Патенты автора Давидюк Николай Юрьевич (RU)
СОЛНЕЧНАЯ ФОТОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ // 2789285
Изобретение относится к солнечной энергетике, а именно к солнечным энергетическим системам, предназначенным для выработки электроэнергии путем фотоэлектрического преобразования солнечной энергии на поверхности Луны. Солнечная фотоэлектростанция содержит полую цилиндрическую опору (1), полый вал (2) с приводом (3), установленный с возможностью вращения в полости цилиндрической опоры (1), солнечную батарею (5) с концентратором солнечного излучения на теплоотводящем основании (6), размещенную на верхнем торце полого вала (2). Оптическая ось (8) солнечной батареи (5) установлена ортогонально оси (9) полого вала (2). К теплоотводящему основанию (6) примыкает горячая часть тепловой трубы (10), а холодная часть тепловой трубы (10), снабженная радиатором (11), расположена в полости теплообменника (12), размещенного на верхнем торце полого вала (2). Полость теплообменника (12) через систему коаксиальных каналов (13), (14), снабженных насосом (15), соединена с расширительным резервуаром (16), выполненным из материала с высокой теплопроводностью, установленным примыкающим к нижней части (17) полой цилиндрической опоры (1). Солнечная фотоэлектростанция согласно изобретению обеспечивает эффективное преобразование солнечного излучения в электрическую энергию и получение высокого удельного энергосъема за счет эффективного отвода тепла и стабилизации рабочей температуры фотоэлектрической батареи в условиях длительной работы фотоэлектростанции на поверхности Луны. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
СОЛНЕЧНАЯ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЭНЕРГОУСТАНОВКА // 2789205
Изобретение относится к солнечной энергетике, в частности к солнечным энергетическим устройствам, предназначенным для выработки электроэнергии путем фотоэлектрического преобразования солнечной энергии на лунной поверхности. Солнечная фотоэлектрическая энергоустановка содержит полую цилиндрическую опору, вал, коаксиально установленный в полости цилиндрической опоры, раму с приводом и с оптическим солнечным датчиком, установленную на верхнем торце вала посредством цилиндрического шарнира и закрепленную на раме солнечную батарею, установленную на полом теплоотводящем основании. Верхняя часть цилиндрической опоры и верхняя часть вала изогнуты под углом φ к их вертикальным частям, равным селенографической широте в месте установки энергоустановки. Ось стержня цилиндрического шарнира расположена в плоскости изгиба оси вала. Стержень цилиндрического шарнира снабжен каналами для прохода входного трубопровода, снабженного насосом и выходного трубопровода. К боковым сторонам теплоотводящего основания прикреплены экраны со светоотражающей внешней поверхностью. Нижние части цилиндрической опоры и вала снабжены горизонтальным полым теплопроводным основанием, заглубляемым в лунный грунт. Полость теплоотводящего основания соединена снабженным насосом входным трубопроводом и выходным трубопроводом, проходящими через каналы стержня цилиндрического шарнира, с полостью горизонтального теплопроводного основания. Технический результат: эффективное преобразование солнечного излучения в электрическую энергию и получение высокого удельного энергосъема за счет эффективного отвода тепла от фотоэлектрической батареи в условиях длительной работы энергоустановки на поверхности Луны. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
СОЛНЕЧНАЯ ФОТОЭНЕРГОУСТАНОВКА // 2767718
Солнечная фотоэнергоустановка содержит вертикальную полую цилиндрическую опору (6), вал (9) с первым приводом (10), коаксиально установленный с возможностью вращения в полости цилиндрической опоры (6), раму (11) со вторым приводом (12) и с оптическим солнечным датчиком (13), установленную на верхнем торце вала (9) посредством цилиндрического шарнира (14), ось которого ортогональна оси вала (9). На раме (11) закреплена солнечная батарея (1) с концентраторами (2) солнечного излучения, в фокусе которых установлены на теплоотводящем основании (4) фотоэлектрические преобразователи (3). Вал (9) выполнен из материала с повышенной теплопроводностью. Вертикальная полая цилиндрическая опора (6) выполнена составной с возможностью частичного погружения в грунт места установки. Нижний участок (8) цилиндрической опоры (6) выполнен из материала с повышенной теплопроводностью, а верхний участок (7) цилиндрической опоры (6) выполнен из теплоизолирующего материала. Во внутренней поверхности цилиндрической опоры (6) выполнена кольцевая цилиндрическая проточка (16). Наружная поверхность участка вала (9), выступающего из верхнего торца цилиндрической опоры (6), и наружная поверхность участка (7) цилиндрической опоры (6), не погружаемого в грунт, выполнены светоотражающими. Изобретение обеспечивает эффективный отвод тепла от теплоотводящего основания фотоэлектрических преобразователей в условиях длительной автономной работы фотоэнергоустановки на поверхности Луны. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.
