Использование солнечного тепла, например солнечные тепловые коллекторы: ...с отражателями в качестве концентрирующих элементов – F24J 2/10

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности может использоваться как элемент солнечной энергетической установки, преобразующий энергию излучения солнца в тепловую энергию для горячего водоснабжения, отопления и кондиционирования воздуха в зданиях и сооружениях. Конструктивные особенности солнечного коллектора с вакуумными трубами заключаются в том, что вакуумная труба выполнена из двух трубок, одна из них, внутренняя, вставлена во внешнюю с большим диаметром, причем вакуумная труба снабжена отражающим элементом, регулирующим ее тепловую мощность и выполненным в виде пластины из непрозрачного теплостойкого и стойкого к ультрафиолету материала, установленной на наружной поверхности одной из сторон внешней трубки вакуумной трубы параллельно ее оси и с возможностью поворота вокруг нее, или отражающим элементом вакуумной трубы, выполненным в виде полосы, нанесенной на наружную поверхность внутренней трубки. Вакуумная труба солнечного коллектора может устанавливаться с возможностью поворота вокруг своей оси. Изобретение должно обеспечить уменьшение материалоемкости и себестоимости изготовления. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области создания высокотемпературных солнечных энергетических установок с концентраторами солнечного излучения и может быть использовано во всех отраслях промышленности, где требуется тепловая энергия. Солнечный коллектор содержит теплоизолированный корпус, концентраторы солнечного излучения, теплообменник и теплоприемник, состоящий из тепловоспринимающей поверхности. Тепловоспринимающая поверхность выполнена в виде перевернутых правильных усеченных пирамид или конусов, изготовленных из материала с высоким коэффициентом преломления с зеркальными боковыми поверхностями, при этом большие основания пирамид или конусов образуют внешнюю поверхность, а меньшие направлены на теплообменник через окна в теплоизолирующем слое между тепловоспринимающей поверхностью и теплообменником, причем наружная поверхность теплообменника выполнена из материала с высокой степенью черноты. Полезность изобретения заключается в том, что оно осуществляет поглощение теплоприемником солнечного излучения без его ориентации на солнце. 3 ил.

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 h _o и с внутренним радиусом r_o. 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.

Изобретение относится к области металлургии и гелиоэнергетики и может быть использовано на гелиоустановках при изготовлении и монтаже отражательных элементов. Способ изготовления отражательного устройства гелиоустановки включает прокатку полотна, установку его в корпус отражательного устройства и последующее его растяжение с усилием, которое определяется по эмпирической формуле:

где: T_I - усилие растяжения полотна, тс;

h - поперечная разнотолщинность полотна; мм (h - толщина полотна); в - ширина полотна, мм; Е - модуль упругости первого рода в кгс/мм² для материала полотна, используемого в отражательном элементе. Техническим результатом изобретения является снижение массы и стоимости отражательного устройства, благодаря снижению массы и стоимости отражательного элемента за счет использования в качестве основы металлической ленты, имеющей уменьшенную толщину. 4 ил.

