RU2282798C2 - Солнечный модуль с концентратором (варианты) - Google Patents
Солнечный модуль с концентратором (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2282798C2 RU2282798C2 RU2004129556/06A RU2004129556A RU2282798C2 RU 2282798 C2 RU2282798 C2 RU 2282798C2 RU 2004129556/06 A RU2004129556/06 A RU 2004129556/06A RU 2004129556 A RU2004129556 A RU 2004129556A RU 2282798 C2 RU2282798 C2 RU 2282798C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reflector
- reflectors
- diameter
- receiver
- axis
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
Landscapes
- Lenses (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
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 
где rпр - радиус приемника, каждый кольцеобразный тороидальный отражатель развернут навстречу предыдущему, все отражатели имеют общий осесимметричный приемник с двухсторонней рабочей поверхностью, диаметр которого равен половине диаметра n-го отражателя. Или, в солнечном модуле с концентратором, содержащем зеркальные отражатели и приемник излучения, установленный в диаметральной плоскости между осью отражателя и одним из его краев, концентратор выполнен из двух тороидальных отражателей, плоскости миделей которых совпадают, а расстояние центра поперечного сечения большого тороидального отражателя от оси симметрии примерно равно радиусу поперечного сечения большого тороидального отражателя и в два раза больше радиуса поперечного сечения малого тороидального зеркального отражателя и расстояния центра поперечного сечения малого тороидального отражателя от оси симметрии, указанные большой и малый кольцеобразные тороидальные отражатели развернуты навстречу друг другу, а приемник излучения выполнен с двухсторонней рабочей поверхностью и установлен осесимметрично в плоскости миделя малого кольцеобразного тороидального отражателя и имеет диаметр, равный половине диаметра малого тороидального отражателя. Изобретение должно обеспечить увеличение концентрации излучения на приемнике излучения при сохранении большого апертурного угла. 8 н.п. ф-лы, 7 ил.
Description
Изобретение относится к области гелиотехники, в частности касается создания солнечных модулей с концентраторами солнечного излучения для выработки электричества и тепла.
Известен солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором, состоящий из цилиндрического концентратора с воспринимающей солнечное излучение плоскостью, поперечное сечение концентратора выполнено по окружности радиуса r, и приемника излучения с двухсторонней рабочей поверхностью, расположенного в плоскости радиуса г (патент Франции №2342558, опубл. 23.09.77, МКИ H 01 L 31/08, G 02 B 5/08). Солнечное излучение приходит на воспринимающую плоскость, на которой установлена часть приемника излучения, выполненная в виде солнечных элементов с двусторонней фоточувствительностью, часть солнечного излучения попадает непосредственно на лицевую сторону приемника излучения, расположенного на воспринимающей плоскости в пределах радиуса r. Через вторую часть воспринимающей плоскости, имеющей также размер r, излучение проходит на концентратор, отражается и попадает на тыльную сторону приемника излучения. Концентрация (геометрическая) излучения на солнечных элементах, равная отношению площади воспринимающей плоскости (2r) к площади солнечных элементов (r), составляет в этом случае 2.
Недостатком известного решения является низкая концентрация излучения на солнечных элементах, которая в идеальном случае равна 2, а в реальных условиях с учетом отражения от цилиндрического концентратора составит 1,5-1,6, что приводит к незначительному изменению как стоимостных характеристик модуля (для фотоэлектрических модулей), так и теплотехнических параметров (для комбинированных модулей для выработки электричества и тепла).
Известен солнечный модуль с концентратором, состоящий из цилиндрического концентратора с воспринимающей солнечное излучение плоскостью и приемника излучения с двухсторонней рабочей поверхностью, у которого поперечное сечение цилиндрического концентратора выполнено двумя радиусами, причем окружность радиуса r сопрягается с окружностью большого радиуса R в плоскости, на которой расположены центры обоих радиусов, перпендикулярной плоскости, воспринимающей излучение. Приемник излучения может быть расположен в плоскости радиуса r, совмещенной с плоскостью сопряжения окружностей с радиусами r и R (Пат. РФ № 2191329, кл. 7 F 24 Y 2/14, 20.02.2001).