КОНЦЕНТРАТОРНАЯ СОЛНЕЧНАЯ БАТАРЕЯ // 2773805
Изобретение относится к солнечной энергетике и может быть использовано в космических концентраторных солнечных энергоустановках при базировании на космическом летательном аппарате. Концентраторная солнечная батарея включает основание, параболоцилиндрические концентраторы с зеркальной внутренней поверхностью отражения, установленные на основании, цилиндрические направляющие которых параллельны основанию и друг другу, линейные цепочки фотоэлектрических преобразователей, установленные на верхней кромке тыльной стороны каждого последующего концентратора в фокальной линии каждого предыдущего концентратора. Вершина каждого параболоцилиндрического концентратора посредством первого цилиндрического шарнира, параллельного цилиндрической направляющей параболоцилиндрического концентратора, прикреплена к основанию. Противолежащие боковые кромки каждого параболоцилиндрического концентратора посредством второго цилиндрического шарнира соединены с верхними концами двух рычагов, нижние концы которых посредством первого цилиндрического шарнира предыдущего концентратора соединены с основанием. Длина рычагов равна расстоянию между первым и вторым цилиндрическими шарнирами параболоцилиндрического концентратора. Основание выполнено в виде секционного пантографа ножничного типа с количеством секций, равным удвоенному количеству параболоцилиндрических концентраторов. Технический результат заключается в уменьшении массово-габаритных параметров концентраторной солнечной батареи за счет эффективного использования всей площади при обеспечении возможности складывания батареи в нерабочем транспортном состоянии. 7 ил.
Солнечная фотоэлектрическая станция включает раму (1) солнечных элементов (2), прикрепленную к промежуточной раме (4), выполненной в виде круглой цилиндрической балки, снабженной приводом (6), оптическим солнечным датчиком (7), чувствительным к смещению Солнца в плоскости эклиптики, и установленную с возможностью вращения в вертикальной плоскости посредством первых цилиндрических шарниров (11) на двух стойках (12), (13), прикрепленных к основанию (14), одна из которых снабжена механизмом (16) ее вертикального возвратно-поступательного перемещения. Промежуточная рама (4) установлена с возможностью вращения приводом вокруг своей оси (9) посредством вторых цилиндрических шарниров (10), ортогонально закрепленных на первых цилиндрических шарнирах (11). Рама (1) снабжена концентраторами (15) солнечного излучения, в фокусе которых установлены солнечные элементы (2), выполненные в виде прямоугольников с длинной стороной, параллельной оси круглой цилиндрической балки, при этом длина d и ширина h прямоугольников удовлетворяет определенным соотношениям. Способ ориентации солнечной фотоэлектрической станции заключается в том, что основание (14) станции устанавливают в плоскости горизонта Луны, определяют направления сторон света в месте расположения солнечной фотоэлектрической станции, оси первых цилиндрических шарниров (11) промежуточной рамы (4) устанавливают в направлении восток-запад, промежуточную раму (4) устанавливают под углом к горизонтали, равным селенографической широте места расположения солнечной фотоэлектрической станции. При установке солнечной фотоэлектрической станции в северном лунном полушарии верхний конец промежуточной рамы (4) ориентируют на лунный север, при установке фотоэлектрической станции в южном лунном полушарии верхний конец промежуточной рамы (4) ориентируют на лунный юг и от восхода до заката Солнца устанавливают угловую скорость вращения промежуточной рамы (4) 0,54-0,56 град/ч при средней угловой скорости 0,549 град/ч в направлении вращения, обратном направлению вращения Луны вокруг собственной оси. Изобретение обеспечивает ориентацию солнечной батареи на Солнце в течение лунного дня, эффективное преобразование солнечного излучения в электрическую энергию и получение высокого удельного энергосъема в течение лунного дня в условиях длительной автономной работы на поверхности Луны. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
СОЛНЕЧНЫЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ // 2763386
