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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2172903

Solarmodule mit dem Konzentrat

Solarmodule mit dem Konzentrat

Name des Erfinders:. Strebkov DS; Tver'yanovich E.V. Herodion AE. Kidyashev YK. Semenenko VF. AG Ananenkov. Neelov YV. Yakupov ZG. AN Isaev. Danko EM
Der Name des Patentinhabers: Strebkov Dmitry Semenowitsch; Tver'yanovich Edward V.
Korrespondenzanschrift: 109456, Moskau, 1. Veshnyakovskaya pr-d, 2, VIESH, Onti und Patentierung, OV Golubeva
Startdatum des Patents: 2000.04.07

Die Erfindung bezieht sich auf Solarenergie, insbesondere eine Solarenergie-Konzentrator-Module für elektrische Energie und Wärme zu erzeugen. Im Solarmodul mit dem Konzentrator von Solarenergie, eine flache Platte aus klarem Barriere senkrecht zur Oberfläche davon in der meridionalen Ebene umfasst, und auf einem transparenten Schutzgeländer Fokus linear in Form von Streifen zylindrischen Nabe Strahlungsdetektor konzentriert, ist die Nabe in Form eines asymmetrischen Reflektor zwei verschieden großen Teilen, die durch eine Symmetrieebene getrennt sind, die durch den Scheitelpunkt und die Brennreflektorachse, wobei ein Großteil des Reflektors wird als Halb parabolotsilindricheskogo Reflektor ausgebildet ist und einen kleineren Teil - in der Form eines kreisförmigen zylindrischen Reflektor mit einem Radius gleich dem Abstand von der Brennachse nach oben parabolotsilindricheskogo Reflektor, die Brennachse ist an einer Seite Wache parallel versetzt zu seiner Basis mit dem Rand des Strahlungsdetektors Streifens zusammenfällt. Die Erfindung ermöglicht eine effizientere Nutzung von Solarenergie und reduzieren die Kosten des resultierenden Strom und Wärme, sondern auch effektiv geliotehnicheskie Gerät in die Fassaden und Dächer von Gebäuden für ihren Strom, Wärme, Warmwasser, Energie für das Kochen und das natürliche Sonnenlicht gebaut zu schaffen.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf Solarenergie, insbesondere eine Solarenergie - Konzentrator - Module für elektrische Energie und Wärme zu erzeugen.

Eine Vorrichtung zur Solarenergie, in dem die Sonnenstrahlung vertikal transparente Gehäuse aus einer Reihe von Prismen gesammelt wird, und wird auf dem Strahlungsempfänger reflektiert montiert auf dem unteren Basiseinheit über Multipath-Gerät von zwei Planspiegelreflektoren (Donald P. Bellert, US N gemacht 4074704, Kl. 126-271, 1978.02.21).

Nachteilig an der bekannten Vorrichtung ist die Notwendigkeit für mehrere optische Vorrichtungen: ein Prisma, die Nabe und die beiden Spiegelreflektoren, die den Verlust erhöht die Licht und erhöht seine Kosten. Ein weiterer Nachteil ist die einseitige Abdeckung des Strahlungsempfänger konzentriert, nur die direkte Sonnenstrahlung.

Eine Diffusions Komponente der Sonnenstrahlung, die 10 bis 100% der Gesamtstrahlung ist, nicht in der bekannten Vorrichtung verwendet wird.

Bekannte Photovoltaik-Modul mit einem Konzentrator von Sonnenenergie, mit den schaltet und zwischen zwei Glasplatten doppelseitigen Solarzellen, in Form von Streifen senkrecht zu dem Basismodul festlegen, ist die Rückseite davon symmetrisch relativ zu der Mitte von Solarzellen zwei halbzylindrischen Nabe installiert ist, die Gesamtfläche der Ausrüstung, die doppelt ist größer als die Fläche von Solarzellen. Wenn zum Horizont in einem Winkel Installation gleich der Breite und der Orientierung der polaren Achse der Naben Süd-Nord. Photovoltaik-Modul das ganze Jahr über, ohne dass die Sonne mit dem theoretischen Konzentrationsfaktor Tracking K = 2. Der Faktor tatsächliche Konzentration unter Berücksichtigung der Cosinus-Verlust und Rückkehr Verlust von 1,56 (I. Edmonds, Solar Energy Materials. 1990 N 21. P. 173-190).

