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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2044231

COLLECTOR SOLAR STRAHLUNG

COLLECTOR SOLAR STRAHLUNG

Name des Erfinders:. Kadomsky AE; Gordin BI. Gushchin YA. Zitta NF. Tarasov AD
Den Namen des Patentinhabers: Forschungsinstitut für elektrische Leistungsübertragung von Hochspannungs - Gleichstrom
Adresse für die Korrespondenz:
Startdatum des Patents: 1992.09.29

Verbrauch: im Stand der Technik die direkte Umwandlung in elektrische Energie, insbesondere Solaranlagen und Kraftwerke. Zusammenfassung der Erfindung: Verschmutzung durchscheinend Fechten Photovoltaik Solarkollektor externe Gehäuse verfügt über eine elektrisch leitfähige Beschichtung und die Erdungsklemme und der Zaun selbst wird auf dem Isolator zu reduzieren.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft Sonnenenergie in Wärme und Elektrizität umzuwandeln, und zwar auf die Strukturen von Sonnenstrahlungskollektoren.

Bekannte kombinierte Solarkollektor ein Kühlmittelrohr enthält, das ist das inerte Gas oder eine Flüssigkeit in Kontakt mit tokopogloschayuschim Element, das die Solarzellen hat, und Durchlässiger Zaun, das Wärmeabsorptionselement und das Gehäuse beim Platzieren der Kollektor-Konzentrator Fokus konzentrisch Rohrleitung montiert werden kann.

Der Nachteil des Kollektors ist seine Ausgabe von zehn Prozent infolge der Verschmutzung der transparenten Oberfläche staubförmigen Partikel zu reduzieren. Diese Schadstoffe werden durch das Vorhandensein eines konstanten elektrischen Feldes verursacht wird, die durch ihre eigene elektrische Potential des Kollektors in Bezug auf "Masse". Die leistungsstarke Solaranlagen den Wert des Kollektors in Bezug auf Massepotential kann mehrere Kilovolt erreichen. Kontaminations Kollektor bewirkt eine Verringerung in der Außenfläche der elektrischen Ausgangsleistung und Wärme von der Vorrichtung erzeugt wird, durch den Verlust eines Teils des Lichtstroms, die mit der Verschlechterung der optischen Eigenschaften des Beschichtungsmaterialreservoir verbunden ist.

Dieser Nachteil wird durch Änderung der Gestaltung des Vorratsbehälters eliminiert.

Das Ziel der Erfindung ist eine Konstruktionsänderung, die vom Staubkollektor zunimmt und die Ausgangsleistung des Solarkollektors schützt.

Das Ziel wird dadurch erreicht, dass das Kollektorgehäuse Isolatoren angebracht ist, die außerhalb Transluzente Zaun angebracht ist, weiter nach außen aufweist, auf dem Teil des Lichtstroms, leitfähigen Durchlässiger Beschichtung auf der der Masseanschluß.

Transluzente äußere leitfähige Überzug kann in der Form eines starren Gitter aus elektrisch leitendem Material (beispielsweise Metall) sein.

Im Falle der Fokus des Kollektors Nabe äußere leitfähige Beschichtung Platzierung konzentrisch Kollektor eingestellt.

Die Erfindung besteht im folgenden. Die Kollektoren der Sonnenstrahlung Lichtstrom durch das Innere des Sonnenkollektors vor den schädlichen Auswirkungen der Umwelt befindet Durchlässiger Zaun Konservierungs vorbei, in dem Reservoir angeordnet ist. In diesem Teil der Sonnenenergie in elektrische Energie umgewandelt wird mittels eines Verteilers photoelektrischen Wandler angeordnet ist.

Die Solarstromkreise akzeptablen photovoltaischen Zellen in elektrischen Stromkollektoren zu erreichen (und Sammler selbst) in Reihe-parallel geschaltet sind, so daß das elektrische Potential Lichtschranke (Solarzellen) relative "Erde" zu mehreren Kilovolt erreichen kann.

