Солнечный модуль с асимметричным параболоцилиндрическим концентратором и фотоприемником с треугольным профилем

Изобретение относится к области гелиотехники и касается солнечного модуля с асимметричным параболоцилиндрическим концентратором и фотоприемником с треугольным профилем. Солнечный модуль содержит асимметричный из одной ветви параболоцилиндрического типа концентратор с зеркальной внутренней поверхностью отражения и линейчатый фотоприемник, расположенный в фокальной области с равномерным распределением концентрированного излучения вдоль цилиндрической оси. Линейчатый фотоприемник выполнен полым с переменным по площади треугольным профилем для протока теплоносителя. Концентрированное излучение от отражающей поверхности концентратора соответствует условию равномерной продольной освещенности рабочей поверхности фотоприемника. Фотоприемник закреплен поворотным вдоль цилиндрической оси устройством на стойках крепления. Технический результат заключается в повышении эффективности нагрева теплоносителя, повышении КПД модуля и обеспечении работы фотоприемника солнечного модуля при средних концентрациях и оптимальном освещении фотоприемника. 8 ил.

 

Изобретение относится к гелиотехнике и конструкции солнечных модулей с фотоэлектрическими и тепловыми приемниками солнечного излучения и концентраторами для получения электрической энергии и теплоты.

Известен солнечный модуль с концентратором, содержащий основной линейно-фокусирующий параболоцилиндрический зеркальный отражатель, выполненный из двух разновеликих частей в виде одной ветви параболоцилиндрического отражателя со вторым полуцилиндрическим зеркальным отражателем, и фотоэлектрический приемник, в котором приемник излучения выполнен из стеклянной цилиндрической трубы и встроенного внутрь плоского стеклопакета фотоэлектрического приемника с солнечными элементами (патент РФ №2225966, МПК F24J 2/14, опубликован 2004 г.).

Недостатками известного солнечного модуля являются сложная система фотоэлектрического приемника, что приводит к потерям солнечного излучения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является солнечный модуль с концентратором, содержащий основной линейно-фокусирующий параболоцилиндрический зеркальный отражатель и приемник в виде полосы, установленный параллельно фокальной оси основного отражателя, в котором основной зеркальный отражатель выполнен в виде одной ветви параболоцилиндрического отражателя, снабжен вторым полуцилиндрическим зеркальным отражателем, а также третьим

зеркальным полуцилиндрическим отражателем, причем третий зеркальный отражатель снабжен устройством поворота вокруг своей оси (патент РФ №2206837, МПК F24J 2/14, опубликован 2003 г.).

Недостатками известного солнечного модуля являются:

- снижение оптического КПД модуля вследствие многократного, не менее 3-х раз на каждом концентраторе, отражения солнечных лучей от концентраторов, а также вследствие поглощения отраженных лучей при прохождении через ограждающие ФЭП стеклянные элементы, следовательно, снижение и общего КПД преобразования солнечной энергии в тепловую и электрическую;

- усложнение конструкции модуля;

- сложность юстировки 2-3-х концентраторов и приемников концентрированного излучения;

- затенение дополнительными концентраторами основного.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение работы фотоприемника солнечного модуля при средних концентрациях и оптимальном освещении фотоприемника, повышение эффективности нагрева теплоносителя (воды) и снижение стоимости вырабатываемой энергии.

В результате использования предлагаемого изобретения повышается общее КПД модуля (теплового и электрического), появляется возможность более эффективной выработки тепловой энергии и нагрева теплоносителя за счет формирования оптимальной освещенности концентрированным излучением на поверхности линейчатого фотоприемника с треугольным профилем, выполненным полым для протока теплоносителя.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в солнечном модуле с асимметричным параболоцилиндрическим концентратором и фотоприемником с треугольным профилем, содержащем асимметричный из одной ветви параболоцилиндрического типа концентратор с зеркальной внутренней поверхностью отражения, и линейчатый фотоприемник, расположенный в фокальной области с равномерным распределением концентрированного излучения вдоль цилиндрической оси,