Модуль имеет более высокую концентрацию излучения по сравнению с аналогом. Недостатком солнечного модуля является низкое значение апертурного угла 90°, в пределах которого солнечный модуль концентрирует прямое и рассеянное солнечное излучение.
Предложенное изобретение решает следующую техническую задачу: увеличивает концентрацию излучения на приемнике излучения при сохранении большого апертурного угла.
Для достижения указанного результата 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 (=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 
где rпр - радиус приемника, каждый кольцеобразный тороидальный отражатель развернут навстречу предыдущему, все отражатели имеют общий осесимметричный приемник с двухсторонней рабочей поверхностью, диаметр которого равен половине диаметра n-го отражателя.
В солнечном модуле с концентратором, содержащем зеркальные отражатели и приемник излучения, установленный в диаметральной плоскости между осью отражателя и одним из его краев, концентратор выполнен из двух тороидальных отражателей, плоскости миделей которых совпадают, а расстояние центра поперечного сечения большого тороидального отражателя от оси симметрии примерно равно радиусу поперечного сечения большого тороидального отражателя и в два раза больше радиуса поперечного сечения малого тороидального зеркального отражателя и расстояния центра поперечного сечения малого тороидального отражателя от оси симметрии, указанные большой и малый кольцеобразные тороидальные отражатели развернуты навстречу друг другу, а приемник излучения выполнен с двухсторонней рабочей поверхностью и установлен осесимметрично в плоскости миделя малого кольцеобразного тороидального отражателя и имеет диаметр, равный половине диаметра малого тороидального отражателя.
В другом варианте исполнения концентратор выполнен из трех осесимметричных разновеликих кольцеобразных тороидальных отражателей, в каждом из трех отражателей радиусы поперечного сечения R1, R2 и R3 примерно равны, а диаметры отражателей в четыре раза больше их размеров поперечного сечения и равны расстоянию центра поперечного сечения от оси симметрии и связаны между собой соотношением:
все три отражателя имеют общую плоскость миделя и общий осесимметричный приемник с двухсторонней рабочей поверхностью с диаметром, равным 
, первый и третий отражатели развернуты в одном направлении навстречу излучению, а второй излучатель развернут в противоположном направлении.
Для увеличения концентрации концентратор выполнен из четырех осесимметричных кольцеобразных тороидальных отражателей с общей осью симметрии и общей плоскостью миделя, радиусы поперечного сечения всех отражателей равны расстоянию центра поперечного сечения от оси симметрии концентратора и связаны между собой соотношениями:
второй и четвертый отражатели развернуты в сторону источника излучения, а первый и третий отражатели развернуты в противоположную сторону, а приемник с двухсторонней рабочей поверхностью установлен осесиметрично в общей плоскости миделя отражателей и имеет диаметр, равный половине диаметра четвертого отражателя.
В солнечном модуле с концентратором, содержащем зеркальные отражатели и общий приемник излучения, установленный в плоскости миделя между осью отражателя и одним из его краев, концентратор выполнен из трех осесимметричных кольцеобразных тороидальных отражателей, тороидальный зеркальный отражатель имеет радиус поперечного сечения, который примерно равен расстоянию центра поперечного сечения от оси симметрии и в два раза больше радиуса поперечного сечения двух других зеркальных тороидальных отражателей, второй и третий тороидальные отражатели развернуты в противоположные стороны друг от друга и имеют одинаковые размеры отражателей и приемников и заключены в зеркальную оболочку, в каждом из отражателей радиус поперечного сечения примерно равен расстоянию центра поперечного сечения от оси симметрии отражателя, а приемники излучения выполнены с двухсторонней рабочей поверхностью и установлены осесимметрично, а диаметр каждого приемника равен половине диаметра второго или третьего отражателя, первый и один из двух других тороидальных отражателей имеют общую плоскость миделя и развернуты навстречу друг другу.