Изобретение может быть использовано в концентраторах солнечного излучения и радиоволн, устройствах по изменению светового потока. Зеркало содержит гибкое зеркальное полотно, размещенное на пневмосистеме, состоящей из газонаполняемых пневмокамер, пневматически связанных между собой. Пневмокамеры имеют форму, близкую к сферической, все пневмокамеры уложены во внешнюю газонаполняемую оболочку, пневмокамеры пневматически связаны между собой через клапаны, обеспечивающие доступ газа от источника газа во внутренние полости пневмокамер и препятствующие выходу газа из внутренней полости пневмокамер. Технический результат - упрощение конструкции зеркала с заданной кривизной, упрощение регулировки кривизны зеркала, повышение надежности работы, увеличение площади зеркала. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к солнечной энергетике и может найти применение как в солнечных электростанциях, так и в качестве энергетической установки индивидуального пользования. Солнечная энергетическая установка содержит солнечную батарею, набранную из концентраторных фотоэлектрических модулей, размещенных на механической системе ориентации на Солнце, содержащей приводы зенитального и азимутального вращения, снабженные шаговыми мотор-редукторами. Новым в установке является то, что фотоэлектрические модули содержат линейные фотоприемники, находящиеся в фокусах цилиндрических линз Френеля, а по бокам длинной стороны фотоприемников, вплотную к ним, под углом расположены отражатели, управление приводами осуществляется микропроцессором, содержащим информацию о географической широте местонахождения установки и электронные часы, снабженные календарем, по сигналам которых, через равные промежутки времени, включаются шаговые мотор-редукторы, поворачивающие солнечную батарею на зенитальные и азимутальные углы, в соответствии с уравнением движения Солнца на небосводе, при этом величины достигнутых зенитальных и азимутальных углов определяются с помощью соответствующих датчиков и их значения сравниваются со значениями, полученными из уравнения движения Солнца на текущий момент времени. Изобретение должно упростить систему слежения за Солнцем. 1 ил.

СОЛНЕЧНЫЙ МОДУЛЬ СО СТАЦИОНАРНЫМ -ОБРАЗНЫМ КОНЦЕНТРАТОРОМ

Изобретение относится к области гелиотехники и конструкции создания солнечных модулей с фотоэлектрическими или тепловыми приемниками излучения и стационарными концентраторами, допускающими эксплуатировать модули в неподвижном режиме круглый год. Солнечный модуль состоит из двух симметричных половин, каждая из которых выполнена из разновеликих круговых цилиндрических отражателей с большим радиусом R и меньшим отражателем радиусом r, и двусторонним фотоэлектрическим или тепловым приемником излучения, расположенным параллельно плоскости входа излучения, причем центр большего радиуса R окружности отражателя лежит на оси симметрии концентратора, и центры меньших радиусов r отражателей лежат в плоскостях сопряжения радиусов R и r на расстоянии r от оси симметрии ниже плоскости приемника излучения. Плоскость входа излучения проходит через центр радиусов R большего отражателя, и толщина приемника излучения составляет 0,2-0,5 r. Фотоэлектрический приемник излучения может состоять из прозрачной герметичной оболочки шириной не менее 2 r, и толщиной 0,2-0,5 r с расположенными внутри солнечными элементами с двусторонней рабочей поверхностью. Приемник излучения может быть выполнен в виде теплового приемника из металлического листа шириной 2 r плотно соединенного с трубой для теплоносителя диаметром 0,2-0,5 r. Изобретение позволит дополнительно увеличить концентрацию на приемнике излучения. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области гелиотехники, в частности касается создания солнечных установок с концентраторами солнечного излучения для выработки электричества и тепла. В солнечной установке с концентратором, содержащей цилиндрический приемник в фокальной области, концентратор выполнен в виде осесимметричного зеркального отражателя, образованного из двух сопряженных большей и меньшей четвертей окружностей радиуса R и r (R>r>0), нижнее основание приемника удалено от плоскости миделя концентратора на расстояние a=R-r, радиус основания приемника равен радиусу меньшей окружности, верхнее основание приемника удалено от плоскости миделя концентратора на расстояние b, высота приемника h=a-b, при ориентации солнечной установки с концентратором на Солнце h<R-r и геометрический коэффициент концентрации равен . В результате использования изобретения увеличивается концентрация излучения на приемнике солнечного излучения при нормальном падении солнечных лучей. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к солнечным теплоэлектростанциям. Теплоэлектростанция с ветронаправляющими поверхностями содержит ветротурбину с электрогенератором, управляемый воздухоотводящий канал над ветротурбиной, канал преобразования и наращивания мощности центрального воздухопотока, теплоаккумулятор, лученаправляющие поверхности и цилиндрообразный заборный канал. Ветротурбина приводится во вращение центральным воздухопотоком. Управляемый воздухоотводящий канал выполнен в виде тяговой трубы и управляемой надстройки к ней большей высоты. Ветронаправляющие поверхности включают в себя вертикальные гелиопоглощающие поверхности. Канал преобразования и наращивания мощности центрального воздухопотока включает энергопреобразующие модули со встроенными теплопередающими элементами и воздухонаправляющими аэродинамическими элементами. Заборный канал снабжен ветронаправляющими поверхностями и связан с каналом преобразования и наращивания мощности центрального воздухопотока посредством направляющих проемов. Энергопреобразующие модули расположены вертикально друг над другом и имеют общую центральную ось симметрии совместно с ветротурбиной, воздухоотводящим и заборным каналами и центральным воздухопотоком. В качестве энергопреобразующих модулей применены вихревые камеры. Управляемая надстройка к тяговой трубе снабжена дополнительными энергопреобразующими модулями. Техническим результатом является увеличение надежности и КПД, а также снижение уровня шума. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области солнечных теплоэлектростанций. Теплоэлектростанция с ветронаправляющими поверхностями содержит ветротурбину с электрогенератором, воздухоотводящий канал, канал преобразования и наращивания мощности центрального воздухопотока, теплоаккумулятор, лученаправляющие поверхности и цилиндрообразный заборный канал. Ветронаправляющие поверхности включают в себя вертикальные гелиопоглощающие поверхности. Канал преобразования и наращивания мощности центрального воздухопотока выполнен в качестве предтурбинной разгонной шахты и включает энергопреобразующие модули со встроенными теплопередающими элементами и воздухонаправляющими аэродинамическими элементами. Цилиндрообразный заборный канал снабжен ветронаправляющими поверхностями заборного канала и связан с каналом преобразования и наращивания мощности центрального воздухопотока посредством направляющих проемов. Первый энергопреобразующий модуль выполнен как вихревая камера. Второй энергопреобразующий модуль выполнен с применением второй вихревой камеры, расположенной вдоль общей вертикальной оси над первой и содержащей два воздухозавихряющих входа воздухопотока - торцевой и боковой. Третий энергопреобразующий модуль в разгонной шахте создан посредством установки вдоль периферии последней воздуховыпускных завихряющих профилей. Техническим результатом является увеличение КПД преобразования тепловой энергии в электрическую и снижение уровня шума. 2 ил.

