|
| 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) | |||
Навигация: => | На главную/ Каталог патентов/ В раздел каталога/ Назад / |
|
ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2066503
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ
Имя изобретателя: Саблин А.М.; Копаев В.Г.; Соколова Н.С.; Брагинский А.Е.; Шмидт И.А.; Алексеев В.И.
Имя патентообладателя: Саблин Александр Михайлович
Адрес для переписки:
Дата начала действия патента: 1994.01.19
Использование: в области прямого преобразования солнечной энергии в электрическую, в фотоэлектрических модулях, вырабатывающих полезную электрическую мощность десятки Вт и более. Сущность изобретения: солнечные элементы 2, скоммутированные в виде панелей 1 через слой прозрачного материала 16, присоединены к пластинам 3, выполненным из прозрачного материала. В продольных пазах 4-9, 17 размещены периферические участки пластин 3, свободные от солнечных элементов. Пластины 3 размещены рядами. Профили 4-9 выполнены общими для рядов пластин, при этом пазы выполнены на противоположных сторонах общего профиля. Профили 17, расположенные между смежными пластинами ряда, выполнены общими для каждой пары смежных пластин, что и способствует уменьшению веса модуля.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к области непосредственного преобразования солнечной энергии в электрическую и может быть использовано в фотоэлектрических модулях, преимущественно вырабатывающих электрическую энергию в десятки Вт.
Известен фотоэлектрический модуль, состоящий из панелей солнечных элементов, которые зафиксированы на рамах, укрепленных на основании, и каналов для электрических проводников (см. патент США N 4636577, кл. Н 01 L 31/00, оп. 1987).
Недостатком известного фотоэлектрического модуля является сложная конструкция, обусловленная использованием массивных профилей в виде рам, и использованием сложных замковых соединений, при помощи которых рамы соединяют между собой.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному фотоэлектрическому модулю является фотоэлектрический модуль, содержащий герметизированные панели солнечных элементов, профили с продольными пазами, фиксирующие элементы, соединяющие профили, и токоотводы (см. патент ФРГ N 3611542, кл. Н 01 L 31/04, оп. 1987).
Недостатком известного фотоэлектрического модуля является значительный вес и сложность конструкции модуля, обусловленные громоздкостью и сложностью элементов, при помощи которых проводится крепление панелей солнечных элементов. При стыковке большого количества панелей солнечных элементов в известном модуле приходится проводить соединение большого числа профилей, при этом каждый фиксирующий элемент содержит несколько деталей, что соответственно приводит к значительному увеличению общего веса модуля.
Изобретение направлено на снижение веса фотоэлектрического модуля при одновременном упрощении его конструкции.
Указанный технический результат достигается посредством фотоэлектрического модуля, содержащего герметизированные панели солнечных элементов, профили с продольными пазами,фиксирующие элементы, соединяющие профили, и токоотводы, введением пластин из прозрачного материала, к которым через слой прозрачного материала присоединены солнечные элементы, причем пластины расположены рядами, профили выполнены общими для смежных пластин ряда, и профили между рядами выполнены общими для пластин соседних рядов, при этом предпочтительно периферические участки двух смежных пластин, свободные от солнечных элементов, размещать в продольных пазах, выполненных на противоположных сторонах общего профиля; токоотводы панелей солнечных элементов, расположенных в ряду параллельно размещенным пластинам, расположены на одной стороне, примыкающей к общему профилю смежных рядов.
За счет введения в фотоэлектрический модуль пластин из пpозрачного материала, к которым через слой прозрачности материала присоединены солнечные элементы удается свести к минимуму вес панели, поскольку обеспечивается надежность фиксации всех солнечных элементов на легком прозрачном материале. Фиксация панелей солнечных элементов по отношению к профилям проводится с использованием периферических участков введенных пластин, свободных от солнечных элементов, которые через прокладки из упругого материала защемлены в продольных пазах профилей. Размещение пластин в модуле в виде параллельно расположенных рядов и выполнение профилей общими для каждых двух смежных пластин в ряду позволяет добиться дальнейшего снижения веса модуля, поскольку уменьшается не только суммарный вес, но и общее количество профилей. Этой же цели служит и выполнение общими профилей между рядами пластин, т.е. профилей, соединяющих ряды. Уменьшению веса способствует размещение токоотводов панелей ряда на одной стороне пластин, примыкающей к общему профилю, что позволяет минимизировать длину коммутационных соединений модуля.
 |  |
Прилагаемые чертежи изображают: общий вид фотоэлектрического модуля (вид сверху, лицевая сторона) фиг. 1; поперечное сечение части модуля (сечение по плоскости А-А в зоне стыковки рядов) фиг. 2.