согласно изобретению, линейчатый фотоприемник выполнен полым с треугольным профилем для протока теплоносителя, а концентрированное излучение от отражающей поверхности концентратора соответствует условию равномерной продольной освещенности рабочей поверхности фотоприемника, при этом фотоприемник закреплен поворотным вдоль цилиндрической оси устройством на стойках крепления, а распределение площади профиля Fn и объема Vn фотоприемника вдоль рабочей поверхности длиной L, шириной d с интервалом Δd определяются соотношением:

Fn=Δd[h1+Δh(n-1)/N+Δdtga/2], Δh=(h-h1)/N, Δd=d/N, Vn=FnL,

где n изменяется в интервалах n=1, 2, 3…N;

h1 - минимальная высота профиля фотоприемника;

h - максимальная высота профиля фотоприемника,

а распределение температуры нагрева теплоносителя по профилю фотоприемника определяется с учетом распределения концентрации Kn солнечного излучения по ширине фотоприемника d, формы профиля фотоприемника и определяется системой уравнений, соответствующей условию соответствия среднего значения распределенной температуры Тср и выходной температуры теплоносителя Твыхсрвых):

n*=Vn/Vmin, n*max=Vmax/Vmin, ΔT1=ΔTcp/n*max, ΔTcp=(Твыхвх),

T*nпл+[ΔT1n*f(Kn)],

f(Kn)=Кг/Kn, Tn=T*nkкорплвх, kкор=(Тпл+ΔTcp)/T*ncp, ,

где Vmin - минимальное значение объема фотоприемника вдоль рабочей поверхности длиной L, шириной d с интервалом Δd в интервалах n=1, 2, 3…N;

Vmax - максимальное значение объема фотоприемника вдоль рабочей поверхности длиной L, шириной d с интервалом Δd в интервалах n=1, 2, 3…N;

Твх - входная температура теплоносителя;

Тпл - температура плавления, К (фазового перехода тв/ж);

f(Kn)] - функция распределения концентрации по ширине фотоприемника, причем среднее значение распределенной температуры (граничное условие);

Tncp=ΣTn/N=Твых равно выходной температуре теплоносителя, а энергия нагрева теплоносителя определяется соотношением:

где, Tn=T*nkкорплвх,

[λ/η](Tn) - отношение теплопроводности к вязкости воды при температуре нагрева по профилю приемника Tn,

[λ/η](Tcp) - отношение теплопроводности к вязкости при среднем значении температуры Тсрвых воды,

время нагрева теплоносителя до Tcpвых определяется соотношением:

,

где Р=Рпконврад;

Рп - поглощенный приемником поток РпоптЕс Fпп Кг.,;

где теплопотери в окружающую среду конвективные Рконв, радиационные Ррад;

Кг - геометрическая концентрация;

ηопт - оптический КПД;

Ес - удельная мощность солнечного излучения;

Fпп - площадь миделя концентратора,

нагрев массы теплоносителя в единицу времени m* (расход) до Тсрвых определяется соотношением:

m*=m/t, (m=ρ V),

где m - масса теплоносителя;

ρ - плотность теплоносителя;

V - объем нагреваемого теплоносителя в фотоприемнике,

тепловая мощность теплоносителя определяется соотношением:

Рт=m*с(Твыхвх),

где с - теплоемкость теплоносителя;

Твх, Твых температуры на входе и выходе фотоприемника,

тепловой КПД модуля (коэффициент полезного использования мощности солнечного излучения) определяется соотношением: ηтт/EcFпп.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1-8.

На фиг. 1 представлена схема конструкции солнечного модуля с асимметричным параболоцилиндрическим концентратором с равномерным распределением концентрированного излучения на линейчатой поверхности фотоприемника.

На фиг. 2 представлен ход лучей от асимметричного параболоцилиндрического концентратора до фотоприемника.

На фиг. 3 представлена расчетная форма концентратора и фотоприемника солнечного модуля.