Der Nachteil dieses Solarmodul ist eine niedrige Konzentration Faktor und hohe Stückkosten, fast in Höhe der Kosten des Photovoltaik-Moduls ohne Hub. Ein weiterer Nachteil ist die Unfähigkeit, das Modul mit dem anderen zu verwenden, mit Ausnahme der Polarorientierungssystem auf der Sonne, wie Photovoltaik-Fassaden und orientiert Ost-West.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung ist die Unmöglichkeit, seine Verwendung in Fassaden von Gebäuden und Beleuchtung Wärme natürlichem Sonnenlicht.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Effizienz der Solarenergienutzung und die Verringerung der Kosten der resultierenden Strom und Wärme, und die Schaffung von wirksamen und geliotehnicheskih Geräte in die Fassaden und Dächer von Gebäuden für ihren Strom, Wärme, Warmwasser, Energie für das Kochen und das natürliche Sonnenlicht gebaut zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird mit dem Konzentrator der Solarenergie, dass das Solarmodul erreicht, eine flache Platte aus klarem Barriere umfassend senkrecht zur Oberfläche in der Meridianebene ist, und auf einem transparenten Schutzgeländer Fokus linear in Form von Streifen zylindrischen Nabe Strahlungsdetektor konzentriert, wird die Nabe ausgebildet in Form eines asymmetrischen Reflektor, bestehend aus zwei verschieden großen Teilen, die durch eine Symmetrieebene getrennt sind, die durch den Scheitelpunkt und die Brennreflektorachse, wobei ein Großteil des Reflektors als Halb parabolotsilindricheskogo Reflektor ausgebildet ist, und einem kleineren Teil - in der Form eines kreisförmigen zylindrischen Reflektor mit einem Radius gleich dem Abstand von der Brenn parabolotsilindricheskogo Achse bis zum Scheitel des Reflektors wird die Brennachse zu einer Seite des Schutzgehäuses versetzt ist, an dessen Basis parallel und fällt mit dem Rand des Emissionsbandes des Empfängers, und der Neigungswinkel von der Symmetrieebene des Reflektors parabolotsilindricheskogo horizontale Fläche ist gleich = 114 ° - w - Wenn die Brennachse und der Empfänger in der nördlichen Hemisphäre an der Südseite eines asymmetrischen Reflektor verschoben und ist = 114 ° - w wenn Brennachse und der Empfänger in der nördlichen Hemisphäre an der Nordseite des Reflektors parabolotsilindricheskogo verschoben , wo w - Breite Lage am Standort der Solarmodulinstallation, ein - Parabolotsilindricheskogo Öffnungswinkel des Reflektors.

In einer Ausführungsform parallel Solar-Konzentrator-Modul-Design transparent Wächter Schutzrand, an seiner Basis, decken sich mit den Kanten eines asymmetrischen Reflektor und einen zweiten Strahlungsempfänger Bandkante deckt sich mit dem Rand des kreisförmigen zylindrischen Reflektor.

Um die Menge des Solarmoduls Konzentrator und Empfänger Temperatur auf der transparenten Schutzzaun parallel zu der Basis mit einem Spalt zwischen einer Mehrzahl von geschalteten zwischen einem parallelen Bändern installierten Empfänger geschalteter Solarzellen mit beidseitiger Empfindlichkeit, der Spalt zwischen den Streifen viel größere Bandbreiten sind gleich orientierten Kante jeder reduzieren ein Paar von Streifen benachbarte Kanten asymmetrischen Reflektoren Brennachsen, die an der unteren Schutzvorrichtung parallel sind und mit den anderen zwei identisch orientierten Kanten jedes Paars benachbarter Streifen Empfänger übereinstimmen.

Um das Solar-Konzentrator-Modul im Freien parabolotsilindricheskogo Nabe Symmetrieebene verwenden abgewinkelt zu der horizontalen Ebene gleich

1 = 114 ° - w-8 ° · n,

wobei n - die Anzahl der Voll Monate bis 22. Juni, die zum Zeitpunkt der Verwendung des Moduls und der Empfänger horizontal auf der Nordseite parabolotsilindricheskogo Reflektors montiert ist, so dass zumindest einer der Seiten der Aufnahmebasis in einer Schutzreflektoranschlagebene installiert ist, und fällt mit der Brennachse parabolotsilindricheskogo Reflektor, und die anderen drei Seiten der Basis des Empfängers mit den Kanten Seiten des kreisförmigen zylindrischen Reflektor nach Norden durch einen Spiegel Blind von der Brennachse Solarmodul angeordnet verbunden Drehung einmal pro Monat um die Brennachse 8 o Einlassen während die horizontale Position des Empfängers aufrechterhalten wird , und der Empfänger umfasst aus kreiszylindrischen Reflektor, der auf der unteren Basis-Beschichtung, die Sonnenstrahlung absorbiert.

Um Strom als Empfänger, Solar-Konzentrator-Modul Satz geschalteter Einheit der Solarzelle zu erzeugen.

Für Warmwasser Solarkonzentrator Modulaufnehmer als wärmeisolierten Vorratsbehälter mit einer Wärmeschutzverglasungen von der kreisförmigen zylindrischen Reflektor ausgestattet gestaltet.

Für die kombinierte Erzeugung von Strom und Wärme als Abdeckung des Speichertanks, Solarabsorber, geschalteter Band der Solarzellen gesetzt.

Für die Hochtemperaturbehandlung und dem Kochbehälter als Behälter ausgebildet, der auf der Scheibe aus hitzebeständigem Glas in wärmeisolierten Kasten mit wärmereflektierenden Wänden und einer oberen Abdeckung angebracht ist.

Für die Stromversorgung des Gebäudes transparenten Schutzgehäuse des Solarkonzentrators Modul an der südlichen Fassade des Gebäudes in interwindow Raum in Form von Klappblende installiert ist, dessen Ebene in einem Winkel zur Ebene der Fassade geneigt = w -2 -24 °.

Für die Beleuchtung, Warmwasser, Strom, Gebäudeheizung und kocht den nördlichen Teil des Moduls und den kreisförmigen zylindrischen Reflektor von seiner Seite auf die Brennachse ist im Inneren des Gebäudes durch die südliche Fassade entfernt.