Ein weiterer Teil der Solarenergie ist in der Wärmeabsorptionselement Kollektor verwendet. Die Wärme wird an die in dem Sammelrohr zirkulierende Kühlmittel übertragen wird, und für die zukünftige Verwendung für den häuslichen oder industriellen Gebrauch aus dem Behälter entfernt wird.

Äußere Transluzente fence kombiniert Solarkollektor Prototyp in Betrieb verunreinigt werden, sind an den Zaun unter dem Einfluß elektrostatischer Kräfte angezogen in einer Atmosphäre vorhandenen geladenen staubförmigen Teilchen, was zu einer schwierigen Versorgungs solaren Strahlungsflusses direkt mit dem Kollektor von Sonnenstrahlung abnimmt elektrische und thermische Energie erzeugt.

In der Tat rund um die Atmosphäre der Kollektor immer Schwebeteilchen. Als Folge der natürlichen Strahlung in der Korona oder in der Nähe elektrischer Freileitungen in der Atmosphäre erscheinen Träger von elektrischen Ladungen, die die suspendierten Partikel auf ihrem Weg treffen sind, sie zu verbinden, ihr seine Ladung zu erzählen. In dem geladenen Teilchen eine elektrostatische Kraft, die durch das elektrische Feld in dem Raum zwischen dem Kollektor von Sonnenstrahlung und Erde bzw. einem geerdeten Teil der Anlage. Unter dem Einfluss dieser Kräfte die geladenen Teilchen an den Kollektor zu bewegen erreichen Gehäuse transluzent und gehalten auf der Oberfläche, Schattierung von Sonnenstrahlungskollektor.

Allmählich Zaun durchscheinende Schicht aus opakem Teilchen erhöht, so dass der Kollektorausgang sinkt um zehn Prozent.

Zur Beseitigung dieses Effekts vorgeschlagen Kollektor aus dem Lichtstrom liefern zusätzliche transluzente Beschichtung aus elektrisch leitfähigem Material, isoliert von dem Kollektor und einen Masseanschluß aufweist. Diese Beschichtung muss durchscheinend sein, wie es in dem Weg des Lichts angeordnet. Als zusätzliche leitende Beschichtung einen eigenen elektrischen Feldes des Solarkollektors ist geerdet ist innerhalb der zusätzlichen Abdeckung geschlossen. Somit stoppt die gerichtete Bewegung der geladenen Teilchen mit dem Kollektor, da sie nicht die elektrostatische Kraft des elektrischen Feldes beeinflußt.

Zusätzliche Beschichtung muß von dem Verteiler auf die Beschichtung getrennt werden, um das elektrische Potential verschieden von dem Kollektor (in diesem Fall werden die potentiellen "lands") zu installieren, für die die Isolierung (beispielsweise die Isolierdichtung) installiert ist.

Die zusätzliche Beschichtung kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden:

1) eine transparente elektrisch leitfähige Beschichtung auf der äußeren Oberfläche des äußeren Gehäuses scheinend Kollektor,

2) starres Gitter aus leitendem Material (beispielsweise Metall), die auf der Außenseite mannigfaltig.

Durchführen der Zusatzdeckung in der Form eines Gitters aus leitendem Material (Option 2) ist die teuerste, aber in Gebieten mit großen Staub und starke Winde einige der Staub der geladenen Teilchen werden in den Wind Sammler eingegeben werden, fallen in seiner elektrostatischen Feld und auf dem lichtdurchlässigen Fechten abgeschieden. Daher kann diese Option effektiv in relativ saubere Umgebungsbedingungen verwendet werden.

Eine effiziente und relativ geringer Leistung der zusätzlichen Beschichtung eine leitfähige Beschichtung auf der äußeren Oberfläche des äußeren Gehäuses scheinend Kollektor (Version 1) ist, in Bezug auf die elektrostatischen Kräfte geladene Teilchen durch die festen pulverförmigen zusätzliche Beschichtung kann auch nicht unter starkem Wind brechen.

Die Autoren nicht wissen, die Struktur der Sonnenstrahlung, die positiven Eigenschaften haben über Kollektoren aufgelistet (erhöhte Effizienz von elektrischer und thermischer Energie, die Vereinfachung der Operation), basierend auf dem wir über das Vorhandensein von signifikanten Unterschiede in diesem (vorgeschlagen) technische Lösungen sprechen kann.

COLLECTOR SOLAR STRAHLUNG COLLECTOR SOLAR STRAHLUNG

Fig. 1 zeigt den Aufbau eines Flachsolarkollektor; Fig. 2 Verteilerkonstruktion, im Fokus des Konzentrators befindet.

Der Kollektor umfaßt ein Rohr 1 mit dem Kühlmittel (Flüssigkeit oder Inertgas) in Kontakt mit dem Wärmeabsorptionselement 2, auf dem Solarzellen 3 installiert, durchscheinend Gehäuse 4 mit dem Wärmeabsorptionselement einen geschlossenen Hohlraum 2 5 bildet.

Aus dem Lichtstrom Zaun 4 mit 6 zusätzliche Beschichtung geliefert aus einem durchsichtigen Material hergestellt ist. Material zusätzliche Beschichtung 6 hat die Fähigkeit, einen elektrischen Strom zu leiten.

Zusätzliche leitende Beschichtung 6, 7 relativ zu isolierenden Gehäuse 8 und mit ihrem anderen Kollektorelemente. Weiterhin 6 zusätzliche Beschichtung eine Erdungsanschluss 9.

Wenn die Kollektor flach alle Elemente in dem Gehäuse 8 montiert ist, wenn der Fokus des Naben Kollektor Plazieren 10 (Fig. 2), beispielsweise parabolotsilindricheskogo, Wärmeabsorptionselement 2 sind die Lichtschranken 3, durchscheinend Gehäuse 4 mit einer zusätzlichen transluzenten leitende Beschichtung 6 konzentrisch montiert und befestigt Leitung 1 auf ihm.

Die Fotozellen 3 sind Kollektors, wie Halbleiter bezogen auf verschiedene Modifikationen von Silizium oder Galliumarsenid. Strukturell können die Solarzellen einer flachen Platte sein oder eine flexible dünne Filme.

Das Gehäuse 4 ist aus durchsichtigem Material wie Glas oder Kunststoff. Der Hohlraum 5 gebildet, durch die wärmeabsorbierenden Leitschiene 4 und dem Element 2 kann mit einem Inertgas oder einem transparenten Wärmespeicherfluid evakuiert oder gefüllt werden, ist chemisch neutral.

Wenn durch den Kollektor an seiner Detail ein elektrisches Potential beleuchtet wird, deren Wert durch die Anzahl der in Reihe geschalteten photovoltaischen Zellen bestimmt. Unter dem Einfluß dieses Potentials, die geladenen staubförmigen Partikel in der Atmosphäre unter dem Einfluß elektrostatischer Kräfte an den Kollektor angezogen werden und auf dem lichtdurchlässigen Einzäunung 4, beeinträchtigt seine Transparenz zu regeln. Um zu verhindern, Kontamination des Reservoirs an der äußeren Oberfläche des äußeren Gehäuses durchscheinend 4 Transluzente zusätzlich aufgebrachte elektrisch leitende Beschichtung 6 auf der der Erdungsanschluß 9. Die Beschichtung 6 kann beispielsweise durchgeführt werden, basierend auf einer Mischung aus Zinn- und Indiumoxiden. Die Beschichtung 6 kann als ein Gitter aus elektrisch leitfähigem Material, wie rostfreier Stahldraht mit einer Maschenweite von 5,10 mm ausgebildet sein. Der Drahtdurchmesser sollte im Hinblick auf die mechanische Festigkeit, um einen hohen Transmissionsfaktor des solaren Strahlungsflusses, wie der Drahtdurchmesser zu schaffen, minimiert werden kann, im Bereich von 0,15-0,2 mm gewählt werden. Abdeckung 6 über den Kontakt 9 ist mit dem "Boden" (eine Masse) verbunden.

