Патенты автора Панченко Владимир Анатольевич (RU)

Оконная створка со встроенным фотоэлектрическим модулем с увеличенным сроком службы и способ её изготовления // 2742680

Изобретение относится к области солнечной энергетики, в частности к фотоэлектрическим модулям, встраиваемым в конструкционные элементы зданий и сооружений и служащим для преобразования солнечного излучения в электрическую энергию для электроснабжения зданий в автономном режиме или параллельном с существующей электрической сетью. В результате использования рассматриваемого изобретения появляется возможность автономного и параллельного с сетью электроснабжения строений с помощью светопрозрачного и теплоизоляционного фотоэлектрического модуля, размещаемого в оконной створке оконного проёма, в состав которого входит полисилоксановый компаунд, увеличивающий срок службы фотоэлектрических преобразователей с сохранением номинальной электрической мощности до уровня срока службы рамы оконной створки, когда встроенные электрические компоненты оконной створки вырабатывают электрическую энергию, которая используется для освещения, автономного питания маломощных электрических приборов, а также для подачи в электрическую сеть (в том числе с использованием буферных аккумуляторов электроэнергии). Фотоэлектрический модуль, состоящий из фотоэлектрических преобразователей, расположенных на светопрозрачном тонком пластиковом листе, загерметизированых с полисилоксановым компаундом, который размещается в пространстве между светопрозрачным стеклом, герметизирующей лентой по его периметру и светопрозрачным тонким пластиковым листом, расположен в пространстве внутри оконной рамы, которая также имеет герметичную стяжку со спейсером, благодаря которому обеспечиваются посадочные места для тыльного светопрозрачного стекла, которое создаёт теплоизоляционную воздушную полость между тыльным светопрозрачным стеклом и светопрозрачным тонким пластиковым листом фотоэлектрического модуля, а в нижней части оконной рамы располагается блок электроники, в состав которого входит электронная плата, аккумуляторные батареи, порт USB и кнопка включения/выключения питания для автономной зарядки электрических приборов и передачи электрической энергии в существующую электрическую сеть, причём в верхней части оконной рамы располагается светодиодная лампа, предназначенная для освещения внутридомового пространства. 2 ил.

Планарная кровельная панель с гофрированным тепловым фотоприёмником // 2738738

Изобретение относится к строительству, в частности к гофрированному тепловому фотоприёмнику, встраиваемому в конструкционные элементы крыш зданий и служит для преобразования солнечного излучения в тепловую энергию. Гофрированный тепловой фотоприёмник имеет угол наклона гофрированной поверхности, равный 90°, и селективное покрытие для уменьшения оптических потерь, является направляющей полостью для потока теплоносителя. Корпус панели, изготовленный из полимерного материала, в виде кровли с замками и гидравлическими штуцерами для непосредственного соединения панелей между собой, имеет лицевое остекление для газовой теплоизоляции, тыльную теплоизоляцию в виде воздушного зазора, разделитель потока теплоносителя, тонкий паз по всей длине корпуса панели для крепления гофрированного теплового фотоприёмника. Технический результат изобретения заключается в обеспечении полной гидравлической защиты крыши. 2 ил.

Солнечный дом // 2694066

Изобретение относится к гелиоархитектуре и гелиоэнергетике, в частности к солнечным зданиям со встроенными солнечными энергетическими установками для получения электрической энергии и теплоты. В солнечном доме, содержащем ограждающие конструкции стен и крышу со встроенными солнечными модулями из скоммутированных солнечных элементов в стеклянной защитной оболочке, согласно изобретению на поверхности крыши установлены в несколько рядов в меридиональном направлении двухсторонние солнечные модули с ориентацией рабочих поверхностей на восток и запад, каждый модуль выполнен из скоммутированных параллельно групп солнечных элементов с двухсторонней рабочей поверхностью, каждая группа солнечных элементов состоит из последовательно скоммутированных в меридиональном направлении солнечных элементов и снабжена диодом, на верхних и нижних торцах двухсторонних солнечных модулей закреплены в тепловом контакте со стеклянной защитной оболочкой трубы для прокачки теплоносителя, соединенные с контуром горячего водоснабжения и отопления солнечного дома, на поверхности крыши вокруг двухсторонних солнечных модулей установлены отражатели солнечного излучения. Технический результат заключается в увеличении производства электроэнергии и теплоты и в увеличении времени работы солнечных модулей в утренние и вечерние часы. В результате использования изобретения повышается коэффициент использования установленной мощности гелиотехнических устройств, встроенных в крышу солнечного дома. 7 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Гибридная кровельная солнечная панель // 2612725