In einer anderen Ausführung Kraft Gebäude Sonnenkonzentrator-Modul auf dem Dach montiert, so dass die Ebene des Südens auf die horizontale Ebene in einem Winkel geneigt transparenten Zäunen orientiert = 114 ° - w -2 und der Empfänger auf nördliche Teil des Reflektors verschoben wird, wenn der Winkel parabolotsilindricheskogo Symmetrieachse des Reflektors, und weniger als 90 o = 114 ° - m -3 wenn ist gleich oder größer als 90 o, Solarmodul mit Naben am Nordhang des Daches installiert, wenn 90 ° und der Ebene des transparenten Gehäuses an der Dachbasis wird in einem Winkel von Ebene geneigt = 114 ° - w - Während auf dem Südhang des Daches des Empfängers wird auf der Südseite parabolotsilindricheskogo Reflektor und der Empfänger am Nordhang des Daches ist mit dem nördlichen Teil des parabolotsilindricheskogo Reflektors verschoben verschoben.

Für Tageslicht und Solarheizung des Gebäudes auf der Nordseite des Solarmoduls mit dem Konzentrator derart installiert ist, dass die Brennachse nach Süden parabolotsilindricheskogo Reflektor ausgerichtet ist, auf der Dachebene befindet, parallel zur Nordfassade des Flugzeugs, der Neigungswinkel des Daches auf die horizontale Ebene weniger Die Symmetrieebene, parabolotsilindricheskogo Reflektor ist von der Fassadenebene Winkel = w + -24 °, der obere Teil des parabolotsilindricheskogo Reflektor zur Brennachse über dem Gebäude befindet, und der Empfänger wird als wärmegedämmte Glas und ausgerichtet mit dem Fenster des Gebäudes an der Nordfassade mit Hilfe eines hohlen optischen Faser mit verspiegelten Wänden ausgelegt.

Strom- und Warmwasserversorgung des Gebäudes mit einer vertikalen Anordnung der Schutzschicht mit dem Solarkonzentrator Modul als eine vertikale Süd-Fassade des Gebäudes ausgelegt ist, dem Empfänger und der Brennachse an der Unterseite des parabolotsilindricheskogo asymmetrischer Reflektorwinkel befindet Neigung der Symmetrieebene parabolotsilindricheskogo Reflektor auf die horizontale Ebene ist, = 114 ° - w - .

Um sicherzustellen, kontinuierlichen Betrieb des Solarmoduls mit dem Konzentrator ist permanent in der nördlichen Hemisphäre vom 22. Februar - 22. Oktober installiert ist, und die Öffnungswinkel parabolotsilindricheskogo Reflektor ist 31 o.

ganzjährigen Betrieb des Solarmoduls an der Nabe Öffnungswinkel zu gewährleisten parabolotsilindricheskogo Reflektor 24 °, und das Solarmodul wird am 22. und 22. September März um 24 o zweimal im Jahr mit einer Kippvorrichtung zur horizontalen Ebene ausgestattet.

Um sicherzustellen, sind Dauerbetrieb des Solarmoduls mit der Nabe für ein Jahr bei maximaler Konzentration, die Breite A des Empfangsstreifens, wobei die Breite B des Fokusbereichs parabolotsilindricheskogo Nabe bezogen von A = K · B, wobei K = 1,4-1,6, ein Solarmodul hat Kippen der Vorrichtung zu einer horizontalen Ebene in 1,8 o einmal pro Woche.

Für den kontinuierlichen Betrieb des Solarmoduls während des Jahres an der Außenseite des Schutz transparenten Gehäuse eingebaut mit Spiel parallel zur zusätzlichen transparenten Schutzbarriere in der Lücke zwischen den beiden Zäunen installiert fernbedienbare Jalousien mit Facetten, ohne Tracking, die eine Spiegelbeschichtung auf beiden Seiten, und die Breite Facette ist 3-4 mal größer ist als der Abstand zwischen den Facetten.

KURZBESCHREIBUNG Fig. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8.

Gesamtansicht des Solarmoduls an den Hub und den Empfänger in Form eines Zylinders und das Modul für die horizontale Position Solar-Konzentrator-Modul für Heizung und Beleuchtung des Gebäudes, in Form einer Überdachung an der Südfassade etabliert Solar-Konzentrator-Modul für Heizung und Beleuchtung der Nordfassade
Solarkonzentrator-Modul und der Empfänger des Solarzellenmoduls in Form von Solarzellen für die Solarfassade

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht des Solarkonzentrators Modul und einem Empfangsmodul und einer Heizung für die horizontale Lage.

Fig. 2 - Solarmodul mit der Nabe und dem Empfänger des Solarzellenmoduls in Form von Solarzellen für die Solarfassade.

Fig. 3 - Solarmodul mit Nabe für Heizung und Beleuchtung des Gebäudes, in Form einer Überdachung an der Südfassade etabliert.

Fig. 4 - Solarmodul mit Nabe für Heizung und Beleuchtung der Nordfassade.

Solarmodul mit einem Konzentrator für das Kochen und Hochtemperaturbehandlung mit regelmäßigen Verfolgung der Sonne Solarmodul aus einer Vielzahl von Konzentratoren und Empfängern von Solarzellen auf der südlichen Fassade des Gebäudes installiert, bestehend Solarmodul mit einer Mehrzahl von Hubs und Empfänger umfassen, und mit Jalousien
Solarmodul mit einer Mehrzahl von Hubs und Empfänger in der Form von Streifen von geschalteten Solarzellen auf dem Dach installiert ist, umfassend

Fig. 5 - Solarmodul mit Nabe für das Kochen, und Hochtemperaturbehandlung mit regelmäßigen Verfolgung der Sonne.

