ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ


RU (11) 2013713 (13) C1

(51) 5 F24J2/02, F24J2/18 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 27.09.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1994.05.30 
(21) Регистрационный номер заявки: 4934633/06 
(22) Дата подачи заявки: 1991.05.06 
(45) Опубликовано: 1994.05.30 
(71) Имя заявителя: Берченко Моисей Александрович; Созиев Руслан Иванович; Стрелкин Александр Григорьевич; Волынкин Валерий Михайлович 
(72) Имя изобретателя: Берченко Моисей Александрович; Созиев Руслан Иванович; Стрелкин Александр Григорьевич; Волынкин Валерий Михайлович 
(73) Имя патентообладателя: Берченко Моисей Александрович; Созиев Руслан Иванович; Стрелкин Александр Григорьевич; Волынкин Валерий Михайлович 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ 

Сущность изобретения: в фокусе отражателя 4 установлены коаксиальные трубки 1 и 3. На внешнюю поверхность трубки 3 наклеены фотоэлементы 2. Зазор между трубками и внутренняя полость трубки 3 выполнены проточными для охлаждения фотоэлементов. Охлаждающая жидкость является люминесцируюшей. В другом варианте в фокусе отражателя установлена прозрачная трубка, заполненная охлаждающей жидкостью. Внутри трубки установлены полуцилиндрический люминесцентный концентратор и полуцилиндрическая подложка для фотоэлементов, которые расположены на торцах последней. 2 с. и 1 з. п. ф-лы, 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области прямого преобразования энергии солнечного излучения в электрическую и может быть использовано для создания автономных источников электроэнергии различного назначения.

Известен преобразователь солнечной энергии в электрическую в виде фотоэлектрического дискового модуля, помещаемого в линзу, состоящую из стеклянной оболочки, заполненной прозрачной жидкостью. Сконцентрированное линзой излучение попадает на рабочую поверхность элемента, отразившись от зеркального отражателя, размещаемого между линзой и ее фокусом. Таким образом фотоэлементы охлаждаются жидкостью со всех сторон, в том числе и с облучаемой поверхности.

Недостатком этого преобразователя энергии является ограниченность степени концентрации излучения из-за малой эффективности охлаждения элементов в режиме теплопроводности или естественной конвекции жидкости, сложность компоновки большого числа концентраторов при ограниченном их максимальном размере, сложность коммутации модулей.

Известен также другой (аналогичный по режиму охлаждения) преобразователь солнечного излучения в электрическую энергию, в котором в фокусе параболоцилиндрического отражателя помещается приемник в виде двух коаксиальных труб. Внешняя труба прозрачная, а на внешней поверхности внутренней трубы размещены фотоэлементы. Зазор между трубами заполнен прозрачной жидкостью, служащей тепловым аккумулятором. Через внутреннюю трубу прокачивается теплоноситель, способный в ограниченном интервале значений режимных параметров поддерживать рабочий температурный уровень фотоэлементов. В этом преобразователе полупроводниковые элементы являются второстепенной надстройкой. Фотоэлементы находятся в неподвижной жидкости, предназначенной для аккумулирования тепла, а поэтому ограничена и допустимая степень концентрации излучения.

Целью изобретения является повышение эффективности преобразования солнечной энергии и снижение стоимости установки путем повышения степени концентрации излучения при помещении фотоэлементов в поток охлаждающей, в частности люминесцирующей, жидкости, химически нейтральной по отношению к материалу фотоэлементов или к возможному их защитному покрытию.

На фиг. 1 показан предлагаемый преобразователь, содержащий установленные в фокусе отражателя 4 коаксиальные трубки 1 и 3, фотоэлементы 2, наклеенные на внешнюю поверхность трубки 3. Наружная трубка 1 выполнена прозрачной, причем зазор между трубками и внутренняя полость трубки 3 сообщаются и выполнены проточными. Чтобы уменьшить необходимый для охлаждения фотоэлементов расход жидкости во внутреннюю трубку помещен вытеснитель 5.

В предлагаемом преобразователе вынужденным потоком жидкости охлаждается весь элемент, а главное - непосредственно облучаемая поверхность его. Это позволяет использовать высокие степени концентрации излучения и существенно сократить необходимое для заданной мощности число фотоэлементов, а следовательно, и стоимость установки в целом.

Действительно, при активном охлаждении облучаемой поверхности фотоэлемента исключается температурный напор теплопроводности по толщине фотоэлемента, а значит на столько уменьшается и температурный уровень элемента. В качестве охлаждающей жидкости может использоваться и люминесцирующая жидкость, спектр излучения которой соответствует спектру поглощения фотоэлементов.

Другой вариант предлагаемого преобразователя показан на фиг. 2. В фокусе отражателя 4 расположена прозрачная трубка 1 с размещенными в ней полуцилиндрическим люминесцентным концентратором 6 и полуцилиндрической подложкой 3, образующими цилиндрическую поверхность, коаксиальную прозрачной трубке. Фотоэлементы 2 расположены на торцах полуцилиндрической подложки 3. Полость внутри полуцилиндрической поверхности и зазор между последней и прозрачной трубкой сообщаются и выполнены проточными. Излучение, сконцентрированное на параболоцилиндрическом отражателе 4, фокусируется на люминесцентном концентраторе 6, а затем через торцы последнего попадает на фотоэлементы 2. За счет двухступенчатой концентрации излучения существенно уменьшается площадь фотоэлементов и принципиально снижаются требования к точности геометрического концентратора. Для уменьшения расхода охлаждающей жидкости и затрат мощности на ее прокачку в полость, образованную люминесцентным концентратором и подложкой, имеется вытеснитель 5.

Таким образом, предлагаемые преобразователи солнечной энергии в электрическую за счет интенсивного охлаждения в них фотоэлементов допускают высокую степень концентрации излучения, обеспечивающую существенное снижение стоимости единицы установленной мощности. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ, содержащий установленные в фокусе отражателя коаксиальные трубки, внутренняя из которых имеет на внешней поверхности фотоэлементы, а внешняя трубка выполнена прозрачной, причем зазор между трубками заполнен химически нейтральной жидкостью, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности преобразования солнечной энергии, зазор между трубками выполнен проточным и сообщен с полостью внутренней трубки.

2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что химически нейтральная жидкость является люминесцирующей.

3. Преобразователь солнечной энергии в электрическую, содержащий установленную в фокусе отражателя прозрачную трубку с химически нейтральной жидкостью, внутри которой расположены на подложке фотоэлементы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности преобразования солнечной энергии, преобразователь дополнительно содержит полуцилиндрический люминесцентный концентратор, подложка выполнена полуцилиндрической, образующей с концентратором цилиндрическую поверхность, коаксиальную прозрачной трубке, фотоэлементы расположены на торцах полуцилиндрической подложки, полость полуцилиндрической поверхности и зазор между последней и трубкой сообщены и выполнены проточными.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru