СОЛНЕЧНЫЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ С КОНЦЕНТРАТОРОМ

СОЛНЕЧНЫЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ С КОНЦЕНТРАТОРОМ


RU (11) 2282113 (13) C1

(51) МПК
F24J 2/18 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2008 - действует 

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

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2005106114/06 
(22) Дата подачи заявки: 2005.03.05 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.03.05 
(45) Опубликовано: 2006.08.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: АЛФЕРОВ Ж.И. Фотоэлектрическое преобразование концентрированного солнечного излучения. - Л.: Наука, 1989, с.233, 281, 299. RU 2194928 C1, 20.12.2002. SU 1776932 A1, 23.11.1992. SU 1815527 A1, 15.05.1993. 
(72) Автор(ы): Стребков Дмитрий Семенович (RU); Абдуллаев Абдул-Гамид Ахмедович (RU); Бугаев Виктор Петрович (RU); Мустафаев Сергей Ягубович (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) (RU) 
Адрес для переписки: 109456, Москва, 1-й Вешняковский пр-д, 2, ГНУ ВИЭСХ, О.В. Голубевой 

(54) СОЛНЕЧНЫЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ С КОНЦЕНТРАТОРОМ

Изобретение относится к гелиоэнергетике, в частности к высокоэффективным солнечным энергетическим модулям с концентратором для получения электрической энергии. В солнечном фотоэлектрическом модуле с концентратором, содержащем первичный и вторичный зеркальные концентраторы, в центральной части первичного конического концентратора со сквозным отверстием соосно его оптической оси размещен датчик слежения, расположенный внутри охлаждающего устройства с двумя раширяющимися коническими законцовками у его вершины и у его основания, при этом внутренняя часть охлаждающего устройства имеет цилиндрические отверстия, а приемник закреплен на его внешней стороне между коническими законцовками, имеющими внешнюю зеркальную поверхность и выполняющими функции вторичного конического концентратора, причем основания первичного конического концентратора, датчика слежения и охлаждающего устройства со вторичными коническими концентраторами закреплены на радиаторе с цилиндрическими отверстиями. Изобретение обеспечивает создание простой в изготовлении, но высокоэффективной и дешевой концентрирующей системы для солнечного фотоэлектрического модуля. 2 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


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

На пути практической реализации фотоэлектрического метода преобразования сильно концентрированного солнечного излучения возникает проблема разработки и создания высокоэффективных дешевых и простых в изготовлении сильноконцентрирующих концентраторов солнечного излучения.

Необходимость в этом особенно актуальна при использовании в крупномасштабной солнечной энергетике дефицитных и дорогих полупроводниковых материалов, как, например, арсенида галлия и твердых растворов на его основе.

Известен солнечный фотоэлектрический модуль с параболоцилиндрическим концентратором, содержащий приемник, расположенный в фокальной области с охлаждающим устройством, и систему слежения (Ж.И.Алферов. Фотоэлектрическое преобразование концентрированного солнечного излучения. Ленинград. Наука. 1989. С.301).

Недостаток в сложности изготовления параболоцилиндрического концентратора, имеющего двойную кривизну формы образующих отражающую поверхность кривыми второго порядка (окружность и парабола).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является проект солнечного фотоэлектрического модуля с двухзеркальной сильноконцентрирующей системой Кассегрена (ДСК), разработанный фирмой TRW (США) согласно конструктивной схемы ДСК и расчетной схемы ДСК (Ж.И.Алферов. Фотоэлектрическое преобразование концентрированного солнечного излучения. Ленинград. Наука. 1989. С.299, С.281, С.233).

Известная сильноконцентрирующая двухзеркальная система Кассергена (ДСК) состоит из соосных поверхностей вращения второго порядка, а именно параболоида и гиперболоида.

Оптическая схема зеркальных концентрирующих систем в общем виде различается по форме образующей отражающей поверхности (прямая линия, кривая второго порядка и др.). Форма образующей отражающей поверхности параболоида имеет двойную кривизну и состоит из окружности - кривая 2-го порядка и параболы - кривая 2-го порядка. Форма образующей отражающей поверхности гиперболоида имеет двойную кривизну и состоит из окружности - кривая 2-го порядка и гиперболы - кривая 2-го порядка.