В солнечном модуле с концентратором, содержащем зеркальные отражатели и приемник излучения, установленный в плоскости миделя между осью отражателя и одним из его краев, концентратор выполнен из четырех осесимметричных кольцеобразных тороидальных отражателей с общей осью симметрии, радиусы поперечного сечения всех отражателей равны расстоянию центра поперечного сечения от оси симметрии концентратора, а диаметры отражателей в четыре раза больше их радиуса поперечного сечения и связаны между собой соотношениями 
первый и второй отражатели имеют осесимметричные приемники излучения с двухсторонней рабочей поверхностью и развернуты тыльными поверхностями друг к другу, а третий и четвертый отражатели заключены в зеркальную оболочку и установлены над вторым отражателем и развернуты навстречу друг к другу таким образом, что плоскости миделя первого и второго отражателей и первого приемника совпадают и совпадают плоскости миделя третьего и четвертого отражателей и второго приемника.
В солнечном модуле с концентратором, содержащем зеркальные отражатели и приемник излучения, установленный в плоскости миделя между осью отражателя и одним его краев, концентратор выполнен из четырех осесимметричных кольцеобразных тороидальных отражателей с общей осью симметрии и содержит два одинаковых осесимметричных приемника с двухсторонней рабочей поверхностью, радиусы поперечного сечения всех отражателей равны расстоянию центра поперечного сечения от оси симметрии концентратора, диаметры первого, второго и третьего отражателей и радиус первого приемника связаны соотношением 
первый и третий отражатели ориентированы в направлении источника излучения, а второй отражатель - в противоположном направлении, четвертый отражатель и второй приемник установлены под третьим отражателем и их диаметры и диаметр второго приемника связаны соотношением 
четвертый отражатель ориентирован в направлении, противоположном направлению на источник излучения, плоскость миделей четвертого отражателя совпадает с плоскостью второго приемника, а плоскости первого, второго и третьего отражателей совпадают с плоскостью первого приемника. 
Четвертый отражатель ориентирован в противоположном направлении на источник излучения, плоскость миделей четвертого отражателя совпадает с плоскостью второго приемника, а плоскости первого, второго и третьего отражателей совпадают с плоскостью первого приемника, третий и четвертый отражатели заключены в зеркальную оболочку.
В солнечном модуле с концентратором, содержащем зеркальные отражатели и приемник излучения, установленный в плоскости миделя между осью отражателя и одним из его краев, концентратор выполнен из семи осесимметричных кольцеобразных тороидальных отражателей с осью симметрии и содержит три одинаковых осесимметричных приемника с двухсторонней рабочей поверхностью, радиусы поперечного сечения всех отражателей равны расстоянию центра поперечного сечения от оси симметрии концентратора, диаметр первого, второго, третьего и четвертого отражателей и диаметр первого приемника связаны совтношением 
первый и третий отражатели ориентированы в направлении источника излучения, а второй и четвертый отражатели в противоположном направлении, пятый отражатель установлен над четвертым отражателем в зеркальной оболочке и его диаметр и диаметр второго приемника связаны соотношением 
пятый отражатель ориентирован в направлении источника излучения, шестой и седьмой отражатели установлены под третьим отражателем в зеркальной оболочке, их диаметры связаны между собой и с диаметром третьего приемника соотношением 
диаметры третьего и шестого совпадают, а также равны между собой диаметры четвертого, пятого и седьмого отражателей, плоскость миделя пятого отражателя совпадает с плоскостью второго приемника, а плоскости первого, второго, третьего и четвертого отражателей совпадают с плоскостью первого приемника, а плоскости миделя шестого и седьмого отражателей совпадают с плоскостью третьего приемника.
На фиг.1 представлено поперечное сечение солнечного модуля с двумя кольцеобразными тороидальными концентраторами, развернутыми навстречу друг другу.
На фиг.2 и 3 представлены солнечные модули с тремя и четырьмя кольцеобразными тороидальными отражателями, развернутыми навстречу друг другу.
На фиг.4 показан солнечный модуль с тремя тороидальными кольцеобразными отражателями, два из которых имеют одинаковый диаметр и развернуты навстречу друг другу.
На фиг.5 и 6 показан солнечный модуль с четырьмя кольцеобразными тороидальными отражателями, два из которых имеют одинаковый диаметр и развернуты навстречу друг другу.
На фиг.7 показан солнечный модуль с 6 кольцеобразными тороидальными отражателями, из которых два малых отражателя с одинаковыми диаметрами развернуты навстречу друг другу в верхней части модуля, а два других одинаковых отражателя с диаметрами, которые в два раза больше диаметра малых отражателей, расположены в нижней части модуля.
Солнечный модуль с концентратором (фиг.1) состоит из первого кольцеобразного тороидального зеркального отражателя 1 с воспринимающей солнечное излучение плоскостью миделя 2. Приемник излучения 5 с лицевой 6 и тыльной 7 рабочей поверхностью установлен в плоскости миделя 2. Поперечное сечение отражателя 1 имеет радиус R1 и удалено от центра симметрии отражателя 3 на расстояние R1. Центр симметрии 8 приемника 5 совпадает с центром симметрии 9 отражателя 1. Кроме того, на фиг.1 изображено: солнечные лучи L1, L2, L3 и схема их прохождения в солнечном модуле, α - угловая апертура солнечного модуля, диаметр приемника D0, диаметр первого отражателя D1=4R1 и второго отражателя 
Над отражателем 1 установлен осесимметрично второй тороидальный отражатель 3 с плоскостью миделя 4, развернутый навстречу отражателю 1 таким образом, что их плоскости миделей 2 и 4 совпадают.
Поперечное сечение второго тороидального отражателя имеет радиус R0 и удалено от оси симметрии 8 на расстояние R0.
Солнечный модуль с концентратором на фиг.2 снабжен третьим кольцеобразным тороидальным отражателем 10, который развернут встречно со вторым отражателем 3 и имеют общую плоскость миделя 11 и ось симметрии 12 со вторым и первым отражателями. Поперечное сечение третьего отражателя 10 имеет радиус R3, который удален от оси симметрии 11 на расстояние R3.
В плоскости миделя 11 третьего отражателя 10 установлен приемник 5, диаметр которого D0 связан с диаметрами отражателей следующим соотношением: 
Солнечный модуль с концентратором на фиг.3 содержит четыре кольцеобразных тороидальных зеркальных отражателя 1,3, 10, 13, диаметры которых связаны с диаметром приемника 5 D0 следующими соотношениями 
четвертый зеркальный отражатель 13 развернут встречно третьему отражателю 10 и имеет общую с ним ось симметрии 12 и плоскость миделя 14, поперечное сечение четвертого отражателя удалено от оси симметрии 12 на расстояние 
Солнечный модуль с концентратором на фиг.4 по сравнению с фиг.1 содержит третий тородиальный зеркальный отражатель 15, который установлен встречно над вторым отражателем 3 и имеет одинаковый с ним диаметр D3=D2 и радиус поперечного сечения. Отражатели 3 и 15 заключены в зеркальную оболочку 16.