На фиг. 4 представлена форма профиля фотоприемника солнечного модуля.

На фиг. 5 представлены графики распределения концентрации освещенности на рабочей поверхности фотоприемника модуля по ширине d фокальной области.

На фиг. 6 представлены графики распределения температуры нагрева теплоносителя модуля при различных функциях распределения концентрации освещенности на рабочей поверхности фотоприемника модуля по ширине d фокальной области.

На фиг. 7 представлены графики зависимости температуры от расхода теплоносителя модуля при различных функциях распределения концентрации освещенности на рабочей поверхности фотоприемника модуля (точками обозначены экспериментальные данные).

На фиг. 8 представлены графики зависимости теплового КПД от расхода теплоносителя модуля при различных функциях распределения концентрации освещенности на рабочей поверхности фотоприемника модуля (точками обозначены экспериментальные данные).

Солнечный модуль на фиг. 1 состоит из асимметричного параболоцилиндрического концентратора 1, закрепленного на стойках 2,

линейчатого фотоприемника 3 шириной d, длиной L, снабженного поворотным устройством 4, закрепленного на опорных стойках крепления 5, устройства протока теплоносителя 6, со штуцерами 7 для входа и выхода теплоносителя.

Асимметричный параболоцилиндрический концентратор 1 солнечного модуля на фиг. 2 с рабочим профилем концентрирует солнечное излучение за фокальной областью на рабочей поверхности фотоприемника 3 шириной do, длиной L; лучи от верхней части концентратора приходят на нижнюю часть, а лучи от нижней части концентратора приходят на верхнюю часть фотоприемника 3.

Форма отражающей поверхности концентратора Х(У) определяется системой уравнений соответствующей условию равномерной освещенности рабочей поверхности фотоприемника, выполненного в виде линейки шириной do и длиной L и расположенным под углом к миделю концентратора:

Xn=(f-Yn)/tgαn, Хн=dosinβв, Yн=f-Хнtgβ,

Хв=0, Yв=Yн+dcosβн, , Ya=R2/4f, Кг=R/do,

где αn - угол (в зоне рабочего профиля концентратора) между уровнем ординаты в точке координат Xn,Yn и отраженным от поверхности параболы с фокусным расстоянием f лучом, приходящим в фокальную область на ширине dn, расположенной на плоском фотоприемнике шириной do, где n выбирается из ряда целых чисел n=1, 2, 3…N;

ξо - угол между координатной осью 0Y и лучом отраженным от верхней точки координат Ya,R концентратора приходящем в нижнюю точку координат фотоприемника Хн,Yн;

βн - угол между фотоприемником и отрезком (между нижней точкой координат фотоприемника Хн,Yн и фокусным расстоянием f параболы);

βв - угол между отрезком (между верхней точкой координат фотоприемника Хв,Yв и фокусным расстоянием f параболы) и поверхностью фотоприемника;

β - угол между лучом, отраженным от верхней точки координат Ya,R концентратора и прямой Y=f параллельной оси абсцисс;

при этом значения параметров f, βв, k выбираются в соответствии с граничными условиями, а геометрическая концентрация освещенности фотоприемника Kn в интервалах координатных значений концентратора ΔXn=Xn-Xn-1 и в интервалах координатных значений фотоприемника (dn+1-dn) равна:

Kn=(Xn+1-Xn)/(dn+1-dn)

На основании приведенных формул произведен расчет формы отражающей поверхности концентратора и координат фотоприемника - график зависимости Y(Х) (фиг. 3).

На фиг. 4 представлена форма профиля фотоприемника солнечного модуля.

На фиг. 5 представлены графики распределения концентрации освещенности на рабочей поверхности фотоприемника модуля по ширине d фокальной области.

При уменьшении ширины do фотоприемника 3, (при уменьшении площади) происходит увеличение концентрации освещенности фотоприемника 3.

Таким образом, можно изменять концентрацию освещенности фотоприемника 3, не меняя габаритных размеров концентратора 1 и фотоприемника.