Fig. 6 - ein Solarmodul, bestehend aus einer Vielzahl von Empfängern und Konzentratoren in Form von Streifen von geschalteten Solar auf dem Dach installiert Zellen.

Fig. 7 - Solarmodul, bestehend aus einer Vielzahl von Konzentratoren und Empfänger von Solar an der südlichen Fassade des Gebäudes installiert Zellen.

Fig. 8 - ein Solarmodul, bestehend aus einer Mehrzahl von Hubs und Empfänger und mit Jalousien.

Fig. 1 Solar-Konzentrator-Modul besteht aus einem transparenten Schutzgehäuse 1, der Normalvektor an die Oberfläche des Zaunes ist in der meridionalen Ebene. Die Linie fokussierenden Konzentrator ist in Form eines asymmetrischen zylindrischen Reflektor 2, bestehend aus parabolotsilindricheskogo Reflektor 3 und einer kreisförmigen zylindrischen Reflektor 4, 5 durch eine Symmetrieebene getrennt sind, die durch den oberen 6 und der Brennachse F parabolotsilindricheskogo Reflektor 3. Der Radius R des kreisförmigen zylindrischen Reflektor 4 ist der Abstand von der f die Brennachse F auf der Oberseite des Reflektors 6 parabolotsilindricheskogo 3. die Brennachse F fällt mit der Kante des Strahlungsdetektors 7, die 8 von einem thermisch isolierten Speichertank besteht enthaltenden Verglasung 9 aus hitzebeständigem Glas und Fotovoltaik-Modul 10 von Solarzellen geschaltet, die auf der Oberfläche des Behälters befestigt sind, -akkumulyatora 8 durch einen kreisförmigen zylindrischen Reflektor 4.

Der Winkel 5 parabolotsilindricheskogo Symmetrieebene des Reflektors 3 zu der horizontalen Fläche 11 ist = 114 ° - w, wobei w - - Latitude - Standort in der Baustelle.

Fig. 2 - Solarmodul enthält einen asymmetrischen Reflektor 2 an der südlichen Fassade des Gebäudes installiert 12. Die transparente Schutzvorrichtung 1 ist auf der Vorderseite des Gebäudes parallel und enthält 12 als Empfängermodul 10 von Solarzellen mit zweiseitigen Arbeitsfläche geschaltet. Der Winkel 5 parabolotsilindricheskogo Symmetrieebene des Reflektors 3 zu der horizontalen Fläche 11 ist = 114 ° - w - wo - Parabolotsilindricheskogo Öffnungswinkel des Reflektors.

Fig. 3 - eine transparente Schutzgehäuse 1 Solarmodul an der südlichen Fassade des Gebäudes 12 in einem aufklappbaren Visier 13 ist, dessen Ebene zur Ebene der Fassade in einem Winkel geneigt installiert ist = w -2 -24 °. Der nördliche Teil des Moduls besteht aus einem kreisförmigen, zylindrischen Reflektor 4 und Verglasung 9 im Inneren des Gebäudes installiert. Teil 2 eines asymmetrischen Reflektor in dem Gebäude 12 weist eine Wärmedämmung 14. Neben der Verglasung 9, die für Beleuchtung und Heizung des Gebäudes in dem Solarmodul 10, Heizung 8 oder Solar Küche verwendet wird, kann als ein Empfänger installiert werden.

Fig. 4 Solarmodul mit einer Nabe montiert auf der Nordseite des Gebäudes 12 Heizung und Beleuchtung Gebäuden. Focal F-Achse ausgerichtet nach Süden parabolotsilindricheskogo Reflektor 3 auf der Dachebene 15 befindet, parallel zur Nordfassade des Gebäudes Ebene 12 Winkel 15 der Dachneigung zu der horizontalen Ebene kleiner als der Neigungswinkel 11 5 parabolotsilindricheskogo Symmetrieebene des Reflektors zu der horizontalen Ebene < ° - w - . Die Symmetrieebene 5 ist eine Fassade Flächenwinkel = w + -24 °. Parabolotsilindrichesky Reflektor 3 an die Brennachse F ist oberhalb des Gebäudes 12 angeordnet, und der Empfänger wird als wärmeisolierten Glaseinheit 9 ausgebildet ist und am 16. Dezember mit dem Fenster des Gebäudes ausgerichtet sind.

Fig. 5 - Solarmodul mit Solar-Konzentrator mit einer Küche mit einer Vorrichtung 17, ausgestattet 18 den Neigungswinkel zur horizontalen Ebene 11 bis 24 o zweimal im Jahr, den 22. März (Position 1) und 22. September (Position 2) zu ändern. Rotationsmodul ist um die Brennachse F durchgeführt, wobei ein Teil eines asymmetrischen Reflektor unterhalb des Empfängers 17 wird nicht verändert, da dieser Teil als kreisförmige zylindrische Nabe ausgebildet ist 4. Vorrichtung 18 verwendet werden kann , ein Modul auf einer wöchentlichen 1,8 o zu drehen oder einmal im Monat über einen Winkel von etwa 8 o. Wenn einmal wöchentlich Breite Tracking 17 Ein Empfänger kann kleiner als der Radius R des kreisförmigen zylindrischen Reflektors auf einen Wert von A = KB gemacht werden, wobei B - Breite der Fokalbereich und K = 1,4-1,6.