Da der Strom durch Rekombination von geeigneten Beschichtungs 6 verursacht Dichte der geladenen Staubpartikel weiter zu vernachlässigen ist, werden die Querschnitt S Leitern verbinden zusätzliche Beschichtung 6 "Masse" nur durch seine mechanische Festigkeit definiert werden, d.h. S> 1-2 mm.

Transluzente äußere Schiene 4 mit einer zusätzlichen transluzenten leitende Beschichtung 6 in elektrische Isolierung 7 (Fig. 1) relativ zu dem Verteiler. Die Flachkollektoren (Fig. 1) in Form eines isolierenden Teils 7 ist aus einem Dielektrikum, wie beispielsweise Fiberglas, kann eine Fortsetzung des oberen Teils des 8. 8 (Fig. 2) In dem zylindrischen Verteilergehäuse sein wird als die dielektrische Isolierung der Hohlraum 5 (Inertgasfüllung dienen, chemisch neutralen Flüssigkeit oder Vakuum).

Mit den Enden des zylindrischen Kollektorschiene 4 mit einer zusätzlichen Beschichtung 6 wird unterstützt durch Platten aus einem dielektrischen isolierenden Material und befestigt an der Rohrleitung 1.

COLLECTOR WORKS WIE FOLGT

Sonnenstrahlung durch die Barriere vorbei 4 und der Deckel 6 von Solarzellen und Wärmeabsorptionselemente 3 2. Ein Teil der Energie von den Solarzellen absorbiert absorbiert wird, wird in elektrische Energie umgewandelt wird, wird der andere Teil in Wärme und der Wärmeträger übertragen. Die Strahlung, die durch direkt absorbiert element wärmeabsorbierenden 2 vollständig in Wärme umgewandelt und wird aus dem Vorratsbehälter und mit Hilfe des Kühlmittels in dem Rohr 1 entfernt, wenn die Fotozellen um das Reservoir durch das elektrostatische Feld gebildet, attraktiv Begriff zapylyayuschie Partikel aus der Umgebungsatmosphäre. Das elektrostatische Feld Reservoir wird durch den Anschluss weiterer externer leitfähige Beschichtung 6 durchscheinend Gehäuse 4 über den Masseanschluß 9 mit "Erde" neutralisiert. In dieser elektrostatischen Anziehungskraft an den Kollektor wirkt nicht auf geladene Teilchen in der umgebenden Atmosphäre ist zapylyayuschie.

Die Wirksamkeit beschriebene Vorrichtung hängt von den spezifischen Eigenschaften und Kollektorstrukturen seiner Installationsort. Die größte Wirkung der vorgeschlagenen Konstruktion mit ähnlichen Strukturen in den Kollektor Solarkraftwerke in Gebieten mit trockenem Klima gelegen auftreten.

FORDERUNGEN

Sonnenkollektor 1, mit einem Strahlungsdetektor und photovoltaische mit Spiel gegen montiert Zellen an diesen mindestens eine Wache Durchlässiger, dadurch gekennzeichnet, dass das externe Gehäuse außerhalb Durchlässiger vorgesehen scheinend leitende Beschichtung darauf mit dem Masseanschluss montiert.

2. Kollektor nach Anspruch 1, wobei die elektrisch leitende Beschichtung in der Form einer starren Masche hergestellt ist.

3. Kollektor nach Anspruch. 1 und 2 zum Durchführen des corps Transluzente Reservoirgehäuse mit dem Gehäuse über Isolatoren befestigt ist, dadurch gekennzeichnet.

Druckversion
Erscheinungsdatum 03.02.2007gg