Изобретение относится к устройству кровельных панелей для крыш зданий и сооружений со встроенными солнечными модулями. Гибридная кровельная солнечная панель, установленная на крыше здания, нормаль к поверхности крыши находится в меридиональной плоскости, содержит корпус и защитное покрытие на рабочей поверхности, выполненное в виде оптической отклоняющей системы из набора призм, на которую падает солнечное излучение с углом входа лучей β0, полупараболоцилиндрический зеркальный отражатель и приемник излучения в виде полосы, установленной между фокальной осью и вершиной полупараболоцилиндрического зеркального отражателя, при этом приемник излучения выполнен в виде гибридного когенерационного солнечного фотоэлектрического модуля со вторым защитным покрытием, установленным под углом ≤90° к защитному покрытию гибридной кровельной солнечной панели, второе защитное покрытие и корпус гибридной кровельной солнечной панели образуют герметичную полость, заполненную полисилоксановым гелем, в которой размещен приемник излучения из скоммутированных солнечных элементов, наружная стенка корпуса со стороны герметичной полости содержит каналы, в которых размещены встроенные трубы для прокачки теплоносителя, корпус гибридной кровельной солнечной панели и трубы за пределами корпуса снабжены теплоизоляцией, гибридная кровельная солнечная панель содержит электрические и гидравлические разъемы для соединения с соседними гибридными кровельными солнечными панелями. Изобретение обеспечивает повышение эффективности использования солнечной энергии в кровельной солнечной панели и снижение стоимости получения электрической энергии и теплоты. 19 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.

СОЛНЕЧНЫЙ МОДУЛЬ С КОНЦЕНТРАТОРОМ // 2576752

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к солнечным энергетическим модулям с концентраторами для получения электрической энергии и теплоты. В солнечном модуле с концентратором, имеющим рабочую поверхность, на которую падает солнечное излучение, полупараболоцилиндрический концентратор с поверхностью входа лучей и приемник излучения, установленный между фокальной осью и вершиной полупараболоцилиндрического концентратора, причем на рабочей поверхности установлена отклоняющая оптическая система из основных зеркальных отражателей с поверхностями входа и выхода лучей, выполненных в виде жалюзи из плоских зеркальных фацет, на выходе оптической отклоняющей системы установлены дополнительные зеркальные отражатели, углы входа β0, выхода лучей β1 для основных зеркальных отражателей, углы входа лучей β0 и β2 для дополнительных зеркальных отражателей, угол φ и φ1 наклона основных и дополнительных зеркальных отражателей и апертурный угол полупараболоцилиндрического концентратора δ связаны соотношениями. Изобретение должно обеспечить повышение эффективности использования солнечной энергии и снижение стоимости получения электроэнергии и теплоты. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЛНЕЧНЫЙ МОДУЛЬ С КОНЦЕНТРАТОРОМ (ВАРИАНТЫ) // 2572167