Fig. 6 - Solarmodul besteht aus zwei Sätzen von asymmetrischen Reflektoren und Empfänger in Form von Streifen 10 von geschalteten Solarzellen mit Zwei-Wege-Arbeitsfläche auf dem Dach 15 des Gebäudes 12 montiert Das Flugzeug nach Süden ausgerichtet transparenten Schutzzäunen geneigt zu der horizontalen Ebene in einem Winkel von 11 = 114 ° - w -2 . Winkel 5 kippen, um die Symmetrieachse des Reflektors 2 ist parabolotsilindricheskogo = 114 ° - w weniger als 90 o , wenn br> 24 °, so dass die 10 Empfänger Bands in den nördlichen Teil des Schutz transparenten Gehäuses 1 verschoben.

Fig. 7 - das Solarmodul besteht aus zwei Sätzen von asymmetrischen Reflektoren und Empfänger 10 mit Zweiwege-Arbeitsfläche von Solarzellen geschaltet wird, auf einem transparenten Schutzzaun 1 montiert auf der südlichen Fassade des Gebäudes 12. Der Empfänger 10 an der Unterseite des Reflektors verschoben ist 2 nicht symmetrisch ist, und der Winkel = 114 ° - w - .

Fig. 8 - ein Solar-Konzentrator-Modul von außen transparenten Schutzgehäuse 1 parallel zur zusätzlichen Schutz transparente Barriere 19, in den Spalt zwischen den beiden Gehäusen 1 und 19 festgelegt ist entfernt von der waagerechten Lamellen 17 Facetten 18 mit einer Spiegelbeschichtung gesteuert. Breite Lünette l ist 3-4 mal größer ist als der Abstand zwischen den d Facetten. Mehr als 10 Empfänger Facetten 18 nicht gesetzt sind. Im Falle der vertikalen Anordnung des Moduls in Form von Solarfassade (Fig. 2) innerhalb des transparenten Fensterläden Gehäuse 1 in diesem Fall gesetzt ist, wird die zusätzliche transparente Gehäuse 16 nicht verwendet.

Beispiele für spezifische Leistung des Solarmoduls an der Nabe

Beispiel 1. Das Solarmodul ist das Zentrum für Wassererwärmung durch transparente Schutzgehäuse 1 Breite H hat = 2,05 cm. Die Ränder des asymmetrischer Reflektor 2 fallen zusammen mit den Rändern des Wächters. Asymmetrisches Reflektor 2 besteht aus poluparabolotsilindricheskogo Reflektor 3 Öffnungswinkel = 31 ° mit einer Breite auf der Wächter 1 158 cm und einer Brennweite von 42,5 cm und einer kreisförmigen zylindrischen Reflektor 4 Radius der R = 42,5 cm und eine Breite in der Schutzvorrichtungen 1 42,5 cm. Die Mittellinie der kreisförmigen zylindrischen Reflektors 4 fällt mit der Brenn Linie F poluparabolotsilindricheskogo Reflektor 3. Der Schutzzaun horizontal in einem Winkel installiert 11 auf die horizontale Ebene = -2 . Der Winkel Symmetrieebene 5 ist semi-parabolische Reflektor 3 = 114 ° - w. Für die Breite von Moskau w = 56 °, = 58 °, = 31 °, = -3 °. Das Minuszeichen bedeutet , dass die Schutzvorrichtung 1 in Richtung Süden in einem Winkel zu dem Horizont 3 o geneigt ist. Wir nehmen die Breite des Zylinders gleich der Breite R des Schutzgitter durch die Brennachse F auf die Kante des kreisförmigen zylindrischen Reflektor 4. In diesem Fall sind die maximal möglichen Konzentrationsverhältnis Solarmodul K = H / cos R . wo - Der Winkel zwischen der Normalen N auf der Oberfläche des Schutzgehäuses 1 und der Symmetrieebene des Reflektors 3 5 parabolotsilindricheskogo = 90 ° -2 .

Wenn H = 205 cm, R = 42,5 cm = 31 °, = 28 °, cos = 0,9. Konzentrationsverhältnis K = 4,36 bis 2,18-mal größer als die einer bekannten Konzentration eines Moduls mit einer kreiszylindrischen Reflektoren. Unter der Länge L des Solarmoduls und des Boilers 1,5 m, erhalten wir eine Spitzenwärmeleistung bei einer Beleuchtung von 1000 W / m 2, P = HLcos Warm 1 kW / m 2 = 2,77 kW.

Beispiel 2. Das Solarmodul ist die Drehscheibe für die Stromversorgung einer transparenten Schutzgeländer 1 Breite von 86 cm aufweist, unter denen es poluparabolotsilindrichesky Reflektor 3 breit von den Wachen 73,75 cm Öffnungswinkel = 24 ° und einem kreisförmigen zylindrischen Reflektor 4 mit einem Radius von 12.25 cm und einer Breite auf den Wachen 12.25 zu sehen. Auf der transparenten Schutzzaun 1 durch die kreisförmige zylindrische Reflektor 4 Satz von 18 geschaltet Solarzellen 10 mm 125h62,5 einer Gesamtlänge von 135 cm messen .

Solarzellen 10 eine Zweiwege-Arbeitsfläche und eine Seite versiegelt mit einer Schutzschicht aus transparenten Glas Einzäunung 1, während das andere Seitenband, siehe 13,5h135 Größe Glas auf die transparente Schutzzaun geklebt 1. Wie bei dem bekannten Modul verglichen, bei dem Solarzellen befestigt sind, zwischen zwei Glasscheiben über die gesamte Fläche des Schutzzaun in dem vorgeschlagenen Entwurf des Kostenmodul Glas um 30% reduziert.

asymmetrische Reflektorlänge 2L = 160 cm wird aus dem Zustand des Moduls Arbeit unter den schrägen Strahlen gewählt.