Фотоэлектрический модуль содержит: панели 1, состоящие из солнечных элементов 2, которые присоединены к пластинам из прозрачного материала 3, профили с продольными пазами, общие для пластин соседних рядов 4, 5, профили с продольными пазами 6, 7. расположенные на периферии, общие для ряда пластин, профили с продольными пазами 8, 9, расположенные на периферии, общие для всех рядов пластин, фиксирующие элементы 10, 11, 12, при помощи которых профили соединяются между собой, продольные пазы в профилях 13, прокладки из упругого материала 14, 15, слой из прозрачного материала 16, профили с продольными пазами 17, расположенные между каждыми двумя смежными пластинами ряда (для простоты указан один из таких профилей).
Солнечные элементы 2 предпочтительно выполнять из кремния. Солнечные элементы 2 через слой прозрачного материала 16 прикреплены к пластинам из прозрачного материала 3, выполненным, например, из стекла (см. фиг. 2). Пластины 3, к которым прикреплены панели 1, расположены в виде параллельных рядов (на фиг. 1 три таких ряда, разделенных профилями 4, 5). Каждый профиль выполнен в виде рейки с продольными пазами на двух противоположных сторонах. Профили 4-9, 17 предпочтительно изготавливать из алюминиевых сплавов, например, из алюминиевого сплава марки АД-31. Фиксирующие элементы 10, 11, 12, при помощи которых профили соединяют между собой предпочтительно выполнять в виде самонарезающихся винтов. Токоотводы, соединяющие панели солнечных элементов между собой (не указаны) располагаются преимущественно в специальных пазах, выполненных в стенках профилей. Токоотводящие клеммы модуля, к которым подключают полезную нагрузку (не указаны) предпочтительно размещать на тыльной стороне модуля.
Заявленный фотоэлектрический модуль работает следующим образом. После освещения лицевой стороны модуля и прохождения потока солнечной энергии через пластины 3 и слоя прозрачного материала 16 поток поступает на солнечные элементы 2, где происходит прямое преобразование солнечной энергии в электрическую, которая с токоотводящих клемм фотоэлектрического модуля поступает к потребителю. При всевозможных механических воздействиях на фотоэлектрический модуль профили 4-9,17 надежно фиксируют панели солнечных элементов 1 за счет фиксации периферических участков пластин 3 в продольных пазах профилей, что предотвращает повреждение солнечных элементов 2.
В сравнении с известными фотоэлектрическими модулями в заявленном фотоэлектрическом модуле удалось существенно упростить конструкцию и значительно (более чем на 15%) снизить суммарный вес модуля, что достигается как за счет уменьшения количества профилей, так и изменения их конструкции и уменьшения количества фиксирующих элементов.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Фотоэлектрический модуль, содержащий герметизированные панели солнечных элементов, профили с продольными пазами, фиксирующие элементы, соединяющие профили, и токоотводы, отличающийся тем, что в него введены пластины из прозрачного материала, к которым через слой прозрачного материала присоединены панели солнечных элементов, причем пластины расположены рядами, профили выполнены общими для смежных пластин ряда и профили между рядами пластин выполнены общими для пластин соседних рядов.
2. Модуль по п.1, отличающийся тем, что периферические участки двух смежных пластин, свободные от солнечных элементов, размещены в продольных пазах, выполненных на противоположных сторонах общего профиля.
3. Модуль по п.1, отличающийся тем, что токоотводы панелей солнечных элементов, расположенных в ряду параллельно размещенных пластин, расположены на одной стороне, примыкающей к общему профилю смежных рядов.
Версия для печати
Дата публикации 18.03.2007гг
Created/Updated: 25.05.2018