Солнечный модуль содержит на рабочей поверхности защитное покрытие, полупараболоцилиндрический зеркальный отражатель с параметрическим углом δ с поверхностью входа и выхода лучей и приемник излучения в виде полосы. Защитное покрытие выполнено в виде отклоняющей оптической системы из набора призм с острым углом Ψ между поверхностями входа и выхода лучей. Фотоприемник установлен в фокальной плоскости между фокальной осью и вершиной полупараболоцилиндрического зеркального отражателя. Поверхность входа лучей отклоняющей оптической системы параллельна поверхности входа лучей полупараболоцилиндрического зеркального отражателя или наклонена к ней под углом Ψ. Угол входа лучей β0 или угол между направлением входа лучей и поверхностью входа зеркального отражателя β 0 / , а также острый угол Ψ и коэффициент преломления n материала отклоняющей оптической системы связаны с параметрическим углом δ отражателя соответствующими соотношениями, приведенными в формуле изобретения. Технический результат - повышение эффективности использования солнечной энергии и снижение стоимости получения электроэнергии и теплоты. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

КРОВЕЛЬНАЯ СОЛНЕЧНАЯ ПАНЕЛЬ // 2557272

Изобретение относится к области строительства, в частности к кровельным солнечным панелям крыш зданий. Технический результат изобретения заключается в снижении расхода материала панели. В кровельной солнечной панели, содержащей корпус с внутренней полостью с защитным покрытием на рабочей поверхности, на которую падает солнечное излучение с углом входа лучей β0, и приемники из скоммутированных солнечных элементов, под защитным покрытием установлен составной концентратор, выполненный в виде прозрачной для излучения отклоняющей оптической системы из множества призм с острым углом Ψ между поверхностью входа и выхода лучей и нескольких полупараболоцилиндрических зеркальных отражателей с параметрическим углом δ, имеющих поверхности входа и выхода лучей. Фокальные области всех отражателей смещены к нижней или верхней стороне панели, а приемники излучения установлены параллельно фокальной оси и перпендикулярно плоскости панели между фокальной осью и зеркальным покрытием каждого отражателя. Приведено соотношение между углом входа лучей β0, острым углом Ψ, коэффициентом преломления n материала отклоняющей оптической системы и параметрическим углом δ полупараболоцилиндрического зеркального отражателя. 15 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.