Второй и третий 15 отражатели имеют приемники излучения 5 и 17 одинакового диаметра D0, которые связаны с диаметрами первого и второго отражателей соотношением 
Солнечный модуль с концентратором на фиг.5 по сравнению с фиг.4 имеет четвертый дополнительный отражатель 18, который развернут встречно относительно третьего дополнительного отражателя 16 и имеет общий с отражателем 16 и ось симметрии 20 и плоскость миделя 19. Радиус поперечного сечения четвертого дополнительного отражателя 18R4 удален от оси симметрии 19 на расстояние R4. Четвертый дополнительный отражатель 18 и третий дополнительный отражатель 16 имеют общий дополнительный приемник 21, диаметр 
которого связан с диаметрами дополнительных отражателей 16 и 18 соотношениями 
На фиг.6 солнечный модуль с концентратором по сравнению с фиг.2 имеет дополнительный четвертый отражатель 22, который развернут встречно третьему отражателю 10 и имеет с ним одинаковый диаметр D3=D4. В плоскости миделя 23 четвертого дополнительного отражателя 22 установлен дополнительный второй приемник 24, диаметр которого D0 равен диаметру приемника третьего отражателя D0=D0
Солнечный модуль с концентратором на фиг.7 содержет семь тороидальных отражателей. По сравнению с фиг.6 установлено три дополнительных тороидальных отражателя 25, 26 и 27 одинакового диаметра D5=D6=D7, в плоскости миделя которых установлены три приемника 5, 28, 29 одинакового диаметра D0. Диаметры приемников связаны с диаметрами отражателей следующими соотношениями: 
Отражатели 25 и 26 заключены в зеркальную оболочку 16, диаметр которой равен диаметру отражателей 25 и 26, отражатели 10 и 22 заключены в зеркальную оболочку 30, диаметр которой равен диаметру отражателей 10 и 22. Зеркальное покрытие на зеркальных оболочках 16 и 30 расположено на внешней стороне цилиндрической оболочки 16 и 30.
Солнечный модуль работает следующим образом. Солнечное излучение поступает на первый тороидальный зеркальный отражатель и после одного, двух или трех переотражений в других тороидальных отражателях поступает на лицевую и тыльную поверхность 5 приемника излучения. Зеркальные оболочки 16 и 30 переотражают попадающее на них излучение на поверхность миделя концентратора и приемник (луч L5 на фиг.7)
Геометрический коэффициент концентрации солнечного модуля с концентратором составляет:
на фиг.1
так как 
на фиг.2
при 
на фиг.3
при 
на фиг.4
при 
на фиг.5
при 
на фиг.6
при 
на фиг.7
при 
В качестве приемника 5 используют фотоэлектрические преобразователи и металлические абсорберы с просветляющим покрытием.
Зеркальные тороидальные отражатели изготовляют путем штамповки из металлического листа, например полированного алюминия.
Зеркальный тороидальный отражатель больших размеров изготавливают из стеклянных зеркальных фацет.
Пример выполнения солнечного модуля. Зеркальные отражатели 1 (фиг.1) выполнен из полированного зеркального листового алюминия с диаметром D1=800 мм. Второй тороидальный зеркальный отражатель 3 имеет диаметр 400 мм. Приемник 5 выполнен из солнечных элементов диаметром D0=200 мм. Солнечный модуль имеет пиковую электрическую мощность 50 Вт, оптический КПД 0,7, коэффициент концентрации 12, КПД солнечных элементов 14%. Солнечный модуль устанавливается стационарно и не требует слежения за Солнцем. В южных широтах солнечный модуль может устанавливаться горизонтально, в умеренных широтах - с ориентацией на юг под углом к плоскости миделя горизонту, равным широте местности. Достоинством солнечного модуля является высокий коэффициент концентрации 8-172 по сравнению с прототипом и использование как прямого, так и рассеянного солнечного излучения в пределах апертурного угла α=120°. Солнечный модуль может также использоваться для преобразования искусственного излучения, например, сварочной дуги, электрической лампы и лазерного излучения с любого направления в верхней полуплоскости миделя 2.
Claims (8)
1. Солнечный модуль с концентратором, содержащий зеркальные отражатели и общий приемник излучения, установленный в плоскости миделя отражателя между осью отражателя и одним из его краев, отличающийся тем, что 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 
где rпр - радиус приемника, каждый последующий кольцеобразный тороидальный отражатель развернут навстречу предыдущему, все отражатели имеют общий осесимметричный приемник с двухсторонней рабочей поверхностью, диаметр которого равен половине диаметра n-го отражателя.
