Способ повышения эффективности работы преобразователей электромагнитного излучения

Способ повышения эффективности работы преобразователей электромагнитного излучения, в частном случае солнечного, заключается в создании геометрических структур, в частности фоклинов или их комбинаций в виде фракталов, из пластин преобразователей или на поверхности этих пластин. Технический результат достигается посредством концентрации электромагнитного излучения на поверхности пластин преобразователей за счет переотражения излучения от стенок преобразователей. 3 з.п. ф-лы.

 

Описываемый способ увеличения эффективности преобразования относится к области взаимодействия электромагнитного излучения с веществом. Способ может быть применен для улучшения технических характеристик, в частности, преобразователей солнечной энергии (солнечных батарей).

Известен способ преобразования солнечной энергии [1], в котором используются трехмерные структуры для увеличения эффективности работы солнечных преобразователей. Применение указанного решения позволяет повысить эффективность за счет построения солнечных батарей с преобразователями, ориентированными в разных направлениях, что позволяет отказаться от систем слежения за солнцем. Однако, такая конструкция увеличивает материалоемкость солнечных модулей, усложняет и удорожает конструкцию.

В качестве прототипа предлагаемого изобретения можно выбрать способ концентрации солнечного излучения [2] путем использования фоклинов. Применение концентраторов в виде фоклинов не только концентрирует весь световой поток, падающий на рабочую поверхность модуля в пределах двойного параметрического угла раскрыва фоклина. Это снижает требования к точности изготовления и установки солнечных преобразователей, позволяет отказаться от механизмов привода настройки панелей на солнце и в конечном итоге снижает их стоимость. Однако, применение фоклинов повышает нагрев преобразующих элементов, что для кремния, например, снижает эффективность преобразования.

С целью снижения влияния негативных факторов на процесс преобразования энергии был разработан способ повышения эффективности работы преобразователей электромагнитного излучения, в частном случае солнечного, который заключается в создании геометрических структур, в частности фоклинов или их комбинаций в виде фракталов, из пластин преобразователей или на поверхности этих пластин. Технический результат достигается посредством концентрации электромагнитного излучения на поверхности пластин преобразователей за счет переотражения излучения от стенок преобразователей.

1. Marco Bernardi, Nicola Ferralis, Jin H. Wan, Rachelle Villalon and Jeffrey C. Grossman. Solar energy generation in three dimensions. Energy Environ. Sci., 2012, 5, 6880-6884

2. Баранов В.К. Новые концентраторы излучения и перспективы их применения в оптике и гелиотехнике. // Труды ГОИ, том 45, вып.179, с. 57-70. Л., 1979.

1. Способ повышения эффективности преобразователей электромагнитного излучения, заключающийся в ориентировании преобразователей в виде фоклина.

2. Способ повышения эффективности преобразователей электромагнитного излучения по п. 1, отличающийся тем, что фоклинные структуры формируются путем изменения поверхности преобразователей.

3. Способ повышения эффективности преобразователей электромагнитного излучения по п. 1, отличающийся тем, что преобразователи образуют фрактальные структуры.

4. Способ повышения эффективности преобразователей электромагнитного излучения по п. 3, отличающийся тем, что фрактальные структуры формируются на поверхности преобразователей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству и предназначено для применения в области теплоэнергетики, достижения экономии затрат на энергопотребление котельных установок.

Изобретение относится к области энергетики, в частности к устройствам для получения тепловой, электрической энергии, ее аккумулирования, а также для опреснения соленой воды, сушки овощей и фруктов.

Изобретение относится к гелиоэнергетике, в частности к устройствам, предназначенным для поглощения солнечной энергии с последующим преобразованием в тепловую энергию, в частности к солнечным коллекторам с принудительной циркуляцией, и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения.

Устройство для нагрева теплоносителя содержит реакционную камеру с топливной смесью порошков гидрида лития, алюминия, никеля. Оно оснащено источником нагрева реакционной камеры, которая снабжена датчиком температуры и выполнена с возможностью теплового контакта с теплоносителем.

Изобретение относится к энергетике, более конкретно - к возобновляемым источникам энергии на основе солнечных башенных электростанций (гелиотермических электростанций), реализующих термодинамический цикл, например, Ренкина или Стирлинга.

Изобретение относится к теплотехнике, в частности для использования в установках для нагревания и нагнетания воздуха в рециркуляционных нагревательных установках, а именно в камерных сушилках для древесины.

Изобретение относится к гелиоэнергетике, и может быть использовано в солнечных установках для преобразования солнечной энергии в тепловую, и направлено на повышение эффективности теплопередачи.

Изобретение относится к гелиоэнергетике и может быть использовано в солнечных установках для преобразования солнечной энергии в тепловую. Солнечный водонагреватель содержит многосекционные теплообменники, выполненные в виде коаксиальных стеклянных трубок, в межтрубном пространстве которых создан вакуум.

Солнечная электростанция содержит основание, на котором на опорном подшипнике установлен вертикальный вал с рамой. На верхнем конце вертикального вала установлена радиальная муфта, на которой закреплена солнечная фотобатарея, закрепленная под углом к плоскости горизонта, равным половине максимального зенитального угла солнца, и разделенная на две равные части, между которыми закреплена вертикальная пластина, преимущественно с отражающей поверхностью.

Изобретение относится к области преобразования солнечной энергии в электрическую, в первую очередь к конструкции солнечных электростанций. В солнечной электростанции двухсторонние солнечные модули установлены на горизонтальной поверхности в экваториальной области от 30° ю.

Изобретение относится к солнечной энергетике и может найти применение как в солнечных электростанциях, так и в качестве энергетической установки индивидуального пользования. Водонагревательная установка содержит блок гелиоконцентраторов, смонтированных на едином коллекторе; коллектор выполнен из смонтированных в определенной последовательности поперечных труб с образованием внутри герметичной полости для перемещения теплоносителя, при этом на поперечных трубах с возможностью поворота в двух плоскостях для отслеживания азимутального и зенитного перемещений Солнца установлены гелиоконцентраторы, выполненные в виде отражателей параболической формы, таким образом, что поперечные трубы расположены на фокусном расстоянии от поверхности отражателей; на противоположных боковых трубах коллектора смонтированы патрубки, к которым присоединен прямой и обратный гидравлический трубопровод, подключенный к теплообменнику, размещенному внутри накопительной емкости, в которой происходит передача полученной теплоты от теплоносителя воде. Технический результат заключается в снижении энергозатрат на нагрев воды. 1 ил.

Способ повышения эффективности работы преобразователей электромагнитного излучения, в частном случае солнечного, заключается в создании геометрических структур, в частности фоклинов или их комбинаций в виде фракталов, из пластин преобразователей или на поверхности этих пластин. Технический результат достигается посредством концентрации электромагнитного излучения на поверхности пластин преобразователей за счет переотражения излучения от стенок преобразователей. 3 з.п. ф-лы.

Наверх