Использование солнечного тепла, например солнечные тепловые коллекторы: ...с линзами в качестве концентрирующих элементов – F24J 2/08

Энергоэффективный солнечный коллектор (ЭСК) относится к возобновляемым источникам энергии, в частности энергии Солнца, и предназначен для поглощения солнечной радиации, преобразования ее в тепловую энергию в целях горячего водоснабжения жилых и нежилых помещений различного назначения. Цель изобретения заключается в повышении эффективности использования энергии Солнца, уменьшении толщины, снижении веса и себестоимости ЭСК. Использование ЭСК косвенно ограничивает выброс парниковых газов за счет замены традиционных источников энергии тепловых электростанций, используемых для горячего водоснабжения. 9 з.п.ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способу преобразования солнечной энергии в химическую и аккумулирования ее в продуктах парогазовой конверсии углеводорода, в котором с использованием концентратора солнечной энергии проводят реакцию паровой каталитической конверсии метаносодержащего газа с получением продуктов реакции, содержащих водород и диоксид углерода. Способ характеризуется тем, что в концентраторе солнечной энергии проводят раздельно одновременный ступенчатый нагрев водяного пара и его смеси с метаносодержащим газом, который направляют затем на реакцию паровой каталитической конверсии метаносодержащего газа в секционированный каталитический реактор, размещенный вне концентратора солнечной энергии, уменьшают расход водяного пара и его смеси с метаносодержащим газом по мере снижения потока солнечной энергии. Использование настоящего способа позволяет снизить тепловые затраты на процесс получения энергоносителей, а также эффективно поставлять различные энергоносители в условиях отсутствия источников метана, а также в период снижения потока солнечной энергии в ночные часы и при увеличении облачности. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к установке для выработки электроэнергии, а именно к установке для выработки электрической энергии с использованием солнечной энергии. Установка для выработки электрической энергии с использованием солнечной энергии содержит опорную конструкцию (3), несущую солнечную батарею (2) с возможностью ее перемещения. Солнечная батарея (2) содержит установленную на несущей конструкции (21) панель (22) для сбора и преобразования солнечной энергии в электрическую, а также концентрирующее устройство, установленное на несущей конструкции (21) над панелью (22). Опорное устройство (3) содержит дисковый элемент (32), установленный на полом основании (31) с возможностью вращения вокруг своей центральной оси (а) посредством привода, расположенного в основании (31). Опорное устройство (3) также содержит телескопический стержень (34) и два вертикальных опорных стержня (35), соединяющих между собой несущую конструкцию (21) и дисковый элемент (32). Блок управления управляет приводом и телескопическим стержнем (34) в зависимости от направления солнечного излучения, так что панель (22) для сбора солнечной энергии перемещается навстречу солнечному свету. При уменьшении интенсивности солнечных лучей изобретение должно обеспечить эффективный сбор солнечной энергии и стабильную выработку электроэнергии. 9 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к водонагревателям, в частности к установке для подогрева воды с использованием солнечной энергии. Установка для подогрева воды с использованием солнечной энергии содержит опору (3) для удержания несущей конструкции (21) и обеспечения возможности ее перемещения. На установочной части несущей конструкции (21) имеется концентрирующее устройство для концентрации солнечного света на теплопроводящей трубе (22), расположенной в несущей конструкции (21). Труба (22) поглощает тепловую энергию концентрируемого на ней солнечного света и передает эту энергию находящейся в ней воде, тем самым нагревая ее. Опора (3) содержит дисковый элемент (32), установленный с возможностью вращения вокруг своей центральной оси (а) на полом основании (31) и связанный с приводом, расположенным в основании (31). Опора (3) содержит также телескопический стержень (34) и два вертикальных опорных стержня (35), соединяющих между собой несущую конструкцию (21) и дисковый элемент (32). Блок управления управляет приводом и телескопическим стержнем (34), перемещая в зависимости от направления солнечного излучения установочную часть несущей конструкции (21) навстречу солнечному свету. Изобретение должно обеспечить создание установки для подогрева воды с использованием солнечной энергии. 8 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к устройствам для преобразования солнечной энергии. Устройство для преобразования солнечной энергии содержит улавливающий солнечное излучение блок, содержащий, по меньшей мере, одну линзу, имеющую входную поверхность для падающего солнечного излучения и выходную поверхность для испускания солнечного излучения в преломленной форме к концентрирующему солнечное излучение блоку, содержащему отражающую поверхность для отражения солнечного излучения, падающего на отражающую поверхность с выходной поверхности линзы, по меньшей мере, к одной целевой области концентрирующего солнечное излучение блока, отличающееся тем, что устройство содержит позиционирующее средство для осуществления ориентации улавливающего солнечное излучение блока и концентрирующего солнечное излучение блока относительно друг друга путем поворота вокруг, по меньшей мере, одной оси, перпендикулярной к плоскости, образуемой линзой. Изобретение должно обеспечить эффективное преобразование солнечной энергии при различных положениях солнца и которое, кроме того, имеет небольшие конструктивные размеры. 22 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к гелиотехнике и касается создания солнечных модулей с фотоэлектрическими приемниками излучения и концентраторами солнечного излучения в виде линз Френеля. Солнечный фотоэлектрический модуль содержит концентратор солнечного излучения в виде линзы Френеля с концентрическим рабочим профилем, в фокальной плоскости линзы установлен фотопреобразователь, перед которым по ходу солнечных лучей расположен вторичный отражатель, фотопреобразователь установлен на плоскости охлаждающего устройства. Линза Френеля состоит из четырех зон рабочего профиля, каждая из которых имеет свой точечный оптический фокус в плоскости высоковольтного квадратного фотопреобразователя, причем фокусы расположены на диагоналях фотопреобразователя между центральной точкой и вершинами его квадрата, и расстояния между фокусами этих зон не более 0,5 d, где d - диаметр фокального пятна от соответствующей периферийной зоны линзы Френеля, при этом зоны линзы имеют одинаковые площади миделей, и выходное отверстие вторичного отражателя имеет квадратную форму, по площади равную или большую площади фотопреобразователя. Изобретение должно увеличить КПД модуля и снизить стоимость вырабатываемой электроэнергии. 2 ил.