Der Winkel Symmetrieebene 5 parabolotsilindricheskogo Reflektor 3 auf die horizontale Oberfläche für die Breite von Moskau w = 56 ° = 114 ° - w = 58 °.

Der Winkel Schutz 1 in die horizontale Ebene der Oberfläche

= 114 ° - w -2 = 114 ° -56 ° -48 ° = 11 °.

Dies bedeutet , dass die südlichen Rand der Schutzhülle 1 über dem Norden sein und neutrale Ebene n - Gehäuse in der Meridianebene Scher von der normalen auf den Boden bei 11 o Norden sein wird.

Die maximale Konzentrationsfaktor

K = H / Rcos (90 ° -2 ) = 86 / 125cos42 ° = 5,44.

Spitzen elektrische Leistungsmodul mit einem Wirkungsgrad von 12% wird

P e = 0,86 m · 1,35 m · 1000 W / m 2 · 0,12 · cos 42 o = 109 Watt.

Beispiel 3. Das Solarmodul montiert ist vertikal mit der Nabe an der Südfassade des Gebäudes 12. Die transparente Schutzgehäuse hat eine Breite von 2,5 m, die in 10 Reihen von asymmetrischen Reflektoren angeordnet sind Breite H = 24 cm. Jeder asymmetrische Reflektor besteht aus poluparabolotsilindricheskogo Reflektor mit einem Öffnungswinkel von 31 o und liegt unterhalb der kreisförmigen zylindrischen Reflektor Radius R = 5,0 cm. die Brennachse F jedes an der Basis der Fassade Reflektor parabolotsilindricheskogo parallel und in einem Abstand von 19 cm von der oberen Kante des Reflektors parabolotsilindricheskogo auf den Wächter befindet. Solarzellen die Größe 50x100 mm mit zweiseitige Arbeitsfläche an dem Schutzzaun zwischen der Brennachse und dem unteren Rand des kreisförmigen zylindrischen Nabe angeordnet sind.

parabolotsilindricheskogo Reflektorsymmetrieachse ist in einem Winkel zur horizontalen Ebene geneigt

= 114 ° - w - .

Für Moskau w = 56 °

= 114 ° -56 ° -31 ° = 27 °.

Die maximale Konzentrationsfaktor

K = H / R cos 27 o = 24/5 cos 27 o = 4,28.

Die Länge der transparenten Schutzzaun beträgt 200 mm. Die Anzahl der Solarzellen 18 in einer Reihe, ist die Gesamtzahl der Solarzellen im Modul gleich 180 und die Solarzellen von 36 Elementen in fünf parallelen Schaltungen sequentiell geschaltet werden.

Die Steigung des transparenten Gehäuses zu der horizontalen Ebene des = 114 ° - w + = 89 °.

Für den Winkel des transparenten Schutzgehäuse 90 o bei 56 o parabolotsilindricheskogo Öffnungswinkel des Reflektors muss gewählt werden , = 32 & deg;

Maximale elektrische Leistung des Moduls bei einer Beleuchtungsstärke von 1 kW / m 2 und einem Wirkungsgrad von 12%

P E = 2,40 · 1,80 · 1 kW / m 2 · 0,12 · cos 27 o = 0.460 kW.

Modul montiert an der Fassade in der Weise , dass die Tangente an der Oberseite des Reflektors poluparabolotsilindricheskogo einen Neigungswinkel zu der horizontalen Ebene verfügt über 58 o, der Höhe am Mittag über dem Horizont der Sonne entspricht, 22.06. Solarmodul mit Öffnungswinkel = 31 ° in einem stabilen Zustand arbeiten , ohne dass die Sonne 22,02-22,10 Tracking, macht unter den Bedingungen über 56 o nördlicher Breite es möglich , 85 bis 100% des Jahreseinkommens der Sonnenenergie zu nutzen.

Beispiel 4. Solarkonzentrator-Modul umfasst eine Mehrzahl von asymmetrischen Reflektoren 2 auf einem transparenten Schutzgeländer 1 montiert Reihen parallel zum Boden, so dass die Brennachse F und Empfänger 10 in Form von Streifen von geschalteten Solarzellen verschoben werden nördlichen 2. Parabolotsilindricheskie asymmetrischen Reflektoren Reflektoren 3 Öffnungswinkel = 31 °. Abmessungen asymmetrischen Reflektoren ausgewählte Modul sind die gleichen wie in Beispiel 3. Die Symmetrieebene der Reflektoren 5 parabolotsilindricheskih 3 ist geneigt zu der horizontalen Ebene in einem Winkel von 11 = 20 °. Die Ebene des transparenten Schutzgehäuses 1 geneigt zu der horizontalen Oberfläche 11 in einem Winkel von 42 o.

Das Modul wird auf der geographischen Breite von Moskau montiert w = 56 °. Oberhalb der transparenten Schutzgeländer 1 eine optionale transparente Gehäuse 19 mit einem Abstand von 40 mm, zwischen 1 und Schutzvorrichtungen 16 sind mit horizontalen Klappen 17 Spiegelfacette 18. Die Breite der Facetten 18 l 35 geneigt angebracht ist mm und der Abstand zwischen den Facetten d = 10 mm. Facetten winklig 19 o zur Strömung der Sonnenstrahlung und der reflektierten Strahlwinkel von 38 o zu der einfallenden Strahlung.

