 связан с углом входа лучей следующим соотношением:

2. Солнечный модуль с концентратором по п. 1, отличающийся тем, что модуль выстроен в кровельную солнечную панель.

3. Солнечный модуль с концентратором по п. 1, отличающийся тем, что в качестве приемника излучения установлен гибридный фотоэлектрический модуль с когенерацией электрической и тепловой энергии.

4. Солнечный модуль с концентратором по п. 1, отличающийся тем, что в качестве приемника излучения использован тепловой абсорбер для получения горячей воды и отопления.

5. Способ изготовления солнечного модуля с концентратором путем изготовления фокусирующей призмы из оптически прозрачного материала, установки приемника излучения, устройства переотражения излучения с зеркальными отражателями, отличающийся тем, что из закаленного листового стекла или другого прозрачного листового материала изготавливают и герметизируют стенки полости фокусирующей призмы с острым двухгранным углом при вершине 5-25° и дополнительной прямоугольной призмы и затем заполняют полученную полость оптически прозрачной средой, устанавливают герметично приемник излучения и проводят сборку оптической отклоняющей системы на части рабочей поверхности фокусирующей призмы и над всей поверхностью дополнительной прямоугольной призмы.

6. Способ изготовления солнечного модуля с концентратором по п. 5, отличающийся тем, что в качестве оптически прозрачной среды используют дистиллированную воду с добавками для предотвращения цветения и замерзания воды.

7. Способ изготовления солнечного модуля с концентратором по п. 5, отличающийся тем, что в качестве оптически прозрачной среды используют силиконовые теплоносители, например на основе полиметилсилоксановых композиций.

8. Способ изготовления солнечного модуля с концентратором по п. 5, отличающийся тем, что в качестве оптически прозрачной среды используют структурированные полисилоксановые гели.

9. Способ изготовления солнечного модуля с концентратором по п. 5 или 8, отличающийся тем, что полости фокусирующей призмы и дополнительной прямоугольной призмы с приемником и отклоняющей оптической системой встраивают в кровельную солнечную панель.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам преобразования солнечной энергии в электрическую, в частности к конструкциям солнечных фотоэлектрических станций, размещенных на строительных конструкциях зданий (козырьки или навесы над крыльцом, балконом, террасой и т.д.).

Изобретение относится к гелиоэнергетике, в частности к солнечным энергетическим установкам с датчиками слежения за Солнцем, и может быть использовано в солнечных электростанциях для преобразования солнечной энергии в электрическую, а также в качестве энергетической установки индивидуального пользования.

Изобретение относится к области контроля фотоэлектрических устройств и касается способа исследования пространственного распределения характеристик восприимчивости фотоэлектрических преобразователей в составе солнечных батарей к оптическому излучению.

Изобретение относится к переносным портативным солнечным электростанциям, предназначенным для преобразования солнечной лучистой энергии в электрическую как в солнечную погоду, так и в переменную.

Изобретение относится к солнечным электростанциям, в том числе к переносным, предназначенным для преобразования солнечной лучистой энергии в электрическую как в солнечную погоду, так и в переменную.
Группа изобретений относится к летательным аппаратам с использованием подъемной силы несущего газа. Дирижабль с электродвигателем и заменяемыми отсеками для пассажиров и грузов характеризуется тем, что отсеки дирижабля для пассажиров или грузов, находящихся на отдельной, прикрепленной снизу его корпуса рубке управления дирижаблем, являются заменяемыми.

Группа изобретений относится к области энергетики и может быть использована для выработки электроэнергии, горячей воды и пара. Способ получения тепловой и электрической энергии включает фокусирование солнечных лучей концентратором на неподвижную тепловоспринимающую поверхность и последующее передвижение по ней фокуса в соответствии с перемещением солнца, нагрев через тепловоспринимающую поверхность теплоносителя и преобразование полученной тепловой энергии в электрическую.
Изобретение относится к области гелио- и ветроэнергетики. Всесезонная гибридная энергетическая вертикальная установка содержит установленный с возможностью вращения вертикальный вал в виде цилиндрической трубы, охватывающей неподвижную полую ось.

Устройство относится к области электротехники. Техническим результатом является повышение прочности.

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к конструкциям солнечных энергетических установок с фотоэлектрическим датчиком слежения за Солнцем и системами азимутального и зенитального поворотов плоскости солнечной энергоустановки.

Изобретение относится к устройствам преобразования солнечной энергии в электрическую, в частности к конструкциям солнечных фотоэлектрических станций, размещенных на строительных конструкциях зданий (козырьки или навесы над крыльцом, балконом, террасой и т.д.).

Изобретение относится к устройствам преобразования солнечной энергии в тепловую, в частности к системам солнечного теплоснабжения, размещенным на строительных конструкциях зданий и сооружений, и предназначенным для обогрева и (или) горячего водоснабжения индивидуальных жилых домов, коттеджей, сельских усадебных домов, офисов, общественных зданий, теплиц и других объектов.

Изобретение относится к тепло- и гелиотехнике, а именно к ресурсосберегающим и энергосберегающим устройствам, основанным на солнечной энергии и обеспечивающим микроклимат в различных сооружениях, использующих водоемы, находящиеся вблизи них.

