| 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 RU2127470
фотоелектричні батареї
Ім'я винахідника: Надор В.П .; Потапов В.М .; Стребков Д.С.
Ім'я патентовласника: Всеросійський науково-дослідний інститут електрифікації сільського господарства
Адреса для листування: 109456, Москва, 1-й Вишняківська ін., 2, ВІЕСХ, відділ НТІ, патентування та маркетингу
Дата початку дії патенту: 1997.05.19
Використання: в перетворенні сонячної енергії в електричну, зокрема, в конструкціях напівпровідникових фотоелектричних генераторів. Технічний результат полягає в зменшенні ваги батареї, батарея стає ремонтопридатною і не вимагає значного часу на розгортання в робочий стан і складання в компактний обсяг для транспортування. Сутність: фотоелектрична батарея складена з стрічкових модулів, жорсткість фотоприймальний поверхні яких в робочому стані здійснюється їх натягом, створюваним розсувний рамою, в вузлах якої закріплені обмежувачі у вигляді тросів. Рама складається з чотирьох пар перехрещуються стрижнів, з'єднаних по кутах шарнірами. У місцях перехрещення кожна пара стрижнів з'єднана шарніром. Пара кутових шарнірів, розташованих в одному кутку каркаса і знаходяться найбільш близько один від одного, з'єднується натяжним пристроєм.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до області перетворення сонячної енергії в електричну, зокрема, до конструкцій напівпровідникових фотоелектричних генераторів.
Відомий модуль сонячної батареї, що містить кристалічні фотоперетворювачів, заламіноване між лицьовим скляним і плівковим тильним покриттями, і силову окантовочні раму. (Проспекти фірм "Совлакс", "ARCO Solar", "Siemens", "Helios Technology").
Недоліками відомої конструкції є:
велика маса на одиницю фотоприймальний поверхні, обумовлена використанням щодо товстого скла;
складність транспортування, пов'язана з крихкістю скла;
відсутність ремонтопридатності.
Відомий модуль сонячної батареї, що містить аморфні фотоперетворювачів, нанесені на тонку металеву основу, заламіноване між лицьовим прозорим плівковим покриттям і тильним суцільним металевим листом, закритим з зовнішньої сторони захисною плівкою, і окантовочной рами. (Проспект фірми ECD).
Недоліками цієї конструкції є:
велика маса на одиницю фотоприймальний поверхні через використання досить товстого, внаслідок великих розмірів, тильного металевого листа;
необхідність прийняття спеціальних заходів для електричної ізоляції фотоперетворювачів і місць їх комутації від суцільного металевого листа, що вимагає додаткової витрати матеріалів і, отже, збільшує вартість модуля;
недоцільність використання кристалічних фотоперетворювачів через значне коефіцієнта термічного розширення матеріалу тильного листа і, як наслідок, істотної циклічної деформації межелементних електричних з'єднань в процесі експлуатації, знижує надійність модуля;
відсутність ремонтопридатності.
Відома сонячна батарея на основі скляних газонаповнених циліндричних модулів, встановлених в єдиний монолітний каркас (геліотехніка, 1982, N 5, С. 25-28; геліотехніка, 1989, N 2, С. 3-6; Енергоактивні будівлі, /Н.П. Селіванов, А. І. Мелуа, С.В. заколи і ін .; Під ред. Е.В.Сарнацкого і Н. П. Селіванова .: Стройиздат, 1988. - 376 с .: іл., С. 114-116 ).
Її недоліками є:
низька механічна міцність скляних тонкостінних оболонок, що захищають фотоперетворювачів від впливу навколишнього середовища;
велика маса на одиницю фотоприймальний поверхні батареї, обумовлена застосуванням монолітного каркаса.
Найбільш близьким за технічною сутністю до пропонованого винаходу є гнучка фотоелектрична батарея, яка містить аморфні фотоперетворювачів, нанесені на тонку металеву основу, заламіноване між лицьовим прозорим плівковим покриттям і тильної захисною плівкою. (Проспект фірми ECD, 1992 г.).
Недоліками цієї конструкції є:
неможливість використання тендітних кристалічних фотоперетворювачів;
відсутність ремонтопридатності;
необхідність в ряді випадків застосування спеціальних конструкцій, що забезпечують площинність фотоприймальний поверхні при орієнтації її на Сонце, тому що через нерівномірність освітлення довільно викривленою фотоприймальний поверхні ефективність модуля істотно знижується;
недоцільність використання батареї для комплектування фотоелектричних установок внаслідок низького коефіцієнта заповнення площі батареї фотоперетворювачів;
незручність транспортування через неможливість її трансформування в компактну установку.
Завданням даного винаходу є створення мобільної збірно-розбірний фотоелектричної батареї.
В результаті використання винаходу зменшується вага батареї, вона стає ремонтопридатною і не вимагає значного часу на розгортання в робочий стан і складання в компактний обсяг для транспортування.
Вищевказані результати досягаються тим, що фотоелектрична батарея складена з стрічкових модулів, жорсткість фотоприймальний поверхні яких забезпечується їх натягом, створюваних розсувний рамою, побудованої на принципі пантографа.