2. Солнечный модуль с концентратором, содержащий зеркальные отражатели и приемник излучения, установленный в диаметральной плоскости между осью отражателя и одним из его краев, отличающийся тем, что концентратор выполнен из двух тороидальных отражателей, плоскости миделей которых совпадают, а расстояние центра поперечного сечения большого тороидального отражателя от оси симметрии примерно равно радиусу поперечного сечения большого тороидального отражателя и в два раза больше радиуса поперечного сечения малого тороидального зеркального отражателя и расстояния центра поперечного сечения малого тороидального отражателя от оси симметрии, указанные большой и малый кольцеобразные тороидальные отражатели развернуты навстречу друг другу, а приемник излучения выполнен с двухсторонней рабочей поверхностью и установлен осесимметрично в плоскости миделя малого тороидального кольцеобразного отражателя и имеет диаметр, равный половине диаметра малого тороидального отражателя.
3. Солнечный модуль с концентратором, содержащий зеркальные отражатели и приемник излучения, установленный в плоскости миделя между осью отражателя и одним из его краев, отличающийся тем, что концентратор выполнен из трех осесимметричных разновеликих кольцеобразных тороидальных отражателей, в каждом из трех отражателей радиусы поперечного сечения R1, R2 и R3 примерно равны, а диаметры отражателей в четыре раза больше их размеров поперечного сечения и равны расстоянию центра поперечного сечения от оси симметрии и связаны между собой соотношением 
все три отражателя имеют общую плоскость миделя и общий осесимметричный приемник с двухсторонней рабочей поверхностью с диаметром, равным 1/2D3, первый и третий отражатели развернуты в одном направлении навстречу излучению, второй излучатель развернут в противоположном направлении, а диаметр приемника равен половине диаметра третьего отражателя,
где D1 - диаметр первого отражателя,
D2 - диаметр второго отражателя,
D3 - диаметр третьего отражателя,
Dпр - диаметр приемника.
4. Солнечный модуль с концентратором, содержащий зеркальные отражатели и приемник излучения, установленный в плоскости миделя между осью отражателя и одним из его краев, отличающийся тем, что концентратор выполнен из четырех осесимметричных кольцеобразных тороидальных отражателей с общей осью симметрии и общей плоскостью миделя, радиусы поперечного сечения всех отражателей равны расстоянию центра поперечного сечения от оси симметрии концентратора и связаны между собой соотношениями
второй и четвертый отражатель развернуты в сторону источника излучения, а первый и третий отражатель развернуты в противоположную сторону, а приемник с двухсторонней рабочей поверхностью установлен осесимметрично в общей плоскости миделя всех отражателей и имеет диаметр, равный половине диаметра четвертого отражателя,
где D1 - диаметр первого отражателя,
D2 - диаметр второго отражателя,
D3 - диаметр третьего отражателя,
D4 - диаметр четвертого отражателя,
Dпр - диаметр приемника.
5. Солнечный модуль с концентратором, содержащий зеркальный отражатель и приемник излучения, установленный в плоскости миделя между осью отражателя и одним из его краев, отличающийся тем, что концентратор выполнен из трех осесимметричных кольцеобразных тороидальных отражателей, первый тороидальный кольцеобразный зеркальный отражатель имеет радиус поперечного сечения, который примерно равен расстоянию центра поперечного сечения от оси симметрии тора и в два раза больше радиуса поперечного сечения каждого из двух других зеркальных тороидальных отражателей, второй и третий тороидальные отражатели развернуты в противоположные стороны друг от друга, заключены в зеркальную оболочку и имеют одинаковые размеры отражателей и приемников, в каждом из двух отражателей радиус поперечного сечения примерно равен расстоянию центра поперечного сечения от оси симметрии отражателя, а приемники излучения выполнены с двухсторонней рабочей поверхностью и установлены осесимметрично, а диаметр приемника равен половине диаметра второго и третьего отражателя, первый и один из двух других тороидальных отражателей имеют общую плоскость миделя и развернуты навстречу друг другу.