Из приведенных характеристик видно, что при различном распределении концентрации освещенности по ширине фокальной области фотоприемника 3 происходит различное влияние на объемный нагрев теплоносителя в различных частях полости фотоприемника, что влияет на тепловые характеристики солнечного модуля.

Расчет тепло-массо переноса осуществлялся в соответствии с общими теплотехническими формулами:

QппоптR Fпп Кгеом, N=QФЭ ηФЭ. α=5,7+3,8 V, Qрад=εσ(Tc4-Ta4)F, Q=Qпп-N-Qконв-Qрад. m=Q/cp(tвых-tвх), W=m/γFпс, Re=wdэкв/ν, αж=Nu λж/dэкв, Qвж(tc-tж)F, η=ηo[1-k(Tf-To)],

где Qпп - поглощенный поток приемником, ηопт - оптический КПД, R - прямая солнечная радиация, Fпп - площадь приемной поверхности, Кгеом - геометрическая концентрация, N - мощность электрическая, ηФЭ - КПД ФЭ QФЭ - поглощенный поток фотоэлементами, Qконв - конвективные теплопотери, α - коэффициент теплоотдачи, tc, °C - средняя температура стенки приемника, ta, °C -_температура среды, V - скорость ветра, Qрад - радиационные теплопотери,_ε - степень черноты стенки, σ - постоянная Стефана-Больцмана, Тс, К - средняя температура стенки приемника, Та, К -_температура среды,_Q - поток для охлаждения теплоносителем, m - массовый расход воды, ср - удельная теплоемкость, tвых, tвх - температура воды на выходе и входе приемника, W - скорость потока воды, γ - плотность воды, Fпс - площадь поперечного сечения приемника, dэкв - эквивалентный диаметр поперечного сечения приемника, v - коэффициент кинематической вязкости воды, Re - число Рейнольдса, Nu - число Нуссельта, αж - коэффициент теплоотдачи от стенки к воде, tж - средняя температура воды, λж - коэффициент теплопроводности воды, Qв - тепловой поток, отводимый водой, ηt - зависимость к.п.д. ФЭ от температуры, η0 - к.п.д. ФЭ при стандартной температуре T0=298 K, Tƒ - температура ФЭ, k - температурный коэффициент.

Зависимость теплопроводности воды от температуры нагрева λ=f(T), получена в соответствии с разработанной системой уравнений:

где для воды - отношение температуры плавления (К) к температуре нагрева воды (К);

- значение коэффициента при температуре кипения (фазового перехода ж/пар) воды Т*=Тк, (K),

где Тпл - температура плавления, К (фазового перехода тв/ж);

ΔT - температура нагрева воды, С;

Т*=Тпл+ΔТ - температура нагрева воды, К;

λо - теплопроводность воды (льда) при температуре плавления;

λt - теплопроводность воды при температуре нагрева.

Зависимость динамической вязкости воды от температуры нагрева η=f(T), получена в соответствии с разработанной системой уравнений:

где ηo - динамическая вязкость воды при температуре плавления;

η - динамическая вязкость воды при температуре нагрева;

Тпл - температура плавления, К;

ΔT - температура нагрева теплоносителя, С;

Т*=Тпл+ΔТ - температура нагрева теплоносителя (К);

- отношение температуры плавления (К) к температуре нагрева теплоносителя (К).

На основании приведенных формул произведен расчет зависимости характеристик солнечного модуля КПД η(T), расхода воды m(Т) от температуры.

На фиг. 6 представлены графики распределения температуры нагрева воды модуля при различных функциях распределения концентрации освещенности на рабочей поверхности фотоприемника модуля по ширине d фокальной области.

На фиг. 7 представлены графики зависимости температуры от расхода воды модуля при различных функциях распределения концентрации освещенности на рабочей поверхности фотоприемника модуля (точками обозначены экспериментальные данные).

На фиг. 8 представлены графики зависимости теплового КПД от расхода воды модуля при различных функциях распределения концентрации освещенности на рабочей поверхности фотоприемника модуля (точками обозначены экспериментальные данные).

