солнечная энергетическая установка
Классы МПК: | F24J2/06 с элементами для концентрации энергии |
Автор(ы): | Корнильев И.Н., Бурцев И.В. |
Патентообладатель(и): | Астраханский государственный технический университет |
Приоритеты: |
подача заявки:
2002-05-06 публикация патента:
27.04.2004 |
Изобретение относится к области преобразования солнечной энергии, в частности к устройствам, преобразующим солнечную энергию в тепловую. Для этого установка имеет систему параллельных ребер с зеркальными поверхностями переменной кривизны, причем у основания поверхности ребер переходят в поверхности цилиндрических полостей, покрытых светопоглощающей краской и устроенных в корпусе на стороне, обращенной к Солнцу. Технический результат заключается в более полном поглощении и использовании солнечной энергии. 2 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
Солнечная энергетическая установка, содержащая зеркала в качестве отражающего экрана, отличающаяся тем, что она имеет систему параллельных ребер с зеркальными поверхностями переменной кривизны, причем у основания поверхности ребер переходят в поверхности цилиндрических полостей, покрытых светопоглощающей краской и устроенных в корпусе на обращенной к Солнцу стороне.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области преобразования солнечной энергии, в частности к устройствам, преобразующим солнечную энергию в тепловую.Известно устройство для нагревания воды (см. заявку №97100973/06, 6 F 24 J 2/50, 2/48, 1997 г.), содержащее теплоизолированный корпус с лабиринтом для протока воды, с прозрачной крышкой, покрытой парниковой пленкой с подводящими и отводящими патрубками, с пароводяным клапаном.Однако данное устройство для создания парникового эффекта покрыто прозрачной крышкой, которая, в свою очередь, покрыта парниковой пленкой. В результате из-за недостаточной проникающей способности крышки и пленки часть солнечной энергии теряется, а также часть энергии в виде излучения возвращается обратно. Кроме того, подобный солнечный водонагреватель не может работать в условиях пониженного давления (вакууме).Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству является устройство для улавливания солнечной энергии и передачи этой энергии к подлежащей нагреву среде (см. патент РФ №2153132, 7 F 24 J 2/10, 2/52, 1998 г.), содержащее множество круглых и расположенных по кругу на некотором расстоянии друг от друга зеркал с тем, чтобы образовать отражающий экран, на который может падать солнечное излучение, с возможностью изменения угла наклона, и снабженное механизмом поворота угла наклона.В указанном устройстве система зеркал представляет собой концентратор солнечной энергии, однако в этом устройстве используется не весь световой поток, падающий на устройство, т.к. между зеркалами имеются неиспользуемые площади.Техническая задача - создание высокоэффективного устройства, которое позволило наиболее полно использовать весь световой поток, падающий на устройство.Техническим результатом данного устройства является более полное поглощение и использования солнечной энергии.Технический результат достигается тем, что в солнечной энергетической установке, содержащей зеркала в качестве отражающего экрана, имеется система параллельных ребер с зеркальными поверхностями переменной кривизны, причем у основания поверхности ребер переходят в поверхности цилиндрических полостей, покрытых светопоглощающей краской и устроенных в корпусе на обращенной к Солнцу стороне.В устройстве использованы зеркальные поверхности переменной кривизны, при которой солнечные лучи неизбежно попадают в покрытую светопоглощающей краской полость в корпусе теплообменного устройства.Предлагаемое устройство изображено на чертежах (фиг.1 - сечение, фиг.2 - ход лучей).Устройство состоит из корпуса 1, в котором во взаимно перпендикулярных направлениях устроены цилиндрические каналы 2 для циркуляции жидкого теплоносителя. Ребра 3 имеют форму двугранного угла с хорошо отражающими (зеркальными) боковыми поверхностями переменной кривизны. У основания боковые поверхности ребер переходят в цилиндрические полости 4, поверхности которых покрыты светопоглощающей краской. Сторона устройства, противоположная направлению на Солнце 5, покрыта теплоизоляционным материалом.Теплообменное устройство работает следующим образом. Солнечные лучи, испытав однократное отражение от поверхности ребер 3 (фиг.1), попадают в цилиндрическую полость 4, где после нескольких отражений практически полностью поглощаются, прежде чем выйдут в обратном направлении. Поглощенная энергия передается через материал корпуса 1 теплоносителю, протекающему по цилиндрическим каналам 2. Для улучшения условий конвективного потока теплоносителя при изменении ориентации устройства каналы 2 просверлены во взаимно перпендикулярных направлениях. Часть энергии, поглощенной боковыми поверхностями ребер 3 при отражении от них света, также передается теплоносителю через материал самих ребер. Если двугранный угол![солнечная энергетическая установка, патент № 2227876](/images/patents/241/2227041/945.gif)
![солнечная энергетическая установка, патент № 2227876](/images/patents/241/2227139/963.gif)
![солнечная энергетическая установка, патент № 2227876](/images/patents/241/2227006/176.gif)
![солнечная энергетическая установка, патент № 2227876](/images/patents/241/2227070/8776.gif)
![солнечная энергетическая установка, патент № 2227876](/images/patents/241/2227070/8776.gif)
Класс F24J2/06 с элементами для концентрации энергии