6. Солнечный модуль с концентратором, содержащий зеркальные отражатели и приемник излучения, установленный в плоскости миделя между осью отражателя и одним из его краев, отличающийся тем, что концентратор выполнен из четырех осесимметричных кольцеобразных тороидальных отражателей с общей осью симметрии, радиусы поперечного сечения всех отражателей равны расстоянию центра поперечного сечения от оси симметрии концентратора, а диаметры отражателей в четыре раза больше их радиуса поперечного сечения и связаны между собой соотношениями
первый и второй отражатели имеют осесимметричные приемники излучения с двухсторонней поверхностью, развернуты тыльными поверхностями друг к другу и заключены в зеркальную оболочку, а третий и четвертый отражатели установлены над вторым отражателем и развернуты навстречу друг другу таким образом, что плоскости миделя первого и второго отражателя и первого приемника совпадают и совпадают плоскости миделя третьего и четвертого отражателя и второго приемника,
где D1 - диаметр первого отражателя,
D2 - диаметр второго отражателя,
D3 - диаметр третьего отражателя,
D4 - диаметр четвертого отражателя,
D0 - диаметр приемника.
7. Солнечный модуль с концентратором, содержащий зеркальные отражатели и приемник излучения, установленный в плоскости миделя между осью отражателя и одним из его краев, отличающийся тем, что концентратор выполнен из четырех осесимметричных кольцеобразных тороидальных отражателей с общей осью симметрии и содержит два одинаковых осесимметричных приемника с двухсторонней рабочей поверхностью, радиусы поперечного сечения всех отражателей равны расстоянию центра поперечного сечения от оси симметрии, а диаметры отражателей в четыре раза больше радиусов поперечного сечения концентратора, диаметры первого, второго и третьего отражателя и первого приемника связаны соотношением
первый и третий отражатель ориентированы в направлении источника излучения, а второй отражатель в противоположном направлении, четвертый отражатель и второй приемник установлены под третьим отражателем и их диаметры и диаметр второго приемника связаны соотношением
четвертый отражатель ориентирован в противоположном направлении на источник излучения, плоскость миделей четвертого отражателя совпадает с плоскостью второго приемника, а плоскости первого, второго и третьего отражателя совпадают с плоскостью первого приемника, третий и четвертый отражатели заключены в зеркальную оболочку,
где D1 - диаметр первого отражателя,
D2 - диаметр второго отражателя,
D3 - диаметр третьего отражателя,
D4 - диаметр четвертого отражателя,
D0 - диаметр приемника.
