Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные	Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения	Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела
Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки)

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2292003

СОЛНЕЧНЫЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ С КОНЦЕНТРАТОРОМ

Имя изобретателя: Стребков Дмитрий Семенович (RU); Абдуллаев Абдул-Гамид Ахмедович (RU); Тверьянович Эдуард Владимирович (RU); Плотников Александр Николаевич 
Имя патентообладателя: Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ)
Адрес для переписки: 109456, Москва, 1-ый Вешняковский пр-д, 2, ГНУ ВИЭСХ, О.В. Голубевой
Дата начала действия патента: 2005.09.09 

Изобретение относится к гелиоэнергетике, в частности к высокоэффективным солнечным энергетическим модулям с концентратором для получения электрической энергии. В солнечном модуле в центральной части первичного конического концентратора со сквозным отверстием соосно его оптической оси размещен и закреплен датчик слежения, расположенный внутри первичного охлаждающего устройства с двумя расширяющимися коническими законцовками у его вершины и у его основания, при этом первичный приемник закреплен между коническими законцовками, имеющими зеркальную поверхность и выполняющими функции вторичного концентратора, а линза Френеля расположена и закреплена между первичным и вторичным концентраторами у их основания с помощью ободка, датчик слежения закреплен своим основанием на вершине вторичного охлаждающего устройства с призматическими законцовками, внутренняя часть которых выполнена в виде радиаторных ребер, а вторичный приемник закреплен на внешней стороне призматических законцовок. Изобретение должно обеспечить получение простой в изготовлении высокоэффективной и дешевой сильно концентрирующей системы для солнечного фотоэлектрического модуля.

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 сильно концентрирующих концентраторов солнечного излучения.

Необходимость в этом особенно актуальна при использовании в крупномасштабной солнечной энергетике дефицитных и дорогих полупроводниковых материалов, 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 ("Фотоэлектрическое преобразование концентрированного солнечного излучения"/ Отв. редактор академик Ж.И.Алферов. Ленинград: Наука, 1989, с.301.). Недостатком является сложность в изготовлении.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является проект солнечного фотоэлектрического модуля с двухзеркальной сильно концентрирующей системой Кассегрена (ДСК), разработанную фирмой TRW (США) согласно конструктивной схемы ДСК и расчетной схемы ДСК ("Фотоэлектрическое преобразование концентрированного солнечного излучения"/ Отв. редактор академик Ж.И.Алферов. Ленинград: Наука, 1989, с.299, 281, 233).

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

Оптическая система 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-ого порядка и параболы - кривая 2-ого порядка. Форма образующей отражающей поверхности гиперболоида имеет двойную кривизну и состоит из окружности - кривая 2-ого порядка и гиперболы - кривая 2-ого 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 сильно концентрирующей системы для солнечного фотоэлектрического модуля.

В результате использования предлагаемого изобретения появляется возможность создания дешевой и простой в изготовлении высокоэффективной сильно концентрирующей системы для фотоэлектрического модуля, состоящей из двух концентраторов одной формы и имеющих только одну кривизну (окружность, кривая 2-ого порядка) и линзу Френеля, что значительно упрощает их изготовление.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом солнечном фотоэлектрическом модуле с концентратором, содержащий первичный и вторичный зеркальные концентраторы, датчик слежения, приемник, охлаждающее устройство, линзу Френеля, при этом в центральной части первичного конического концентратора со сквозным отверстием соосно его оптической оси размещен и закреплен датчик слежения, расположенный внутри первичного охлаждающего устройства с двумя расширяющимися коническими законцовками у его вершины и у его основания, при этом первичный приемник закреплен между коническими законцовками, имеющими зеркальную поверхность и выполняющими функции вторичного концентратора, а линза Френеля со сквозным центральным отверстием имеет внутреннюю и внешнюю поверхности, расположена и закреплена между первичным и вторичным концентраторами у их основания с помощью ободка, а датчик слежения закреплен своим основанием на вершине вторичного охлаждающего устройства с призматическими законцовками, внутренняя часть которых выполнена в виде радиаторных ребер, а вторичный приемник закреплен на внешней стороне призматических законцовок.

Сущность изобретения поясняется фиг.1, 2.

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

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

Солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором содержит первичный конический концентратор 1, вторичный концентратор 2, первичный приемник 3, первичное охлаждающее устройство 4, датчик слежения 5, линзу Френеля 6 со сквозным центральным отверстием, ободок крепления 7 для линзы Френеля 6, перегородки 8 датчика слежения 5, фотоэлементы 9 датчика слежения 5, вторичное охлаждающее устройство 10, вторичный приемник 11, радиаторные ребра 12 вторичного охлаждающего устройства 10 и его призматические законцовки 13.

СОЛНЕЧНЫЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ

Первичный конический концентратор 1 собирает солнечные лучи вдоль своей оптической оси благодаря точному наведению датчика слежения 5. Часть отраженных солнечных лучей от первичного конического концентратора 1 непосредственно попадает на первичный приемник 3, расположенный на цилиндрической части первичного охлаждающего устройства 4 между его коническими законцовками вторичного концентратора 2. Другая часть, переотразившись от вторичного концентратора 2, и попадает на первичный приемник 3. Линза Френеля 6 собирает солнечные лучи в своей фокальной области благодаря точному наведению датчика слежения 5. В фокальной области расположен вторичный приемник 11, закрепленный на призматических законцовках 13 вторичного охлаждающего устройства 10, имеющего радиаторные ребра 12 для отвода и сброса тепла в окружающее пространство.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором, содержащий первичный и вторичный зеркальные концентраторы, датчик слежения, приемник, охлаждающее устройство, линзу Френеля, отличающийся тем, что в центральной части первичного конического концентратора со сквозным отверстием соосно его оптической оси размещен и закреплен датчик слежения, расположенный внутри первичного охлаждающего устройства с двумя расширяющимися коническими законцовками у его вершины и у его основания, при этом первичный приемник закреплен между коническими законцовками, имеющими зеркальную поверхность и выполняющими функции вторичного концентратора, а линза Френеля со сквозным центральным отверстием имеет внутреннюю и внешнюю поверхности, расположена и закреплена между первичным и вторичным концентраторами у их основания с помощью ободка, а датчик слежения закреплен своим основанием на вершине вторичного охлаждающего устройства с призматическими законцовками, внутренняя часть которых выполнена в виде радиаторных ребер, а вторичный приемник закреплен на внешней стороне призматических законцовок.

Версия для печати
Дата публикации 18.03.2007гг

НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ
	Технология изготовления универсальных муфт для бесварочного, безрезьбового, бесфлянцевого соединения отрезков труб в трубопроводах высокого давления (имеется видео)
	Технология очистки нефти и нефтепродуктов
	О возможности перемещения замкнутой механической системы за счёт внутренних сил
	Свечение жидкости в тонких диэлектрических каналох
	Взаимосвязь между квантовой и классической механикой
	Миллиметровые волны в медицине. Новый взгляд. ММВ терапия
	Магнитный двигатель
	Источник тепла на базе нососных агрегатов