Изобретение относится к устройствам альтернативного энергоснабжения с использованием комбинированных средств получения тепла, холода и электричества при помощи ветровой и солнечной энергии, которые предназначены преимущественно для автономного кондиционирования и горячего водоснабжения жилых и промышленных зданий.

В одном варианте выполнения изобретения предложен способ подачи электроэнергии при помощи источника возобновляемой энергии, включающий: обеспечение первого источника возобновляемой энергии, причем первый источник возобновляемой энергии является непостоянным или не обеспечивает достаточного количества энергии; подачу энергии от первого источника возобновляемой энергии на электролизер с целью формирования энергоносителя посредством электролиза; избирательное реверсирование электролизера, позволяющее использовать его в качестве топливного элемента; и подачу энергоносителя на электролизер для выработки энергии, причем первый источник возобновляемой энергии, электролизер или энергоноситель получает дополнительное тепло от первого источника тепла; и первый источник тепла выбран из группы, состоящей из геотермального и солнечного источника тепла.

Изобретение относится к области энергетики, а именно к области использования солнечной энергии, и может быть применено при генерировании электрического тока с использованием энергии солнечного излучения в качестве источника теплового излучения.

Изобретение предназначено для поддержания комфортных параметров воздуха в малоэтажных зданиях, преимущественно на животноводческих фермах. Система гелиотеплохладоснабжения содержит южный, выполненный из поглощающего солнечную радиацию материала, и северный воздухопроводы, расположенные на соответствующих сторонах здания, тепловой аккумулятор, образующий с полом здания подпольный воздухопровод, сообщенный с южным воздухопроводом, а также расположенные под тепловым аккумулятором один над другим теплообменный и грунтовый воздухопроводы, второй из которых снабжен грунтовыми теплопроводящими трубами, при этом в тепловом аккумуляторе размещена вихревая труба, выходы подпольного и грунтового воздухопроводов подсоединены к «холодному» каналу вихревой трубы, при этом южный и северный воздухопроводы сообщены с атмосферой, а теплообменник - с помещением, а также южный воздухопровод снабжен суживающимся соплом, которое установлено вне помещения и содержит завихритель, состоящий из четырех пластин, причем у входного отверстия суживающегося сопла на внутренней поверхности выполнена круговая канавка, соединенная с устройством удаления загрязнений.

Группа изобретений относится к области энергетики и может быть использована для выработки электроэнергии, горячей воды и пара. Способ получения тепловой и электрической энергии включает фокусирование солнечных лучей концентратором на неподвижную тепловоспринимающую поверхность и последующее передвижение по ней фокуса в соответствии с перемещением солнца, нагрев через тепловоспринимающую поверхность теплоносителя и преобразование полученной тепловой энергии в электрическую.

Изобретение относится к преобразованию тепловой энергии в электрическую и может применяться в качестве автономного источника электрической энергии, используя для нагрева, например, солнечную тепловую энергию или любой другой источник тепла.

Изобретение предназначено для поддержания комфортных параметров воздуха в малоэтажных зданиях, преимущественно на животноводческих фермах. Система гелиотеплохладоснабжения и качественного воздухообмена в зданиях содержит южный, выполненный из поглощающего солнечную радиацию материала, и северный воздухопроводы, расположенные на соответствующих сторонах здания, тепловой аккумулятор, образующий с полом здания подпольный воздухопровод, сообщенный с южным воздухопроводом, а также расположенные под тепловым аккумулятором один над другим теплообменный и грунтовый воздухопроводы, первый из которых сообщен с северным, а второй снабжен грунтовыми теплопроводящими трубами, при этом система снабжена размещенной в тепловом аккумуляторе вихревой трубой, а теплообменный воздухопровод снабжен всасывающим фильтром, который установлен в помещении и выполнен в виде узла очистки внутреннего воздуха, состоит из диффузора с винтообразными продольно размещенными канавками, входящими в круговую канавку, соединенную со сборником загрязнений, в котором размещено осушивающее устройство в виде емкости с адсорбирующим веществом.

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к солнечным модулям с концентраторами солнечного излучения для получения электричества и тепла. В солнечном модуле с концентратором, имеющем рабочую поверхность, на которую падает солнечное излучение, приемник излучения, согласно изобретению на рабочей поверхности установлена отклоняющая оптическая система из основных зеркальных отражателей, выполненных в виде жалюзи из плоских зеркальных фацет, на выходе оптической системы установлены дополнительные зеркальные отражатели, углы входа β0, выхода лучей β1 для основных зеркальных отражателей, углы входа лучей β0 и β2 для дополнительных зеркальных отражателей, углы φ0 и φ1 наклона основных и дополнительных зеркальных отражателей связаны соотношениями. В другом варианте конструкции солнечного модуля он содержит две отклоняющие системы и два призменных концентратора с общим двусторонним приемником, угол между основными зеркальными отражателями двух разных отклоняющих оптических систем равен 2(φ0-β0), а угол между рабочими поверхностями призменных концентраторов составляет 180°-2β0. Изобретение должно обеспечить повышенную удельную мощность приемника. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2016-02-27 2016-02-29T20:26:25
Наверх