Работает солнечный теплофотоэлектрический модуль с концентратором следующим образом.

Солнечное излучение, попадая на рабочую поверхность асимметричного параболоцилиндрического концентратора 1 солнечного модуля (фиг. 1), отражается под расчетными углами наклона таким образом, чтобы они

обеспечивали равномерную концентрацию лучей на фотоприемнике 3 модуля, выполненного в виде линейки шириной do и длиной L, а устройство протока теплоносителя 6 выполнено в виде трубопровода с треугольным в поперечном сечении профилем, в котором нагревается теплоноситель (вода).

Регулируя скорость протока и расход теплоносителя, можно оптимизировать нагрев теплоносителя, тепловой КПД (коэффициент преобразования солнечной энергии в тепловую) солнечного модуля.

Пример выполнения солнечного теплового модуля с ассиметричным параболоцилиндрическим концентратором

Концентратор 1 (фиг. 1) длиной L=700 мм, шириной Rмах=660 мм, высотой 350 мм выполнен из алюминиевого листа толщиной 0,3 мм с зеркально отражающей внутренней поверхностью закреплен на стойках 2, с расчетным рабочим профилем, обеспечивающим равномерную концентрацию лучей в продольном направлении линейчатого фотоприемника 3 модуля шириной ho=66 мм, длиной L=700 мм, с устройством протока теплоносителя 6, выполненного в виде трубопровода с треугольным профилем размером 80×80×10 мм и длиной L=700 мм, со штуцерами 6 для входа и выхода теплоносителя и закрепленного на стойках.

Средняя концентрация освещенности на поверхности фотоприемника модуля составляет К~10 крат.

С целью регулирования (оптимизации при различных углах поворота фотоприемника βв относительно ординаты 0Y) распределения концентрации освещенности по ширине фокального пятна линейчатый полый фотоприемник треугольной формы в поперечном сечении для протока теплоносителя закреплен поворотным вдоль цилиндрической оси устройством 4 на стойках крепления 5.

Таким образом, предложенный модуль солнечного концентрированного излучения с асимметричным параболоцилиндрическим концентратором 1 обеспечивает: достаточно равномерное распределение освещенности со средней концентрацией К~10 крат на рабочей поверхности фотоприемника 3 модуля, повышая КПД преобразования солнечной энергии в тепловую за счет оптимизации распределения концентрации освещенности по ширине фокального пятна линейчатого полого фотоприемника треугольной формы для протока теплоносителя.

На основании приведенных расчетов в зависимости от натурных условий - плотности потока солнечного излучения, скорости ветра, температуры среды; конструктивных параметров модуля - формы и размеров концентратора и фотоприемника, оптического КПД, применяемых материалов, расхода теплоносителя (воды), - можно прогнозировать выходные энергетические параметры и эффективность работы модуля в целом.

Солнечный модуль с асимметричным параболоцилиндрическим концентратором и фотоприемником с треугольным профилем, содержащий асимметричный из одной ветви параболоцилиндрического типа концентратор с зеркальной внутренней поверхностью отражения, и линейчатый фотоприемник, расположенный в фокальной области с равномерным распределением концентрированного излучения вдоль цилиндрической оси, отличающийся тем, что линейчатый фотоприемник выполнен полым с треугольным профилем для протока теплоносителя, а концентрированное излучение от отражающей поверхности концентратора соответствует условию равномерной продольной освещенности рабочей поверхности фотоприемника, при этом фотоприемник закреплен поворотным вдоль цилиндрической оси устройством на стойках крепления, а распределение площади профиля Fn и объема Vn фотоприемника вдоль рабочей поверхности длиной L, шириной d с интервалом Δd определяются соотношением:

Fn=Δd[h1+Δh(n-1)/N+Δdtga/2], Δh=(h-h1)/N, Δd=d/N, Vn=FnL,

где n изменяется в интервалах n=1, 2, 3…N;

h1 - минимальная высота профиля фотоприемника;

h - максимальная высота профиля фотоприемника,

а распределение температуры нагрева теплоносителя по профилю фотоприемника определяется с учетом распределения концентрации Kn солнечного излучения по ширине фотоприемника d, формы профиля фотоприемника и определяется системой уравнений соответствующей условию соответствия среднего значения распределенной температуры Тср и выходной температуры теплоносителя Твых:

n*=Vn/Vmin, n*max=Vmax/Vmin, ΔТ1=ΔTcp/n*max, ΔTcp=(Твыхвх),

T*nпл+[ΔТ1 n*f(Kn)],

f(Kn)=Кг/Kn, Tn=T*nkкорплвх, kкор=(Тпл+ΔТср)/Т*ncp, ,

где Vmin - минимальное значение объема фотоприемника вдоль рабочей поверхности длиной L, шириной d с интервалом Δd в интервалах n=1, 2, 3…N;

Vmax - максимальное значение объема фотоприемника вдоль рабочей поверхности длиной L, шириной d с интервалом Δd в интервалах n=1, 2, 3…N;

Твх - входная температура теплоносителя;

Тпл - температура плавления, К (фазового перехода тв/ж);

f(Kn)] - функция распределения концентрации по ширине фотоприемника, причем среднее значение распределенной температуры (граничное условие)

Tncp=ΣTn/N=Твых равно выходной температуре теплоносителя,

а энергия нагрева теплоносителя определяется соотношением:

где, Tn=T*nkкорплвх,

[λ/η](Tn) - отношение теплопроводности к вязкости воды при температуре нагрева по профилю приемника Tn,

[λ/η](Tcp) - отношение теплопроводности к вязкости при среднем значении температуры Тсрвых воды,

время нагрева теплоносителя до Тсрвых определяется соотношением

где Р=Рпконврад,

Рп - поглощенный приемником поток РпоптЕс Fпп Кг.,

где теплопотери в окружающую среду конвективные Рконв, радиационные Ррад;

Кг - геометрическая концентрация;

ηопт - оптический КПД;

Ес - удельная мощность солнечного излучения;

Fпп - площадь миделя концентратора,

нагрев массы теплоносителя в единицу времени m* (расход) до Тсрвых определяется соотношением:

m*=m/t, (m=ρ V),

где m - масса теплоносителя;

ρ - плотность теплоносителя;

V - объем нагреваемого теплоносителя в фотоприемнике, тепловая мощность теплоносителя определяется соотношением:

Рт=m*с(Твыхвх),

где с - теплоемкость теплоносителя;

Твх, Твых температуры на входе и выходе фотоприемника,

тепловой КПД модуля (коэффициент полезного использования мощности солнечного излучения) определяется соотношением:

η(T)тсFпп.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплогенераторам кавитационного типа для разогрева жидкостей в гидросистемах различного назначения, а также может быть использовано в качестве смесителей различных жидкостей, диспергирования, разрушения молекулярных связей в сложных жидкостях, изменения физико-механических свойств жидкостей, для воздействия на биологические объекты.

Изобретение относится к конструкции винтоканавочных насосов, предназначенных для эффективного нагрева прокачиваемых с малым напором и при малых подачах вязких жидкостей, и может быть использовано для принудительного горячеструйного подогрева вязких нефтепродуктов и других веществ в системах и емкостях при разгрузках и перевозках.

Изобретение относится к области биохимии. Предложена солнечная биогазовая установка для сбраживания биомассы с получением биогаза.

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к солнечным установкам с системой ориентации солнечных концентраторов, и может быть использовано для нагрева различных теплоносителей, производства электроэнергии, в опреснительных и других установках, преобразующих солнечную энергию в тепловую.

Настоящее изобретение относится к технологии использования солнечной энергии и, более конкретно, к солнечной теплосборной адсорбционной композиционной трубке, солнечному теплосборному адсорбционному композиционному слою, состоящему из таких трубок, и охлаждающей и нагревательной системе, образованной из такого слоя.