Изобретение относится к солнечной энергетике и может найти применение, например, для концентрации солнечного излучения на фотогальванические ячейки. Голографический концентратор солнечной энергии, включающий плоскую прозрачную пластину с прилегающим к ее входной грани голографическим элементом, образованным двумя примыкающими голографическими решетками, углы дифракции которых имеют противоположные знаки, блок селективных линейных фотопреобразователей, дополнительно содержит последовательно оптически связанные двойную голографическую решетку, непосредственно прилегающую к выходной грани плоской прозрачной пластины, оптически связанную с голографическими решетками голографического элемента, и набор селективных цилиндрических линз Френеля, оптически связанный с блоком селективных линейных фотопреобразователей. Длина каждого селективного линейного фотопреобразователя больше длины соответствующей селективной цилиндрической линзы Френеля на величину, определяемую углом ее поля зрения. Ширина двойной голографической решетки равна удвоенной толщине плоской прозрачной пластины с прилегающим к ее входной грани голографическим элементом. Технический результат - повышение эффективности концентрации падающего солнечного излучения. 1 ил.

Изобретение относится к области энергосбережения и может быть использовано отдельными хозяйствами, а также крупными компаниями для обеспечения своих предприятий дополнительной электроэнергией. Устройство для превращения солнечной энергии в электрическую содержит термоэлектрический генератор, систему охлаждения, включающую электрический насос, блок сравнения, блок управления. Дополнительно содержит выпуклые линзы, установленные на платформе с возможностью приема солнечных лучей и фокусирования солнечных лучей на теплообменнике горячих спаев термоэлектрического генератора; платформу, установленную на исполнительном механизме с червячным редуктором с возможностью синхронного вращения с электронными часами вокруг солнца; датчики температуры, установленные на горячих и холодных спаях и связанные с тепловыми реле и блоком сравнения; электронный терморегулятор, связанный с каналами подачи и отвода охлаждающей воды; электрический вентилятор, вход которого подключен через тепловое реле к блоку питания, выход связан с теплообменником горячих спаев. Полученная электроэнергия через аккумуляторы направляется к потребителям. Таким образом, устройство для превращения солнечной энергии в электрическую позволяет получить в весенне-летне-осеннее время электроэнергию. 3 ил.