8. Солнечный модуль с концентратором, содержащий зеркальные отражатели и приемник излучения, установленный в плоскости миделя между осью отражателя и одним из его краев, отличающийся тем, что концентратор выполнен из семи осесимметричных кольцеобразных тороидальных отражателей с общей осью симметрии и содержит три одинаковых осесимметричных приемника с двухсторонней рабочей поверхностью, радиусы поперечного сечения всех отражателей равны расстоянию центра поперечного сечения от оси симметрии концентратора, диаметры первого, второго, третьего и четвертого отражателя и диаметр первого приемника связаны соотношением
первый и третий отражатель ориентированы в направлении источника излучения, а второй и четвертый отражатель в противоположном направлении, пятый отражатель установлен над четвертым отражателем в зеркальной оболочке и его диаметр и диаметр второго приемника связаны соотношением
пятый отражатель ориентирован в направлении источника излучения, шестой и седьмой отражатели установлены под третьим отражателем в зеркальной оболочке таким образом, что их диаметры связаны между собой и с диаметром третьего приемника соотношением
диаметры третьего и шестого отражателя совпадают, а также равны между собой диаметры четвертого, пятого и седьмого отражателей, плоскость миделя пятого отражателя совпадает с плоскостью второго приемника, а плоскости первого, второго, третьего и четвертого отражателя совпадают с плоскостью первого приемника, а плоскости миделя шестого и седьмого отражателей совпадают с плоскостью третьего приемника,
где D1 - диаметр первого отражателя,
D2 - диаметр второго отражателя,
D3 - диаметр третьего отражателя,
D4 - диаметр четвертого отражателя,
D5 - диаметр пятого отражателя,
D6 - диаметр шестого отражателя,
D7 - диаметр седьмого отражателя,
D0 - диаметр приемника.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004129556/06A RU2282798C2 (ru) | 2004-10-08 | 2004-10-08 | Солнечный модуль с концентратором (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004129556/06A RU2282798C2 (ru) | 2004-10-08 | 2004-10-08 | Солнечный модуль с концентратором (варианты) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004129556A RU2004129556A (ru) | 2006-03-27 |
| RU2282798C2 true RU2282798C2 (ru) | 2006-08-27 |
Family
ID=36388509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004129556/06A RU2282798C2 (ru) | 2004-10-08 | 2004-10-08 | Солнечный модуль с концентратором (варианты) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2282798C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2645800C1 (ru) * | 2017-05-18 | 2018-02-28 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Солнечный модуль с концентратором |
-
2004
- 2004-10-08 RU RU2004129556/06A patent/RU2282798C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2645800C1 (ru) * | 2017-05-18 | 2018-02-28 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Солнечный модуль с концентратором |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004129556A (ru) | 2006-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6620995B2 (en) | Non-imaging system for radiant energy flux transformation | |
| US7607429B2 (en) | Multistage system for radiant energy flux transformation comprising an array of slat-like reflectors | |
| EP0596004B1 (en) | Non-imaging optical illumination system | |
| WO2010059657A2 (en) | Köhler concentrator | |
| WO2009140175A3 (en) | Photovoltaic generator with a spherical imaging lens for use with a paraboloidal solar reflector | |
| US20060274439A1 (en) | Optical system using tailored imaging designs | |
| EP1994336A2 (en) | A hybrid primary optical component for optical concentrators | |
| WO2002075225A2 (en) | Nonimaging solar concentrator with uniform irradiance | |
| TNSN94123A1 (ar) | جهاز لتجميع الطاقة الشمسية | |
| US9059352B2 (en) | Solar energy systems using external reflectors | |
| WO2007103994A3 (en) | Multi-junction solar cells with a homogenizer system and coupled non-imaging light concentrator | |
| EP2440856A2 (en) | Reflective free-form kohler concentrator | |
| Feuermann et al. | High-flux solar concentration with imaging designs | |
| CN101329442A (zh) | 光学玻璃热压成型高次非球面太阳能聚光元件 | |
| RU2282798C2 (ru) | Солнечный модуль с концентратором (варианты) | |
| Shanks et al. | The design of a parabolic reflector system with high tracking tolerance for high solar concentration | |
| US20150207455A1 (en) | Dense-Array Concentrator Photovoltaic System Utilising Non-Imaging Dish Concentrator And Array Of Crossed Compound Parabolic Concentrators | |
| RU2338128C1 (ru) | Солнечная установка с концентратором | |
| RU2295675C2 (ru) | Солнечный модуль с концентратором | |
| CN104297826B (zh) | 一种用于聚光系统的非成像二次反射镜 | |
| CN112187166B (zh) | 一种高效能聚光太阳能电池板 | |
| RU2292003C1 (ru) | Солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором | |
| JPH11502602A (ja) | 太陽光光束強化装置 | |
| EA002901B1 (ru) | Концентратор лучистой энергии | |
| EP3899378A1 (en) | Solar concentrator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091009 |