Таке технічне рішення дозволяє:
отримати найменшу в порівнянні з аналогами масу на одиницю фотоприймальний поверхні модуля, оскільки для кристалічних фотоперетворювачів використовується підкладка, що складається з окремих секцій з лінійними розмірами і формою, відповідними одиничного або кількох фотоперетворювачах, що дозволяє істотно зменшити її товщину в порівнянні із суцільною підкладкою, а для гнучких аморфних фотоперетворювачів підкладка не потрібна взагалі;
створити можливість компактною упаковки зі складених разом модулів і каркаса, який в транспортному стані має максимальний лінійний розмір близький до довжини модулів;
забезпечити ремонтопридатність батареї навіть у польових умовах за рахунок заміни поламаних модулів;
створювати великі модулі і батареї з лінійними розмірами, що перевищують можливості технологічного обладнання, на якому здійснюється ламінування;
забезпечити малий час на розгортання батареї в робочий стан і складання її для транспортування внаслідок використання розсувного каркаса і заздалегідь скоммутірованних за допомогою гнучких електричних перемичок модулів;
створювати каркаси з декількома вікнами, де розміщуються модулі, для більш потужних сонячних батарей.
Сутність запропонованого винаходу пояснюється кресленнями.
 |
 |
 |
На фіг. 1 - наведено загальний вигляд сонячної батареї в робочому стані. На фіг. 2 - комплект ламінування стрічкового модуля на основі кристалічних фотоперетворювачів. На фіг. 3 - конструктивна схема розсувного каркаса. Сонячна батарея містить розсувну раму 1, в кутах якої закріплені обмежувачі, наприклад, у вигляді тросів 2. На обмежниках кріпляться стрічкові модулі 3, скоммутірованние між собою за допомогою гнучких перемичок 4. |
Комплект для ламінування стрічкового модуля на основі кристалічних фотоперетворювачів включає наступні деталі: лицьове прозоре плівкове покриття 5, перший лист клеїть матеріалу 6, скоммутірованние між собою фотоперетворювачів 7, другий лист клеїть матеріалу 8, підкладку 9, бандаж (при необхідності) 10, третій лист клеїть Статті 11 і тильну захисну плівку 12. Замість даних двох останніх шарів 11 і 12 можна використовувати тильну захисну плівку з нанесеним на неї клеїть складом. Те саме можна сказати і до перших двох верствам 5 і 6.
При використанні гнучких аморфних фотоперетворювачів підкладка 9 і другий лист клеющего матеріалу не використовуються.
У разі достатньої міцності на розтягнення лицьового і тильного покриттів можна не використовувати бандаж 9. В процесі ламінування технологічним шляхом по периметру модуля створюється утонение 13 з мінімальним шаром клеїть матеріалу. Власне ламінування проводиться за відомою технологією без будь-яких відхилень.
Одинична рама сонячної батареї складається з чотирьох пар перехрещуються стрижнів 14, з'єднаних по кутах шарнірами 15. У місцях перехрещення кожна пара стрижнів з'єднана шарніром 16, причому його розташування не обов'язково повинно знаходитися на середині стрижнів. Пара кутових шарнірів 15, розташованих в одному кутку каркаса і знаходяться найбільш близько один від одного, з'єднується між собою натяжним пристроєм 17. Число натягачів, особливо для каркаса з декількома вікнами, визначається виходячи з жорсткості використовуваних стрижнів 14 і конкретних умов експлуатації. Вікно, в якому розміщені модулі, утворено розсунутими в робочий стан одиничним каркасом. При необхідності створення більш потужної сонячної батареї до кутових шарнірам 15 можливе приєднання додаткових пар стрижнів 14, що утворюють в поєднанні з додатковими кутовими шарнірами нові вікна для розміщення модулів.
СОНЯЧНА БАТАРЕЯ працює наступним чином
Каркас 1 з транспортного положення 18 розсується до стану, що забезпечує зручне закріплення обмежувачів 2 до чотирьох кутовим шарнірам 14, що знаходиться в одній площині. Якщо обмежувачі гнучкі і дозволяють скласти модулі 3 в компактне транспортне положення, то останні можуть бути закріплені на обмежниках постійно. Якщо обмежувачі жорсткі, то модулі закріплюються на них після установки обмежувачів в каркас. Далі за допомогою натяжних пристроїв 17 каркас розсувається до положення, що забезпечує натяг обмежувачів і модулів, розташованих між ними. Процес приведення батареї в транспортне положення здійснюється в зворотному порядку.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Фотоелектрична батарея, яка містить модулі, в яких фотоперетворювачів заламініровать між лицьовим прозорим і тильним захисним покриттям, раму і підкладку, яка відрізняється тим, що модулі, виконані у вигляді стрічок, закріплені через обмежувачі на розсувний рамі, що складається з чотирьох пар перехрещуються стрижнів, з'єднаних по кутах і місцях перехрещення шарнірами, причому пара сусідніх кутових шарнірів, розташованих в одному або декількох кутах рами, з'єднана між собою натяжним пристроєм.
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.