Изобретение относится гелиотехнике, в частности к устройствам для солнечного обогрева жидкости, преимущественно воды, используемой для бытовых нужд. Сущность технического решения состоит в том, что для фокусировки солнечных коллекторов применяют линзы многослойные, состоящие из опорного стеклянного листа, несущего систему соосных стеклянных листов так, что листы системы, образующие пакет-линзу, имеют разные диаметры и/или толщину. Изобретение должно обеспечить упрощение технологии изготовления линз фокусирующих солнечных коллекторов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области гелиотехники, в частности к солнечным фотоэлектрическим модулям с концентраторами излучения для получения электричества. Фотоэлектрический модуль содержит боковые стенки, верхнюю панель из силикатного стекла, плосковыпуклые линзы, закрепленные на внешней поверхности нижней панели и соосные с соответствующими линзами Френеля, а также герметично соединенные с внешней поверхностью нижней панели теплоотводящие лотки с плоским дном и фотоэлементами на внутренней поверхности указанного дна, через центральную продольную линию которых проходят оптические оси соответствующих линз Френеля, причем расстояние между нижней панелью и плоской поверхностью дна теплоотводящих лотков больше суммы толщин фотоэлементов и плосковыпуклой линзы, но не превышает их фокусное расстояние, а в боковых стенках непосредственно под верхней и над нижней поверхностями соответствующих панелей выполнены вентиляционные отверстия. Модуль содержит закрепленные на внешней поверхности одной из боковых стенок аналогичные первым плосковыпуклые линзы и теплоотводящие лотки, на внутренней поверхности дна которых установлены солнечные фотоэлементы, инфракрасные фотоэлементы установлены на внутренней поверхности дна первых теплоотводящих лотков, а также промежуточную панель со спектроделительным покрытием, установленную под углом к оптической оси модуля, обеспечивающим оптическую связь указанного покрытия с первыми и вторыми плосковыпуклыми линзами, при этом на внешней поверхности дна всех теплоотводящих лотков термоэлектрические преобразователи приведены в контакт с воздушными радиаторами. Изобретение должно обеспечить повышение КПД преобразования солнечного излучения в электроэнергию при одновременном увеличении ресурса работы устройства. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области гелиоэнергетики. Устройство содержит станину, протяженную линзу, имеющую овальное поперечное сечение, теплопоглощающий элемент, трубопроводы, сообщающиеся с системой подачи и удаления жидкости. Линза и теплопоглощающие элементы свернуты в спираль и закреплены на поворотной штанге с опорой на станину. Штанга снабжена противовесом и механизмом ее отклонения, обеспечивающим положение линзы по направлению к источнику солнечной энергии. Теплопоглощающий элемент выполнен в виде тонкостенной круглого сечения трубы с вогнутой частью. Устройство для нагревания жидкости солнечной энергией отличается оригинальностью, компактностью и повышенной эффективностью. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области солнечной энергетики, более конкретно - к области создания солнечных фотоэлектрических модулей с концентраторами солнечного излучения, и может быть применено в наземных солнечных энергоустановках, предназначенных для систем автономного энергоснабжения в различных климатических зонах. Линейный концентратор светового излучения представляет собой протяженные фрагменты треугольных по сечению сопряженных между собой призм линейной линзы Френеля. Преломляющие свет грани концентратора выполнены таким образом, что углы вершин и впадин сопряженных граней призм имеют значения от 90° до 180°, и световой поток перераспределяется на две или более светоприемные площадки. Изобретение должно обеспечить улучшение оптических характеристик линейного концентратора светового излучения. 2 ил.

