| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2164722
БАГАТОЦІЛЬОВИЙ СОНЯЧНА БАТАРЕЯ
Ім'я винахідника: Єфремов Г.А .; Мінасбеков Д.А .; Трушков В.М .; Лізунов О.О .; Смирнов А.В.
Ім'я патентовласника: Науково-виробниче об'єднання машинобудування
Адреса для листування: 143952, Московська обл., М Реутов, вул. Гагаріна 33, НВО машинобудування
Дата початку дії патенту: 1999.05.17
Винахід відноситься до сонячних батарей (СБ) з прямим перетворенням сонячної енергії в електричну за допомогою фотоелектричних перетворювачів (ФЕП), а саме до сонячних батарей з охолоджуваними модулями. Сутність: сонячна батарея, яка містить ФЕП, виконана багатомодульною, ФЕП кожного модуля розміщені на несучої підкладці, має канали для протікання холодоагенту, а модулі закріплені і загерметизовані в загальних силових подавальному та зворотному колекторах, кожен з яких виконаний у вигляді двох профілів уголкового виду, жорстко з'єднаних між собою. По периметру модулів в місці їх стику з колекторами встановлені пружні ущільнення, складальні вкладиші для поджатия ущільнень в бічному напрямку, яка герметизується герметиком, обмежувачі переміщення модулів в поздовжньому напрямку, мають зазор з модулями, а один з кутових профілів колектора закріплений з можливістю переміщення перпендикулярно площині розміщення ФЕП. Технічним результатом винаходу є підвищення ефективності охолодження ФЕП і використання располагаемой поверхні модуля для розміщення ФЕП, зниження маси конструкції, вартості СБ, поліпшення технологічності виготовлення.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до області сонячних батарей (СБ) з прямим перетворенням сонячної енергії в електричну за допомогою фотоелектричних перетворювачів (ФЕП), а саме до сонячних батарей з охолоджуваними модулями.
Відомо, що енергетичний ККД використовуваних в даний час ФЕП не перевищує 15%, решта світлова енергія переходить в тепло і ККД ФЕП з ростом температури падає.
Відома багатомодульна СБ з модулями, оснащеними ФЕП, охолоджуваними природною конвекцією повітря ( "Практичне застосування сонячних елементів", Італія, ДПНТБ, МФ Пер. 85/510951). Недоліком відомої конструкції є недостатня ефективність охолодження і кілька знижений ККД
Відомі модулі (пат. США 5614033A, 6 H 01 L 31/052, 1995 г.), в яких є легка підкладка у вигляді гратчастої структури з тонкими листами і легкої серцевиною і мають тепловідвід у вигляді поверхні, що випромінює. Недоліком є відсутність каналів для охолодження холодоагентом.
Відомі модулі (пат. Німеччина 4021339, 5 H 01 L 31/048), що мають канали для проходження хладагента, несучу основу у вигляді двох стекол з пінопласту наповненням. Недоліком відомої конструкції є зменшення площі, займаної ФЕП, внаслідок використання частини площі під канали охолодження, відсутність елементів кріплення модуля і подачі і відведення холодоагенту.
Відомий багатоцільовий перетворювач сонячної енергії (пат. США 5522944А, H 01 L 31/058, 1995 р), обраний в якості найбільш близького аналога, що перетворює сонячну енергію в електричну і теплову, що містить корпус з кришкою, задніми і бічними стінками, матрицю ФЕП, кілька з'єднаних між собою труб з рідиною, що служать для охолодження ФЕП і передачі теплової енергії до зовнішніх споживачам. Недоліком відомої конструкції є знижена ефективність теплос'ема через нерівномірність охолодження ФЕП, тому що ФЕП, що знаходяться в середині між трубами охолоджуються гірше, ніж прилеглі до них, менша площа, займана ФЕП, через те, що частина площі під розміщення ФЕП перетворювача зайнята трубами холодоагенту, Одномодульні конструкції, що при потужності понад 100 Вт призводить до погіршення технологічності , збільшення вартості, а й збільшення маси конструкції через відсутність загальних колекторів модулів.
Метою винаходу є усунення перелічених недоліків. Зазначена мета досягається тим, що СБ є багатомодульною, що містить модулі, в яких підкладка, на якій кріпляться ФЕП, виконана несучої і містить канали для хладагента, що дозволяє найбільшою мірою використовувати площу модулів під розміщення ФЕП і рівномірно охолоджувати ФЕП. Модулі закріплені в двох загальних колекторах, службовців для подачі і відведення холодоагенту модулів і в якості силових балок для сприйняття навантажень від модулів, що призводить до зниження маси конструкції, в порівнянні з конструкцією, що містить колектори в кожному модулі.
