солнечный коллектор
Классы МПК: | F24J2/08 с линзами в качестве концентрирующих элементов |
Автор(ы): | Исаев П.И. |
Патентообладатель(и): | Исаев Пайзулла Исаевич |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-04-16 публикация патента:
20.12.2002 |
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. Сущность изобретения заключается в том, что в солнечном коллекторе, содержащем теплоизолированный корпус, в верхней части которого размещена пластина из набора линзовых концентраторов, под которыми в фокальной плоскости расположен теплоприемник, состоящий из тепловоспринимающей поверхности, согласно изобретению тепловоспринимающая поверхность выполнена выпукло-вогнутой, состоящей из вогнутых ячеек и повторяющей пространственную кривую, описываемую фокальной точкой каждой линзы в соответствии с положением Солнца в течение светового дня и Солнечного склонения и расположена на расстоянии Н от линз, определяемом из соотношения
и достаточном для защиты последних от теплового воздействия тепловоспринимающей поверхности, при этом корпус снабжен установленным над линзами сферическим светопрозрачным ограждением и вакуумирован или заполнен газом, у которого длина свободного пробега молекул минимальна, где R - радиус кривизны линзы, n - коэффициент преломления света материала линзы. В коллекторе под тепловоспринимающей поверхностью теплоприемника может быть расположена полость для подачи и отвода высокотемпературного теплоносителя, забирающего энергию солнечного коллектора, а также возможно выполнение функции теплопроводника тепловоспринимающей поверхностью. Изобретение позволит обеспечить получение высоких температур теплоносителя без использования систем слежения за Солнцем. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5
![солнечный коллектор, патент № 2194927](/images/patents/276/2194927/2194927-1t.gif)
Формула изобретения
1. Солнечный коллектор, содержащий теплоизолированный корпус, в верхней части которого размещена пластина из набора линзовых концентраторов, под которыми в фокальной плоскости расположен теплоприемник, состоящий из тепловоспринимающей поверхности, отличающийся тем, что тепловоспринимающая поверхность выполнена выпукло-вогнутой, состоящей из вогнутых ячеек и повторяющей пространственную кривую, описываемую фокальной точкой каждой линзы в соответствии с положением Солнца в течение светового дня и Солнечного склонения и расположена на расстоянии Н от линз, определяемом из соотношения![солнечный коллектор, патент № 2194927](/images/patents/276/2194927/2194927-6t.gif)
Описание изобретения к патенту
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, например, для получения электрической энергии и холода с высоким КПД, а также в бытовых установках. Известен солнечный коллектор, содержащий теплоизолированный корпус, концентратор которого выполнен в виде крышки, образованной расположенными в одной плоскости линзами, установленными над плоским теплоприемником энергии. А энергоподвод выполнен в виде теплопроводящих металлических стержней по числу линз с выступающими над теплоприемником торцами, закрытыми оптически прозрачными колпачками с внутренним селективным покрытием для снижения потерь тепла излучением (авт. свид. СССР 1247631, 30.07.86, F 24 J 2/08). Недостатком известного коллектора является невозможность получения высоких температур в связи с потерей тепловой энергии Солнца при его перемещении по небосклону в течение светового дня. Известен высокотемпературный солнечный коллектор, содержащий систему линз в верхней части теплоизолированного корпуса, расположенных двумя рядами друг над другом, нижний ряд которых имеет на верхней наружной поверхности селективный слой, и расположенный под ними теплоприемник с поглощающей лицевой стенкой в виде чередующихся воспринимающих излучение линейных полостных элементов с входными отверстиями и соединительными участками между ними, а фокальные линии линз расположены в зоне входных отверстий элементов (авт. свид. СССР 1815527, 15.05.93, F 24 J 2/08). Недостатком известного коллектора является сложность конструкции. Наиболее близким к предложенному является солнечный коллектор, содержащий теплоизолированный корпус, в верхней части которого расположена пластина из набора трубчатых линз, под которыми в фокальной плоскости расположен теплоприемник, состоящий из тепловоспринимающей поверхности и трубчатого нагревателя (авт. свид. СССР 828983, 07.05.81, F 24 J 2/08). Недостатком известного коллектора является невозможность максимального улавливания солнечной энергии в течение светового дня при перемещении Солнца по небесному небосводу и, как следствие этого, невозможность получить высокие температуры. Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является получение высоких температур солнечным коллектором без использования следящих за Солнцем устройств. Указанная техническая задача решается тем, что в солнечном коллекторе, содержащем теплоизолированный корпус, в верхней части которого расположена пластина из набора линзовых концентраторов, под которыми в фокальной плоскости расположен теплоприемник, состоящий из тепловоспринимающей поверхности, согласно изобретению, тепловоспринимающая поверхность выполнена выпукло-вогнутой, образованной вогнутыми ячейками и повторяющей пространственную кривую, описываемую фокальной точкой каждой линзы в соответствии с положением Солнца в течение светового дня и Солнечного склонения и расположена на расстоянии Н от линз, определяемом из соотношения![солнечный коллектор, патент № 2194927](/images/patents/276/2194927/2194927-4t.gif)
![солнечный коллектор, патент № 2194927](/images/patents/276/2194927/2194927-5t.gif)
Класс F24J2/08 с линзами в качестве концентрирующих элементов