Неподвижный концентратор солнечного излучения реализует наведение светового потока на входной торец фокона за счет сужения светового потока в двух перпендикулярных плоскостях и содержит три фокусирующие плоские линейные линзы Френеля, в фокусе первой короткофокусной линейной линзы Френеляторая линза Френеля, за которой расположена третья линейная короткофокусная линза Френеля, в фокусе которой расположен фокон.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для нагрева жидкости в системах отопления, горячего водоснабжения и в различных областях, где требуется активация, деструкция и изменение физико-химических свойств жидких систем.

Изобретение может быть использовано в устройствах, преобразующих энергию электромагнитного излучения в другие виды полезной энергии, а также в оптических телескопах, радиотелескопах и радарах.

Изобретение относится к способам получения холода в системах кондиционирования воздуха на основе солнечной энергии в теплый период. Предполагаемая область применения способа для кондиционирования воздуха на основе солнечного коллектора, двигателя с внешним подводом теплоты, парокомпрессорной холодильной машины и термальной скважины для зданий с переменным тепловым режимом, т.е.

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Вихревой ветротеплогенератор для нагрева жидкого теплоносителя систем отопления и горячего водоснабжения зданий и сооружений в условиях Арктики, содержащий ортогональный ветродвигатель, преобразователь механической энергии в тепловую энергию в виде мешалки с подвижными лопастями, работающими по принципу регулятора Уатта, тепловой аккумулятор, теплообменник и трубопроводы для циркуляции теплоносителя в системах отопления различных объектов.

Неподвижный каскадный линзовый концентратор солнечного излучения с оптическим способом наведения светового потока содержит три плоские радиальные линзы Френеля. В фокусе первой сужающей радиальной линзы Френеля расположена вторая расширяющая короткофокусная радиальная линза Френеля, за которой расположена третья сужающая линза Френеля, за которой расположен приемный элемент. Вторая расширяющая линза имеет меньшее фокусное расстояние, чем первая, и они обе образуют коллиматор, а приемный элемент расположен в фокусе всей оптической системы трех линз концентратора. Технический результат - увеличение плотности выходного светового потока, снижение массы концентратора, отсутствие электромеханических следящих систем, снижение ветровой нагрузки, увеличение времени работы в течение дня, срока службы и надежности. 1 ил.
Изобретение относится к солнечному коллектору для временного хранения тепла, полученного в любое время от солнечного излучения. Солнечный коллектор 1 для временного хранения тепла, полученного от солнечного излучения, содержит проводник 8, 9 излучения, оптические средства 7, предназначенные для концентрирования солнечного излучения на первом конце проводника излучения. На противоположном втором конце проводника 8, 9 излучения предусмотрен теплоизолированный сердечник 2, нагреваемый солнечным излучением, испускаемым из проводника излучения, и временно хранящий тепло. Для этого сердечник оснащен теплоизоляционной оболочкой 4, фактически полностью окружающей сердечник и содержащей слой пористого керамического материала. Технический результат - снижение тепловых потерь. 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области гелиотехники и касается солнечного модуля с асимметричным параболоцилиндрическим концентратором и фотоприемником с треугольным профилем. Солнечный модуль содержит асимметричный из одной ветви параболоцилиндрического типа концентратор с зеркальной внутренней поверхностью отражения и линейчатый фотоприемник, расположенный в фокальной области с равномерным распределением концентрированного излучения вдоль цилиндрической оси. Линейчатый фотоприемник выполнен полым с переменным по площади треугольным профилем для протока теплоносителя. Концентрированное излучение от отражающей поверхности концентратора соответствует условию равномерной продольной освещенности рабочей поверхности фотоприемника. Фотоприемник закреплен поворотным вдоль цилиндрической оси устройством на стойках крепления. Технический результат заключается в повышении эффективности нагрева теплоносителя, повышении КПД модуля и обеспечении работы фотоприемника солнечного модуля при средних концентрациях и оптимальном освещении фотоприемника. 8 ил.

Наверх