СОЛНЕЧНЫЙ ТЕПЛОФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ С ПАРАБОЛОТОРИЧЕСКИМ КОНЦЕНТРАТОРОМ // 2543256

Фотоэлектрический модуль солнечного концентрированного излучения относится к гелиотехнике и касается создания солнечных модулей с фотоэлектрическими и тепловыми приемниками и концентраторами солнечного излучения в виде параболоидов. Солнечный теплофотоэлектрический модуль с параболоторическим концентратором, состоящий из параболоидного концентратора типа «Фокон» и теплофотоэлектрического приемника, расположенного в фокальной области с равномерным распределением концентрированного излучения, отличающийся тем, что солнечный теплофотоэлектрический модуль содержит параболоторический концентратор и цилиндрический теплофотоэлектрический приемник с устройством охлаждения, установленный в фокальной области, концентратор, представляющий тело вращения с зеркальной внутренней поверхностью отражения, состоящий из нескольких зон (a-b, b-c, c-d), выполнен составным по принципу собирания отраженных лучей в двух фокальных областях из отдельных зон концентратора: - форма отражающей поверхности зон a-b, b-c концентратора Х(У) определяется системой уравнений, соответствующей условию равномерной освещенности поверхности фотоэлектрической части теплофотоэлектрического приемника, выполненного в виде цилиндра из скоммутированных высоковольтных ФЭП длиной ho и радиусом rо, Yn=Rn 2/4fo, Xn=Rn-(k-1)ro, Rn=2fo(tgαn+cosαn), Δα=αo/N, αn=Δα(n-N/2), X*=2f1Q[(1+1/Q2)l/2-1], Q=B/ro, B=ho+h, Y*=X*2/4f1, Y*n=ΔY*n, Хn=[4f1(Y*+Y*n)]1/2, ΔY=P[1±(1-4R/P2)1/2]/2, P=L+Yb, L=fo+h+ho/2, где αn - угол (в зоне рабочего профиля концентратора а-с) между уровнем ординаты в точке координат Хn, Уn и отраженным от поверхности параболы с фокусным расстоянием fo лучом, приходящим в фокальную область шириной ho, расположенной на радиусе rо цилиндрического фотоэлектрического приемника в интервалах Δα=αo/N, где n выбирается из ряда целых чисел n=1, 2, 3…N, значения параметров fo, f1, k выбираются в соответствии с граничными условиями, а геометрическая концентрация освещенности фотоэлектрического приемника Kn в интервалах радиуса концентратора ΔXn=Xn-Xn-1 равна: Kn=(Rn+1 2-Rn 2)n/do, - форма отражающей поверхности зоны c-d концентратора Х(У) определяется системой уравнений, соответствующей условию равномерной освещенности поверхности тепловой части теплофотоэлектрического приемника, выполненного в виде усеченного конуса с боковой поверхностью длиной d*, верхним радиусом rов и нижним радиусом rв:Хc=2Уc(1/codβв-tgβв), tgβв=(Yс-Нв)(Rc-roв), fв=Yc-Xctgβв, rв=Хc-Rc, d*=h*/sinφo, d*n=d*n/N, Kn=(R2 n+1-R2 n)/(r*n+1+r*n)Δd*, Xвn=2fв(tgγвn+1/cosγвn), tgφo=h*/(ro-r*во), где βв - угол (в зоне рабочего профиля концентратора c-d) между уровнем ординаты в точке координат Хс, Ус и отраженным от поверхности параболы с фокусным расстоянием fв лучом, приходящим в фокальную область усеченного конуса радиусом rв фотоэлектрического приемника, γn - угол (в зоне рабочего профиля концентратора c-d) между уровнем ординаты в точке координат Хn, Уn и отраженным от поверхности параболы с фокусным расстоянием fв лучом, приходящим в фокальную область усеченного конуса шириной d* фотоэлектрического приемника в интервалах Δd*=d*/N, где n выбирается из ряда целых чисел n=1, 2, 3…N, при этом значения параметров fв, k выбираются в соответствии с граничными условиями, φо угол наклона боковой поверхности усеченного конуса фотоэлектрического приемника, а геометрическая концентрация освещенности фотоэлектрического приемника Kn в интервалах радиуса концентратора ΔХn=Хn-Xn-1 равна: Kn=(R=2 n+1-R2 n)/(r*n+1+r*n)Δd*. 5 ил.