Изобретение относится к гелиотехнике. Сущность изобретения блок концентраторов солнечной батареи включает первую панель солнечной батареи, выполненную таким образом, чтобы получать солнечную энергию, и первый регулируемый концентратор, соединенный с первой панелью солнечной батареи. Первый регулируемый концентратор отражает солнечную энергию на первую панель солнечной батареи. Первый ведущий вал соединен с первым регулируемым концентратором. Первый ведущий вал выполнен таким образом, чтобы вращать первый регулируемый концентратор относительно первой панели солнечной батареи для максимального увеличения количества солнечной энергии, отражаемой на первую панель солнечной батареи. Также предложен другой вариант выполнения блока концентраторов солнечной батареи и способ концентрирования солнечной энергии на панелях солнечной батареи с концентраторами. Изобретение обеспечивает увеличение количества вырабатываемой электрической энергии, снижение габаритов и веса. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области гелиоэнергетики и может быть использовано в гелиоустановках специального назначения для обеззараживания питьевой воды. Способ обеззараживания жидкости основан на выделении из принимаемого светового потока солнечной энергии компоненты излучения УФ-диапазона волн и концентрации выделенной компоненты излучения УФ-диапазона волн для ее воздействия на формируемый поток обеззараживаемой жидкости, при этом выделенную компоненту излучения УФ-диапазона волн преобразуют в сходящийся пучок клиновидной формы в направлении его распространения, а поток обеззараживаемой жидкости формируют с поперечным сечением, вытянутым вдоль кромки вершины вышеуказанного пучка клиновидной формы. Гелиоэнергетическая установка для обеззараживания жидкости содержит концентратор излучения УФ-диапазона волн, кювету для прохода потока обеззараживаемой жидкости с прозрачным окном для подачи сконцентрированного излучения на вышеуказанный поток, формирователь параллельного пучка УФ-излучения в виде выпуклого зеркального элемента, смонтированного перед фокальной областью концентратора, и цилиндрическую положительную линзу, установленную за тыльной стороной концентратора, при этом цилиндрическая фокусирующая линза через центральное отверстие, предусмотренное в концентраторе, и формирователь параллельного пучка УФ-излучения оптически сопряжена с отражающей поверхностью концентратора, кювета размещена в области фокальной линии цилиндрической фокусирующей линзы, а ее полость выполнена с поперечным сечением, сужающимся от средней части к периферии. Технический результат при использовании изобретения заключается в упрощении процесса реализации способа обеззараживания жидкости и повышении удобства эксплуатации и обслуживания установки. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к солнечной энергетике и может найти применение в гелиоустановках специального назначения, например в установках для обеззараживания воды, использующих для уничтожения патогенной микрофлоры ультрафиолетовую часть солнечного излучения. В соответствии с изобретением в способе обеззараживания жидкости, основанном на приеме светового потока солнечной энергии, выделении из принятого потока компоненты излучения УФ-диапазона волн, концентрации выделенной компоненты излучения УФ-диапазона волн для ее воздействия на сформированный поток обеззараживаемой жидкости при подаче последнего вдоль области концентрации компоненты излучения УФ-диапазона волн, концентрацию выделенной компоненты излучения УФ-диапазона волн осуществляют путем ее фокусировки в замкнутой области кольцевой формы, определяют плотность УФ-излучения в принимаемом световом потоке солнечной энергии и осуществляют подачу сформированного потока обеззараживаемой жидкости вдоль области кольцевой формы с заданной скоростью потока, перед воздействием на поток обеззараживаемой жидкости фокусируемой компонентой излучения УФ-диапазона волн, преобразуют последнюю в параллельный пучок кольцевого сечения, поток обеззараживаемой жидкости формируют с поперечным сечением прямоугольной формы. В гелиоэнергетическом комплексе для обеззараживания жидкости, содержащем концентратор солнечной энергии УФ-диапазона волн, расположенный на несущей конструкции, гидросистему в виде циркуляционного контура обеззараживаемой жидкости, включающего последовательно соединенные гидронасос, подключенный к блоку управления, полую кювету трубчатого сечения для прохода обеззараживаемой жидкости, выполненную из оптически прозрачного материала, смонтированную в фокальной области концентратора, и контрольный элемент, подключенный к системе слежения за Солнцем, отражающая поверхность концентратора солнечной энергии УФ-диапазона волн образована телом вращения -образной формы в осевом сечении, а полая кювета выполнена кольцеобразной замкнутой формы и с прямоугольным поперечным сечением. Отражающая поверхность концентратора образована вращением дуги окружности относительно прямой, параллельной оси симметрии дуги окружности, или вращением дуги параболы со стороны ее вершины относительно прямой, параллельной оси параболы, полая кювета смонтирована на стойках, жестко связанных с несущей конструкцией, при этом две из стоек выполнены полыми, а полая кювета подключена к циркуляционному контуру через полости вышеупомянутых двух стоек, в полой кювете предусмотрена герметичная перегородка, при этом одноименные концы полых стоек подключены к полости кюветы по разные стороны ее герметичной перегородки. Технический результат от использования изобретения заключается в упрощении процесса наведения на Солнце, также в повышении производительности (увеличении объема обработанной жидкости в единицу времени) и улучшении качества обеззараживаемой жидкости. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области гелиотехники, в частности касается создания солнечных модулей с концентраторами солнечного излучения для выработки электричества и тепла. В солнечном модуле с концентратором, содержащем зеркальные отражатели и приемник излучения с двухсторонней поверхностью, установленный в плоскости миделя между осью отражателя и одним из его краев, концентратор выполнен из n (n=1.2.3.) осесимметричных кольцеобразных тороидальных отражателей с общей осью симметрии и общей плоскостью миделя, радиусы поперечного сечения R всех отражателей равны расстоянию центра поперечного сечения от оси симметрии и связаны между собой соотношением