Солнечный фотоэлектрический модуль включает, по меньшей мере, два субмодуля (1), каждый субмодуль (1) содержит зеркальный параболический концентратор (5) солнечного излучения и солнечный элемент (6), расположенный в фокусе зеркального параболического концентратора (5). Зеркальный параболический концентратор (5) выполнен сечением параболоида (б) вращения четырьмя взаимно перпендикулярными плоскостями (I, II, III, IV), параллельными оси параболоида вращения, две из которых (I, II) проходят через ось параболоида вращения, а две других (III, IV) через точку (Т) на параболоиде (6) вращения, равноудаленную от двух первых плоскостей (I, II). Высота зеркального параболического концентратора (5) равна его фокусному расстоянию. Вершина (8) зеркального параболического концентратора (5) закреплена на общем основании (2) модуля, верхний угол (9) зеркального параболического концентратора (5) закреплен на высоте, равной высоте фокуса зеркального параболического концентратора (5) над общим основанием (2), а верхний угол (11) зеркального параболического концентратора (5) закреплен на высоте, равной половине высоты фокуса зеркального параболического концентратора (5) над общим основанием (2). Солнечный фотоэлектрический модуль обеспечивает снижение оптических потерь при концентрировании солнечного излучения, а также увеличение эффективности использования площади модуля за счет уплотненного расположения субмодулей. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
Концентраторный фотоэлектрический модуль содержит монолитную фронтальную панель (3), боковые стенки (1) и тыльную панель (2), по меньшей мере один первичный оптический концентратор (4), по меньшей мере один вторичный оптический концентратор в форме фокона (9), меньшим основанием обращенным к фотоэлектрическому элементу (10) с теплоотводящим элементом (11), размещенным на фронтальной поверхности тыльной панели (2). Большее основание фокона (9) закрыто пластиной (12) из силикатного стекла, прикрепленной оптическим силиконом-герметиком к граням большего основания фокона (9). Противолежащие грани большего основания фокона (9) снабжены L-образными лепестками (7), горизонтальные полки (8) которых закреплены на теплоотводящем элементе (11) для образования зазора между меньшим основанием фокона (9) и светочувствительной поверхностью фотоэлектрического элемента (10). Области контактов (16) к фотоэлектрическому элементу (10), к теплоотводящему элементу (11) и пространства между гранями меньшего основания фокона (9) и несветочувствительными поверхностями фотоэлектрического элемента (10) заполнены слоем оптического силикона-герметика (18). Концентраторный фотоэлектрический модуль имеет высокую надежность и длительный срок службы при сохранении высокой эффективности преобразования солнечного излучения в электроэнергию. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.
Концентраторная солнечная энергетическая установка содержит основание (1) с размещенной на нем солнечной батареей (2), набранной из рядов концентраторных фотоэлектрических модулей (3) с корпусами (4) прямоугольной или квадратной формы с отбортовками (5) для прикрепления силиконом-герметиком (6) панелей (7) из линз (8) Френеля и с фотоэлектрическими преобразователями (9), размещенными в фокусах линз (8) Френеля. Основание (1) установлено на механической системе (10) ориентации на Солнце, содержащей приводы зенитального и азимутального вращения и систему слежения, оснащенную датчиками положения Солнца. Концентраторные фотоэлектрические модули (3) сопряжены внахлест отбортовками (5) по высоте в шахматном порядке. При этом в крайнем ряду концентраторных фотоэлектрических модулей (3) и в рядах концентраторных фотоэлектрических модулей (3), параллельных крайнему ряду, отбортовки (5) соседних вдоль ряда концентраторных фотоэлектрических модулей (3) сопряжены внахлест вплотную. В рядах концентраторных модулей (3), перпендикулярных этому крайнему ряду, отбортовки (5) соседних вдоль ряда концентраторных фотоэлектрических модулей (3) отстоят по высоте друг от друга на расстоянии Н, по меньшей мере равном суммарной толщине отбортовки (5), силикона-герметика (6) и панели (7) из линз (8) Френеля. Концентраторная солнечная энергетическая установка обладает высокими фотоэлектрическими характеристиками и позволяет увеличить энергосъем с единицы площади концентраторной солнечной энергетической установки. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Солнечный фотоэлектрический концентраторный модуль содержит первичный оптический концентратор (3) в виде линзы Френеля, с линейным размером D, оптическая ось (4) которой проходит через центр (5) фотоактивной области фотоэлемента (1), выполненной в виде круга диаметром d, и соосный с ним вторичный концентратор (6), выполненный в виде четвертьволнового радиального градана диаметром d и высотой h1, установленный на расстоянии h2 от фронтальной поверхности линзы Френеля, при этом величины h1, h2, и D удовлетворяют определенным соотношениям. Изобретение обеспечивает формирование фотоэлектрического модуля с повышенной надежностью, с увеличенным сроком службы и высокой энергопроизводительностью за счет выравнивания освещенности фотоактивной области и уменьшения локальной концентрации солнечного излучения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
СОЛНЕЧНЫЙ КОНЦЕНТРАТОРНЫЙ МОДУЛЬ // 2611693