20 o, die auf einer Breite von 56 o vom 15. November bis 1. Februar bis zum Solarmodul entspricht - Solarmodul kann ohne die Facetten an Einfallswinkel der Sonnenstrahlung 11 betrieben werden.

Die Sonnenstrahlung der Neigungsbereich zum Horizont 11 o -58 o 17 Jalousien Solar Fokus - Strahlung in der Brennbereich des Reflektors poluparabolotsilindricheskogo 3, wodurch der Konzentrationsfaktor zunimmt, verringern den Öffnungswinkel der Hub, der Strahlungsdetektorgröße und seine Kosten zu reduzieren.

Solar - Konzentrator - Modul arbeitet wie folgt.

Gesamtsonnenstrahlung innerhalb des Öffnungswinkels auf der reflektierenden Oberfläche eintritt parabolotsilindricheskogo und kreiszylinderförmigen Reflektor und wird am Empfänger fokussiert. Multipath-Strahlung durch den Empfänger verwendet wird, der Strahlung hinzugefügt direkt mit der zweiten Oberfläche des Empfängers kommen. Ausführungsmodul als Verbund Nabe der beiden reflektierenden Oberflächen parabolotsilindricheskogo und kreisförmige zylindrische Nabe ermöglicht die spezifische Leistung des Empfängers zu erhöhen, und die Konzentration ist mehr als zweimal so mit der Nabe durch einen kreisförmigen zylindrischen Reflektor verglichen und Solarmodul verwenden, zur Stromversorgung und Beleuchtung von Gebäuden und die Schaffung von autonomen Kraftwerke .

FORDERUNGEN

1. Solarmodul-Konzentrator eine flache Platte aus klarem Barriere, senkrecht zur Oberfläche, von denen in der meridionalen Ebene umfasst und Geländer Fokus lineare Fokussierung zylindrische Nabe Empfänger von Strahlung in Form eines Streifens, auf einem transparenten Schutz montiert, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe in Form eines asymmetrischen ist Reflektor bestehend aus zwei verschieden großen Teilen, die durch eine Symmetrieebene durch den Scheitel Achse und der Brenn Reflektor vorbei abgetrennt, mit viel des Reflektors wird als Halb parabolotsilindricheskogo Reflektor ausgebildet ist und einen kleineren Teil in der Form eines kreisförmigen zylindrischen Reflektor mit einem Radius gleich dem Abstand von der Brennachse nach oben parabolotsilindricheskogo Reflektorbrennachse ist mit der Schutzvorrichtung an einer Seite parallel versetzt und die Basis zusammenfällt, mit dem Randstreifen des Strahlungsempfängers, und der Neigungswinkel parabolotsilindricheskogo Symmetrieebene des Reflektors zu der horizontalen Oberfläche ist gleich

= 114 ° - w - .

wenn die Brennachse und der Empfänger in der nördlichen Hemisphäre an der Südseite eines asymmetrischen Reflektor verschoben und ist

= 114 ° - w,

wenn die Brennachse und der Empfänger in der nördlichen Hemisphäre an der Nordseite eines asymmetrischen Reflektor verschoben, wo w - Breite Bereiche in der Installation von kombinierten Solarmoduls;

- Parabolotsilindricheskogo Öffnungswinkel des Reflektors.

2. Der Solarkonzentrator Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ränder des transparenten Schutzgehäuses parallel zu seiner Basis, fallen mit den Kanten eines asymmetrischen Reflektor und einen zweiten Strahlungsempfänger Bandkante fällt mit der Kante des kreisförmigen zylindrischen Reflektors.

3. Der Solarkonzentrator Modul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzgeländer an seiner Basis parallel mit einem Spalt zwischen einer Mehrzahl installiert zwischen einem parallelen Streifen von geschalteten Empfängern von Solarzellen mit beidseitiger Empfindlichkeit umgeschaltet wird, der Spalt zwischen den Bändern ist wesentlich größer als die Breite der Streifen gleich sind an jedem Paar orientierten Kante von benachbarten Kanten der Streifen sind asymmetrische Reflektoren Brennachsen, die an der unteren Schutzvorrichtung parallel sind und mit den anderen zwei identisch orientierten Kanten jedes Paars benachbarter Streifen Empfänger übereinstimmen.

4. Der Solarkonzentrator Modul nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Symmetrieebene parabolotsilindricheskogo Nabe in einem Winkel zur Horizontalen gleich zu montierenden

1 = 114 ° - w -8 ° · n,

wobei n - Anzahl der vollen Monate bis zum 22. Juni, dem Tag der Verwendung des Moduls,

einen Empfänger, montiert horizontal auf dem Reflektor Nordseite parabolotsilindricheskogo so dass zumindest einer der Seiten des Aufnahmeträgers in einer Ebene guard Reflektor mit der Brennachse parabolotsilindricheskogo Reflektors zusammenfällt, installiert ist, und die anderen drei Seiten der Basis des Empfängers mit den Kanten Seiten des kreisförmigen zylindrischen Reflektor verbunden angeordnet sind nördlich der Fokusachse über den Spiegel Rolladensolarmodul Rotation um die Brennachse 8 o einmal pro Monat Einlassen während die horizontale Position des Empfängers aufrechterhalten wird , und der Empfänger umfasst eine kreisförmige zylindrische Seitenreflektor auf der unteren Basisschicht die Sonnenstrahlung zu absorbieren.