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для выращивания растений с меньшим потреблением извне электрической и тепловой энергии за счет расширенного использования энергии солнечных лучей для обогрева и освещения внутреннего пространства тепличного комплекса при одновременной интенсификации роста растений, а в некоторых вариантах комплекса - вообще без такого потребления. Солнечный интенсифицированный тепличный комплекс содержит основание, светопроницаемое теплоизолирующее куполообразное покрытие с круговым светопроницаемым теплоизолирующим проемом в центре. Покрытие закреплено на несущих опорах, вертикально установленных на основании, изготовлено из кровельных блоков из светонепроницаемого материала с малой теплопроводностью, с массивом сквозных отверстий в форме усеченных конусов или пирамид, покрытых изнутри лучеотражающим материалом, обращенных своими вершинами, в зависимости от исполнения, внутрь или наружу покрытия. Отверстия закрыты снаружи и изнутри вставками из тонкого светопроницаемого материала, а поверхность вышеназванных блоков, обращенная внутрь покрытия и не занятая сквозными и технологическими отверстиями, покрыта лучеотражающим материалом. Площади с культивируемыми растениями, основное и вспомогательное технологическое оборудование и системы жизнеобеспечения растений размещены внутри покрытия, а гелиопоглощающий, теплоаккумулирующий резервуар состоит из двух емкостей, первая из которых заполнена водой и установлена на основании в центре покрытия, соосно с ним, а вторая установлена внутри первой, соосно с ней, и изолирована по бокам и снизу материалом с низкой теплопроводностью. Вторая емкость сверху закрыта собственным светопроницаемым теплоизолирующим покрытием и заполнена, например, поваренной солью. Два преимущественно охлаждаемых водой из первой емкости отражателя света выполнены в форме усеченных конусов или многогранных усеченных пирамид. Первый из которых с наружной боковой светоотражающей поверхностью установлен вершиной вниз снаружи над покрытием, соосно с ним. Второй - полый, с наружной и внутренней боковыми светоотражающими поверхностями установлен соосно с первым отражателем, вершиной вверх, внутри покрытия, над гелиопоглощающим, теплоизолирующим резервуаром. На прилегающей к покрытию территории, концентрично ему, и как минимум, в два концентрических ряда размещены плоские лучеотражающие панели. Каждая из них установлена на выходном звене своего двухкоординатного поворотного механизма с управляемым приводом. Основание привода закреплено на опорной стойке, вертикально установленной на поверхности земли. Образующие вместе с вышеназванными двумя отражателями света дополнительный энергетический канал в виде потока солнечных, лучей, отраженных лучеотражающими панелями, сконцентрированного и направленного сверху вниз на поверхность гелиопоглощающего, теплоаккумулирующего резервуара, при необходимости рассредоточенного по всей поверхности. Управляемые приводы двухкоординатных поворотных механизмов своими входами подключены к выходам устройства автоматического управления, реализованного на базе компьютерного центра. Электрические входы центра соединены с датчиками температуры сред в емкостях гелиопоглощающего, теплоаккумулирующего резервуара и в пространстве под покрытием, с датчиками скорости и направления ветра, с датчиками положения координат двухкоординатных поворотных механизмов. Технический результат заключается в снижении потребляемой извне тепловой и электрической энергии при одновременной интенсификации роста растений за счет расширенного использования солнечной энергии для обогрева и освещения внутреннего пространства светопроницаемого теплоизолирующего куполообразного покрытия. 12 з.п. ф-лы, 13 ил.