Существенным недостатком известного солнечного модуля с ДСК является сложность в изготовлении двух концентраторов различной формы с соосными поверхностями вращения второго порядка.

Задачей изобретения является создание простой в изготовлении, но высокоэффективной и дешевой сильноконцентрирующей системы для солнечного фотоэлектрического модуля.

В результате использования предлагаемого изобретения создается дешевая и простая в изготовлении высокоэффективная сильноконцентрирующая система для фотоэлектрического модуля, состоящая из двух концентраторов одной формы и имеющих только одну кривизну (окружность, кривая 2-го порядка), что значительно упрощает их изготовление.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом солнечном фотоэлектрическом модуле с концентратором, содержащем первичный и вторичный зеркальные концентраторы, датчик слежения, приемник, расположенный в вершине первичного концентратора перпендикулярно его оптической оси с охлаждающим устройством, в центральной части первичного конического концентратора со сквозным отверстием соосно его оптической оси размещен датчик слежения, расположенный внутри охлаждающего устройства с двумя раширяющимися коническими законцовками у его вершины и у его основания, при этом внутренняя часть охлаждающего устройства имеет цилиндрические отверстия, а приемник закреплен на его внешней стороне между коническими законцовками, имеющими внешнюю зеркальную поверхность и выполняющими функции вторичного конического концентратора, причем основания первичного конического концентратора, датчика слежения и охлаждающего устройства со вторичными коническими концентраторами закреплены на радиаторе с цилиндрическими отверстиями, а форма образующей поверхности конического концентратора имеет одну кривизну и состоит из окружности - кривая 2-го порядка и прямой линии.

Сущность изобретения поясняется фиг.1 и 2.

На фиг.1 представлена общая схема предлагаемого солнечного фотоэлектрического модуля с коническими концентраторами (вид спереди).

На фиг.2 представлена схема солнечного фотоэлектрического модуля с коническими концентраторами (вид сверху).

Солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором содержит первичный конический концентратор 1, охлаждающее устройство 2, расширяющуюся коническую законцовку 3, приемник 4, цилиндрические отверстия (дырки) 5 охлаждающего устройства 2, датчик слежения 6, фотоэлементы 7 датчика слежения 6, перегородки 8, центральное сквозное отверстие 9 первичного конического концентратора 1, радиатор 10, цилиндрические отверстия (дырки) 11 радиатора 10, зеркальное покрытие 12 конической законцовки 3, основание 13 датчика слежения 6.

Солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором работает следующим образом.

Первичный конический концентратор 1 собирает солнечные лучи вдоль своей оптической оси благодаря точному наведению датчика слежения 6. Часть отраженных солнечных лучей от первичного конического концентратора 1 непосредственно попадает на приемник 4, расположенный на цилиндрической части охлаждающего устройства 2 между ее коническими законцовками 3. Другая часть, переотразившись от зеркальной поверхности 12 конических законцовок 3, также попадет на приемник 4. Теплопроводящее охлаждающее устройство 2 имеет цилиндрические отверстия 5 с целью увеличения поверхности отвода и сброса тепла так же, как и отверстия 11 радиатора 10.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором, содержащий первичный и вторичный зеркальные концентраторы, датчик слежения, приемник, расположенный в вершине первичного концентратора перпендикулярно его оптической оси с охлаждающим устройством, отличающийся тем, что в центральной части первичного конического концентратора со сквозным отверстием соосно его оптической оси размещен датчик слежения, расположенный внутри охлаждающего устройства с двумя раширяющимися коническими законцовками у его вершины и у его основания, при этом внутренняя часть охлаждающего устройства имеет цилиндрические отверстия, а приемник закреплен на его внешней стороне между коническими законцовками, имеющими внешнюю зеркальную поверхность и выполняющими функции вторичного конического концентратора, причем основания первичного конического концентратора, датчика слежения и охлаждающего устройства со вторичными коническими концентраторами закреплены на радиаторе с цилиндрическими отверстиями, а форма образующей поверхности конического концентратора имеет одну кривизну и состоит из окружности, кривой 2-ого порядка, и прямой линии.





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