Изобретение может быть применено в наземных солнечных энергоустановках с концентраторами излучения, предназначенных для систем автономного энергоснабжения в различных климатических зонах. Фотоэлектрический модуль содержит боковые стенки и фронтальную панель из силикатного стекла с линзами Френеля на ее тыльной стороне, а также солнечные фотоэлементы с теплоотводящими основаниями. Теплоотводящие основания расположены на тыльной панели из силикатного стекла или выполнены в виде лотков с плоским дном, через центральные продольные линии поверхностей которых проходят оптические оси соответствующих линз Френеля. Введена дополнительная промежуточная панель из силикатного стекла, на фронтальной или тыльной стороне которой установлены плоско-выпуклые линзы, соосные с соответствующими линзами Френеля. Лотки своими верхними частями могут быть герметично соединены с тыльной поверхностью промежуточной панели. Светоприемные поверхности фотоэлементов находятся в фокусном пятне двух концентраторов - линз Френеля и плоско-выпуклых линз. В зависимости от варианта выполнения модуля расстояние между промежуточной панелью и теплоотводящими основаниями, фокусное расстояние плоско-выпуклых линз, толщины фотоэлементов, промежуточной панели и плоско-выпуклых линз связаны соотношениями, приведенными в формуле изобретения. Технический результат - обеспечить увеличение энергопроизводительности фотоэлектрического модуля. 5 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к гелиоэнергетике, в частности к высокоэффективным солнечным энергетическим модулям с концентратором для получения электрической энергии. В солнечном модуле в центральной части первичного конического концентратора со сквозным отверстием соосно его оптической оси размещен и закреплен датчик слежения, расположенный внутри первичного охлаждающего устройства с двумя расширяющимися коническими законцовками у его вершины и у его основания, при этом первичный приемник закреплен между коническими законцовками, имеющими зеркальную поверхность и выполняющими функции вторичного концентратора, а линза Френеля расположена и закреплена между первичным и вторичным концентраторами у их основания с помощью ободка, датчик слежения закреплен своим основанием на вершине вторичного охлаждающего устройства с призматическими законцовками, внутренняя часть которых выполнена в виде радиаторных ребер, а вторичный приемник закреплен на внешней стороне призматических законцовок. Изобретение должно обеспечить получение простой в изготовлении высокоэффективной и дешевой сильно концентрирующей системы для солнечного фотоэлектрического модуля. 2 ил.

Изобретение относится к гелиоэнергетике, в частности, к солнечным энергетическим модулям с концентратором, для получения электрической энергии. В солнечном фотоэлектрическом модуле с концентратором, содержащем датчик слежения, линзу Френеля, приемник, расположенный в фокальной области с охлаждающим устройством, линза Френеля имеет центральное сквозное отверстие, при этом верхняя часть датчика слежения прикреплена к внутренней поверхности, а основание датчика закреплено на вершине охлаждающего устройства с призматическими законцовками, внутренняя часть которых выполнена в виде радиаторных ребер, а приемник закреплен на внешней стороне призматических законцовок. Изобретение должно обеспечить упрощение конструкции систем охлаждения приемника и слежения за солнцем, повысить компактность и мобильность модуля. 2 ил.

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к способам переработки и получения искусственного жидкого топлива из углеродсодержащих материалов растительных отходов (древесной массы, растительных сельскохозяйственных отходов, например, подсолнечной лузги и др.) фототермолизом в установках, концентрирующих солнечное излучение. Способ получения искусственного жидкого топлива состоит в подготовке шихты путем измельчения растительных отходов, сушки до влажности 10%, калибровки, обработки шламом углистого вещества, в пиролизе шихты, обезвоживании и сжижении парогазообразной смеси, в светотермическом воздействии - фототермолизе (фотоактивации и фотодиссоциации) пиролизных газообразных продуктов при температуре 200÷240°С и атмосферном давлении с последующим пропусканием химически активных продуктов - газов CH₄, C₂H₄, C_nH_m, СО, Н₂, СО₂ и др. через парафиновый слой с катализатором Fe при температуре 240°С и атмосферном давлении. Описана также установка для осуществления способа. Изобретение позволяет расширить сырьевую базу для получения жидких топлив. 2 н. и 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к концентраторам солнечной энергии, в частности к надувным пленочным рефлекторам медицинского и бытового назначения. Солнечный рефлектор содержит прозрачный и металлизированный слои полимерной пленки. Слои герметично скреплены (сварены) по двум окружностям, при этом получившаяся наружная камера при заполнении ее воздухом через штуцер служит для сохранения формы окружности, а внутренняя окружность при ее заполнении воздухом через другой штуцер приобретает форму линзы и металлизированная поверхность ее служит вогнутым зеркалом. Разная степень наполнения внутренней камеры позволяет изменять фокусное расстояние. Устройство снабжено тремя выступами и с отверстиями для крепления рефлектора и покачивания его при использовании в медицинских целях. Изобретение должно обеспечить упрощение конструкции солнечного рефлектора с одновременным уменьшением потери энергии, возможность его широкого использования в медицине (лечение концентрированным солнечным светом) и в быту как нагревательного прибора. 2 ил.