Кожен з колекторів виконаний у вигляді двох профілів уголкового типу, жорстко з'єднаних із зігнутим листом, піддонами і з'єднаний з іншим колектором елементами конструкції; модулі в місці стику з колектором загерметизовані по периметру за допомогою пружних ущільнень (при цьому містяться обмежувачі ходу модулів в поздовжньому напрямку і набір вкладишів регулювання поджатия ущільнень в бічному напрямку, яка герметизується герметиком, що забезпечують необхідне поздовжнє і бічне переміщення модулів при коливаннях температури через відмінності коефіцієнтів теплового розширення модулів, колекторів та елементів конструкції, їх з'єднують, за рахунок наявності зазору в поздовжньому напрямку і деформації ущільнень в бічному). Один з кутових профілів колектора закріплений з можливістю переміщення перпендикулярно площині розташування ФЕП для забезпечення регульованого поджатия ущільнень.
 |
 |
 |
 |
Суть винаходу пояснюється кресленням, де на фіг. 1 показаний загальний вид багатоцільовий сонячної батареї, на фіг. 2,3,4 - конструкція вузлів.
Багатоцільова сонячна батарея містить модулі 1 з ФЕП 2, закріплені на несучій підкладці 3, що містить канали для протікання холодоагенту 4, в тому числі повітря.
Підкладка може бути металевою або з неметалла, наприклад, цільної, що виготовляється методом екструзії з полікарбонату із зміцнюючими буртиками 5 в місці стику. Модулі встановлені у вхідний 6 і відвідний 7 колектори, які містять два кутових профілю 8, жорстко з'єднаних із зігнутим листом 9, піддонами 10. Модулі загерметизовані за допомогою пружних ущільнень 11. Для підтискання ущільнень в бічному напрямку встановлені складальні, які мають близькі значення товщини, вкладиші 12 з ущільненням герметиком, для кріплення модулів в поздовжньому напрямку - обмежувачі 13. Модулі мають свободу теплових переміщень в поздовжньому напрямку за рахунок зазору між ними і обмежувачами, в бічному - за рахунок деформації ущільнень. Колектори жорстко з'єднані між собою елементами конструкції 14. Для забезпечення регульованого поджатия ущільнень один з кутових профілів 15 має можливість переміщення перпендикулярно площині розміщення ФЕП за рахунок пазів в місці його кріплення. При збільшених розмірах модулів вони підкріплюються поздовжніми профілями 16 і 17 з ущільненням герметиком місць стикування і кріплення з каналами колекторів.
Сонячна батарея має раму 18 для установки на землі або на даху будівлі і може змінювати кут нахилу модулів по відношенню до Сонця за рахунок підкоса 19 і шарніра між подводящим колектором і рамою.
При сонячному освітленні сонячна батарея виробляє електричну енергію, що йде до споживача, а по каналах охолодження проходить холодоагент, в тому числі повітря, що знімає тепло з ФЕП. Це тепло може бути використано для обігріву приміщень і в інших побутових цілях при циркуляції холодоагенту по замкнутому циклу. У теплу пору року, при роботі з відкритого циклу, нагрівання повітря може бути використаний для створення тяги вентиляції приміщень.
Використання багатоцільовий сонячної батареї дозволяє підвищити ККД ФЕП за рахунок ефективності охолодження, збільшити електричну потужність за рахунок збільшення площі, займаної ФЕП, знизити вартість і масу конструкції за рахунок багатомодульна і наявності загальних колекторів модулів.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Багатоцільова сонячна батарея, яка містить матрицю фотоелектричних перетворювачів (ФЕП), що перетворюють сонячну енергію в електричну і теплову, пристрій для передачі енергії від ФЕП до зовнішніх споживачам, що відрізняється тим, що батарея виконана багатомодульною, ФЕП кожного модуля розміщені на несучої підкладці, має канали для холодоагенту, а модулі закріплені і загерметизовані в загальних силових подавальному та зворотному колекторах, кожен з яких виконаний у вигляді двох профілів уголкового виду, жорстко з'єднаних між собою, при цьому встановлені пружні ущільнення по периметру модулів в місці їх стику з колекторами, складальні вкладиші для підтискання ущільнень в бічному напрямку, що покриваються герметиком, що забезпечують герметизацію модулів за місцем їх стику з колекторами і теплові переміщення модулів в бічному напрямку, обмежувачі переміщення модулів в поздовжньому напрямку, мають зазор з модулями і забезпечують теплове переміщення модулів в поздовжньому напрямку.
2. Багатоцільова сонячна батарея по п.1, що відрізняється тим, що один з кутових профілів колектора закріплений з можливістю переміщення перпендикулярно площині розміщення ФЕП.
Версія для друку
Дата публікації 03.02.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.