СОЛНЕЧНЫЙ МОДУЛЬ С ПАРАБОЛОТОРИЧЕСКИМ КОНЦЕНТРАТОРОМ В СОСТАВЕ С ДВИГАТЕЛЕМ СТИРЛИНГА // 2522376

Фотоэлектрический модуль солнечного концентрированного излучения относится к гелиотехнике и касается создания солнечных модулей с фотоэлектрическими и тепловыми приемниками и концентраторами солнечного излучения в виде параболоидов. Солнечный модуль с параболоторическим концентратором с двигателем Стирлинга содержит цилиндрический фотоприемник двигателя Стирлинга, установленный в фокальной области с цилиндрическим устройством охлаждения, расположенным ниже параболоторического концентратора, согласно изобретению, концентратор выполнен составным в виде тела вращения с зеркальной внутренней поверхностью отражения, состоящей из трех зон a-b, b-c, c-d, причем форма отражающей поверхности концентратора X(У) определена системой уравнений, соответствующей условию освещенности различных частей поверхности фотоприемника в виде цилиндра длиной H и радиусом ro, а значения координат X, У в зоне рабочего профиля концентратора a-b определяются выражением: ( X + r o ) 2 = 4 f 2 ∗ ( Y + Δ Y ) , в котором Δ У = X b 2 4 f 1 − ( X b − r 0 ) 2 4 f 2 , где фокусное расстояние f2 рассчитывается по формуле: f 2 = ( H 1 − Y b − h 0 2 ) ( 1 ± 1 sin ζ ) , при этом угол ζ в зоне рабочего профиля концентратора a-b между поверхностью цилиндра и отраженным от поверхности в точке координат Xb, Уb или падающим на поверхность параболоторического концентратора лучом, приходящим в фокальную область цилиндрического фотоприемника двигателя Стирлинга на уровне H1-h0/2, расположенной на радиусе ro, рассчитывается по формуле: t g ζ = H 1 − Y b − h 0 / 2 X b − r 0 , где фокусное расстояние f1 рассчитывается по формуле: f 1 = m R t g β + H 1 − r 0 t g β 1 + 2 t g β значения коэффициента m - изменяющегося в пределах от 0 до 1, высоты H1 между координатной осью ОХ и торцевой поверхностью цилиндрического фотоприемника двигателя Стирлинга, радиуса миделя концентратора R, угла β между отраженным от поверхности в точке координат ХC, УС параболоторического концентратора лучом, приходящим на уровне h0 в фокальную область, расположенную на радиусе r0 цилиндрического фотоприемника двигателя Стирлинга, и перпендикуляром к падающему лучу, выбираются в соответствии с граничными условиями, причем значения координат X, У в зоне рабочего профиля концентратора b-с, в пределах значений угла α+β определяет в соответствии с выражением: X = 2 f 1 [ 1 cos ( α + β ) − t g ( α + β ) ] , где α - угол в зоне рабочего профиля концентратора b-с между перпендикуляром к падающему лучу и отраженным от поверхности в точке координат X, У параболоторического концентратора лучом, приходящим на уровне h, изменяющимся в пределах от 0 до ho, в фокальную область, расположенную на радиусе ro цилиндрического фотоприемника двигателя Стирлинга и определяется формулой: t g α = H 1 − Y − ( h 0 − h ) X , γ - угол в зоне рабочего профиля концентратора c-d между отраженным от поверхности в точке координат Xd, Уd параболоторического концентратора лучом, приходящим в центр торцевой части фокальной области цилиндрического фотоприемника, и уровнем высоты H цилиндрического фотоприемника двигателя Стирлинга, определяется из соотношения: t g ( γ − β ) = Y − f 1 X = r 1 + r 0 H 1 + f 1 , при этом значения координат X, У в зоне рабочего профиля концентратора с-d определяются в соответствии с формулой: X2=4f1*Y, геометрическая концентрация освещенности фотоэлектрического приемника K определяется выражением: K=(X-r1)2/ro(ro+2ho), где ro - радиус цилиндра, r1 - расстояние между осью симметрии 0, У цилиндра и фокусным расстоянием f1, ho - размер фокальной области на боковой поверхности цилиндрического фотоприемника. В результате использования изобретения на эффективной поверхности фотоэлектрического приемника формируется освещенность концентрированного излучения. 4 ил.

СОЛНЕЧНЫЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ С ПАРАБОЛОТОРИЧЕСКИМ КОНЦЕНТРАТОРОМ // 2505755

Фотоэлектрический модуль содержит параболоторический концентратор и цилиндрический фотоэлектрический приемник, установленный в фокальной области с устройством охлаждения и выполненный в виде цилиндра из скоммутированных высоковольтных ФЭП длиной ho и с внутренним радиусом ro. Концентратор представляет собой тело вращения с зеркальной внутренней поверхностью, состоящей из нескольких зон (a-b, b-c, c-d), и выполнен составным по принципу собирания отраженных лучей в фокальной цилиндрической области из отдельных зон концентратора. Форма отражающей поверхности концентратора Х(У) определяется системой уравнений, соответствующей условию равномерной освещенности поверхности фотоэлектрического приемника, приведенной в формуле изобретения. Технический результат - обеспечение работы солнечного фотоэлектрического модуля при высоких концентрациях и равномерном освещении фотоэлектрического приемника, получение на одном ФЭП технически приемлемого напряжения (12 В и выше), повышение КПД преобразования и снижение стоимости вырабатываемой энергии. 4 ил.