5. Der Solarkonzentrator Modul nach den Ansprüchen 1, 2, 4, daß als Empfängermodul aus dem Satz geschalteter Solarzellen gekennzeichnet.

6. Der Solarkonzentrator Modul nach den Ansprüchen 1, 2, 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger als thermisch isolierten Pufferspeicher mit einem hitzebeständigen Glas seitigen kreiszylindrischen Reflektor ausgebildet ist.

7. Der Solarkonzentrator Modul nach den Ansprüchen 1, 2, 4, 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger als eine Beschichtung in Form des Speichertanks, einer Sonnenstrahlung streak geschalteter Solarzellen eingebaut absorbieren.

8. Solarmodul nach Anspruch 1, 2, 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger als eine hohe Kapazität für die Verarbeitung und Kochen von Essen ausgelegt ist, die auf der Scheibe aus hitzebeständigem Glas in wärmeisolierten Kasten mit wärmereflektierenden Wänden und einer oberen Abdeckung angebracht ist.

9. Der Solarkonzentrator Modul nach den Ansprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzvorrichtung an der südlichen Fassade des Gebäudes in einem Raum interwindow Klappblende montiert ist, wobei die Ebene zu der Ebene der Fassade Winkel geneigt ist.

= w -2 -24 °.

10. Solarmodul an der Nabe nach Anspruch 1, 2, 4-9, dadurch gekennzeichnet, daß der nördliche Teil des Moduls und der kreiszylindrischen Reflektor von seiner Seite zur Brennachse wird durch die südlichen Fassade im Inneren des Gebäudes.

11. Der Solarkonzentrator Modul nach den Ansprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul in der Südseite des Daches eingebaut ist, ausgerichtet eine Ebene S transparent Zäune in einem Winkel zur horizontalen Ebene geneigt = 114 ° - w -2 und der Empfänger auf nördliche Teil des Reflektors verschoben wird, wenn der Winkel parabolotsilindricheskogo Symmetrieachse des Reflektors mindestens 90 o und = 114 ° - m -3 wenn 90 °, das Solarmodul mit Naben am Nordhang des Daches installiert, wenn gleich oder größer als 90 o und einer Ebene mit der transparenten Dach fence Basisebene in einem Winkel geneigt = 114 ° - w - Während auf dem Südhang des Daches des Empfängers wird auf der Südseite parabolotsilindricheskogo Reflektor und der Empfänger am Nordhang des Daches ist mit dem nördlichen Teil des parabolotsilindricheskogo Reflektors verschoben verschoben.

12. Solarmodul gemäß der Nabe der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennachse im Süden parabolotsilindricheskogo Reflektor ausgerichtet ist, auf der Dachebene liegt, an der Nordfassade der Ebene parallel ist, der Neigungswinkel des Daches auf die horizontale Ebene weniger Und die Symmetrieebene des Reflektors parabolotsilindricheskogo von der Fassadenebene Winkel = w + -24 °, der obere Teil des parabolotsilindricheskogo Reflektor zur Brennachse über dem Gebäude befindet, und der Empfänger wird als wärmeisolierten Glaseinheit ausgebildet und mit einem Fenster des Gebäudes an der Nordfassade mit Hilfe eines hohlen optischen Faser mit verspiegelten Wänden verbunden.

13. Solarkonzentrator Modul nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die transparente Schutzabdeckung ist in Form von vertikalen Süden Fassade des Gebäudes, der Empfänger und der Brennachse sind an der Unterseite des parabolotsilindricheskogo asymmetrischen Reflektor befindet, und der Winkel Neigung der Symmetrieebene parabolotsilindricheskogo Reflektor auf die horizontale Ebene ist, = 114 ° - w - .

14. Das Solarmodul ist die Drehscheibe für den Ansprüchen 1-13, dadurch gekennzeichnet, dass das Modul fest in der nördlichen Hemisphäre vom 22. Februar - 22. Oktober installiert ist, und der Öffnungswinkel parabolotsilindricheskogo asymmetrischen Reflektor ist 31 o.

15. Ein Solarkonzentrator Modul nach den Ansprüchen 1-3, 5-13, dadurch gekennzeichnet, daß der Öffnungswinkel parabolotsilindricheskogo Reflektor ist 24 o, ein Solarmodul ist mit einem Gerät um 24 o zweimal im Jahr am 22. März auf der horizontalen Ebene kippen und 22. September.

16. Ein Solarkonzentrator Modul nach den Ansprüchen 1-3, 5-13, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite A der Empfängerbandbreite und in der Brennfeld einer zylindrischen Nabe verbunden unsymmetrischen Verhältnis K A x B =, wobei A = 1,2-1 6 ist ein Solarmodul wird bei 1,8 o mit einem Neigungswinkel Änderungen in der Horizontalebene ausgestattet einmal pro Woche.

17. Ein Solarkonzentrator Modul nach den Ansprüchen 1-3, 5-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite der transparenten Schutzzäune mit Spiel parallel zu der zusätzlichen transparenten Schutzbarriere in dem Spalt zwischen den fernbetätigten Jalousien mit horizontal installiert Facetten zwei Zäune installiert, die auf beiden Seiten der Spiegelbeschichtung und Fasenbreite ist 3-4 mal größer ist als der Abstand zwischen den Facetten.

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Erscheinungsdatum 24.03.2007gg