Солнечный концентраторный модуль (1) содержит боковые стенки (2), фронтальную панель (3) с линзами (4) Френеля на внутренней стороне фронтальной панели (3), тыльную панель (9) с фоконами (6) и солнечные элементы (7), снабженные теплоотводящими основаниями (8). Теплоотводящие основания (8) прикрепляют солнечные элементы (7) к тыльной стороне (9) тыльной панели (5) так, что центр фотоприемной площадки (10) каждого солнечного элемента (7) лежит на одной оси с центром (11) соответствующей линзы Френеля и совпадает с фокусом этой линзы. Солнечный концентраторный модуль (1) имеет повышенную энергопроизводительность и улучшенную разориентационную характеристику. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области солнечной энергетики. Фотоэлектрический модуль (1) содержит боковые стенки (2), фронтальную панель (3) с линзами Френеля (4) на ее внутренней стороне, светопрозрачную тыльную панель (5), солнечные фотоэлементы (б) с байпасными диодами, планки (11), выполненные из диэлектрического материала с двусторонним металлическим покрытием (12), (13), и металлические платы (9) с регулярно расположенными углублениями (8) для солнечных фотоэлементов (6) и параллельными канавками (10) для планок (11). Металлические платы (9) прикреплены к светопрозрачной тыльной панели (5), солнечные фотоэлементы (6) установлены в центрах углублений (8) металлических плат (9), служащих нижним контактом солнечных фотоэлементов (6) и нижних металлических покрытий (12) планок (11). Изобретение обеспечивает увеличенный срок эксплуатации при сохранении эффективности преобразования солнечного излучения. 21 з.п. ф-лы, 4 ил.
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ КОНЦЕНТРАТОРНЫЙ СУБМОДУЛЬ // 2496181
Изобретение относится к области солнечной энергетики. Фотоэлектрический концентраторный субмодуль содержит фронтальный стеклянный лист (1), на тыльной стороне которого расположен первичный оптический концентратор в виде линзы (2) квадратной формы с длиной стороны квадрата, равной W, и фокусным расстоянием F. В центральной области поверхности линзы (2) квадратной формы и соосно с ней установлен фотоэлемент (4) толщиной z1, выполненный в виде квадрата со стороной, равной d1, размещенный на теплоотводящем основании (3), выполненном в виде круга диаметром d2 или прямоугольника с длиной большей стороны d2 и толщиной z2. На фотоактивной поверхности фотоэлемента (4) соосно с линзой (2) квадратной формы установлен вторичный оптический концентратор в виде, например, усеченного стеклянного конуса (5), высотой h1, обращенного меньшим основанием к фотоэлементу. Параллельно фронтальному стеклянному листу (1) установлен тыльный стеклянный лист (6) со светоотражающим зеркальным покрытием (7). Расстояние от светоотражающего зеркального покрытия (7) до фотоэлемента (4) равно L. Величины F, W, d1, d2, z1, z2, h1 и L удовлетворяют определенным соотношениям. Изобретение обеспечивает уменьшение трудоемкости изготовления фотоэлектрического субмодуля при обеспечении высокой точности монтажа фотоэлемента и сохранении хорошей разориентационной характеристики, что позволит увеличить его энергопроизводительность и надежность. Снижение расхода материалов за счет уменьшения в 2 раза толщины субмодулей также позволит уменьшить стоимость изготовления фотоэлектрического модуля. 13 з.п. ф-лы, 5 ил.
КОНСТРУКЦИЯ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО МОДУЛЯ // 2475888
Изобретение относится к области солнечной энергетики
ФОТОВОЛЬТАИЧЕСКИЙ КОНЦЕНТРАТОРНЫЙ МОДУЛЬ // 2436193
Изобретение относится к области солнечной энергетики
Изобретение относится к области солнечной энергетики
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ // 2395136
ИМПУЛЬСНЫЙ ИМИТАТОР СОЛНЕЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ // 2388104
Изобретение относится к солнечной энергетике, в частности к имитаторам солнечного излучения на основе импульсных газоразрядных ламп для измерения световых вольтамперных характеристик и других фотоэлектрических параметров солнечных фотоэлементов и фотоэлектрических модулей с концентраторами излучения
ИМИТАТОР СОЛНЕЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ // 2380663
Изобретение относится к солнечной энергетике, в частности к устройствам, позволяющим имитировать реальное солнечное излучение искусственными источниками света
КОНЦЕНТРАТОРНЫЙ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ // 2370856
Изобретение относится к области солнечной энергетики
СОЛНЕЧНАЯ ФОТОЭНЕРГОСИСТЕМА (ВАРИАНТЫ) // 2355956
Изобретение относится к солнечной энергетике, в частности к солнечным энергетическим установкам с концентраторами солнечного излучения для выработки электроэнергии путем фотоэлектрического преобразования солнечной энергии
