| 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 RU2164721
Охолоджують МОДУЛЬ СОНЯЧНОЇ БАТАРЕИ
Ім'я винахідника: Єфремов Г.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 на основі прямого перетворення сонячної енергії в електричну за допомогою фотоелектричних перетворювачів (ФЕП), а саме до охолоджуваного модулю, що входить до їх складу. Сутність: неметалічна прозора підкладка модуля, на якій закріплені ФЕП, виконана цільної у вигляді двох тонкостінних листів з поздовжніми ребрами між ними, що утворюють канали для протікання холодоагенту із забезпеченням заданих вимог по міцності і жорсткості як до несучого елементу модуля, забезпечена по краях упрочняющими буртиками для кріплення в колекторах. На підкладку з боку падіння сонячних променів завдано теплопровідні клей-герметик, за допомогою якого закріплені ФЕП, що має значення пружних деформацій не менше величини переміщень підкладки щодо ФЕП. Підкладка разом з ФЕП покрита рідким склом зі ступенем пропускання сонячного світла не менше 0,96, отверждающей при нормальній температурі і ультрафіолетовому опроміненні. Модуль забезпечений пристроєм регулювання заряду акумулятора і подачі електроживлення споживачеві від модуля або від акумулятора, закріпленим на підкладці спільно з ФЕП. Модуль використовується як автономно, так і в багатомодульною сонячній батареї зі стикуванням і герметизацією в колекторах по зміцнюючих буртики. Технічний результат винаходу полягає в підвищенні ККД ФЕП, зниженні маси модуля, підвищенні його експлуатаційних властивостей.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до сонячних батарей на основі прямого перетворення сонячної енергії в електричну за допомогою фотоелектричних перетворювачів (ФЕП), а саме до охолоджуваного модулю, що входить до їх складу.
Відома конструкція модулів ( "Практичне застосування сонячних елементів", Італія, ДПНТБ, МФ Пер. 85/510951), в яких ФЕП розміщуються між двома стеклами, що сполучаються гумоподібним складом. Недоліком таких модулів є знижений ККД через відсутність примусового охолодження, підвищена маса через наявність силової металевої рамки і стекол, що створюють додаткову масу.
Відомі модулі (пат. США 5614033А, 6 H 01 L 31/052, 1995 г.), в яких є легка підкладка у вигляді гратчастої структури з тонкими листами і легкої серцевиною і тепловідвід у вигляді поверхні, що випромінює. Недоліком є знижена ефективність охолодження і невикористання відведеного тепла для підвищення ККД установки.
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 наповнювачем і захисне покриття у вигляді ламінованої плівки. Недоліком відомої конструкції є зменшення площі, займаної ФЕП, внаслідок використання частини площі під канали охолодження, знижена ефективність охолодження через малу поверхні охолодження, відсутність елементів кріплення модуля і наявність плівки, що створює втрати сонячної енергії, що припадає на ФЕП.
Відомий модуль сонячної батареї (пат. Японія, JP 86141421, H 01 L 31/042, 1986 р), обраний в якості найбільш близького аналога, що містить несучу підкладку, на якій закріплені ФЕП у вигляді збірки з прозорих неметалічних пластин з порожнистої структурою, з'єднаних з утворенням певного зазору за допомогою прокладок, порожнечі поздовжніх пластин герметизовані і повідомлені з атмосферою. Недоліком відомої конструкції є те, що підкладка є збірної, не є несучою, не має елементів передачі знятого холодоагентом тепла зовнішньому споживачеві.
Метою винаходу є підвищення ККД ФЕП, зниження маси модуля, підвищення його експлуатаційних властивостей.
Зазначена мета досягається тим, що несуча прозора неметалічна підкладка виконана цільної у вигляді двох тонкостінних листів з поздовжніми ребрами між ними, що утворюють канали для протікання холодоагенту. У зв'язку з тим що поперечний переріз підкладки має вигляд прямокутних труб, воно оптимально для сприйняття згинальних навантажень в поздовжньому напрямку модуля і може забезпечити необхідну жорсткість і міцність модуля з мінімальною масою силового елемента.
Модуль має по краях зміцнюючі буртики, що дозволяють приєднувати його і герметизувати в подавальному та зворотному колекторі. Підкладка покрита з одного боку теплопроводящим клеєм-герметиком, на якому закріплені ФЕП, що має значення пружних деформацій не менше величини переміщень підкладки щодо ФЕП при коливаннях температури через різницю коефіцієнтів теплового розширення підкладки і ФЕП. Підкладка разом з ФЕП покрита захисним тонким шаром рідкого скла, отверждающей при нормальній температурі і ультрафіолетовому опроміненні, що має високу ступінь пропускання - не менше 0,96 і легку масу.
Розташування каналів холодоагенту поза зоною кріплення ФЕП дозволяє найбільшою мірою використовувати площу модуля під розміщення ФЕП, рівномірно і ефективно охолоджувати ФЕП, тому що тонкий лист підкладки, на якому закріплені ФЕП, по всій ширині, за винятком тонких ребер, стикається з холодоагентом. Для зручності експлуатації при роботі модуля спільно з акумулятором, що необхідно при недостатньому освітленні або в нічний час, модуль містить пристрій регулювання заряду акумулятора і подачі електроживлення споживачеві від модуля або від акумулятора, закріплене на підкладці спільно з ФЕП.
Суть винаходу пояснюється фіг. 1, 2, 3.
 |
 |
 |
Охолоджуваний модуль сонячної батареї містить неметаллическую, прозору підкладку 1 з тонкостінними листами 2, ребрами 3, каналами для протікання холодоагенту 4. На підкладці по краях виконані зміцнюючі буртики 5, наприклад, з матеріалу підкладки за допомогою клею-герметика для стикування модуля з колектором.
Підкладка покрита теплопроводящим клеєм-герметиком 6, яким закріплені ФЕП 7 і пристрій регулювання заряду акумулятора 8. Підкладка разом з ФЕП покрита тонким шаром захисного покриття 9 у вигляді рідкого скла, отверждающей при нормальній температурі і ультрафіолетовому опроміненні. Як підкладка можуть бути використані легкі, прозорі панелі з пористого полікарбонату, що випускаються промисловістю і мають поперечний переріз у вигляді тонкостінних листів з ребрами. Пристрій регулювання заряду акумулятора є готовим малогабаритним виробом, що застосовується в сонячних енергетичних установках.
Модуль використовується як автономно, так і в багатомодульною сонячній батареї зі стикуванням і герметизацією по зміцнюючих буртики.
При сонячному освітленні модуль виробляє електричну енергію, що йде до споживача і на заряд акумулятора, 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. Охолоджуваний модуль сонячної батареї через наявність достатніх міцності і характеристик жорсткості властивостей може бути використаний одночасно з основним призначенням як матеріал для покриття дахів будинків.
Використання охлаждаемого модуля сонячної батареї з пропонованої конструкцією дозволяє підвищити ККД ФЕП за рахунок ефективності охолодження і високого ступеня пропускання захисного покриття, підвищити загальний ККД за рахунок використання теплової енергії, знизити масу модуля за рахунок тонкостінних несучої підкладки і відсутності захисного скла, підвищити експлуатаційні властивості модуля за рахунок наявності пристрою регулювання заряду акумулятора і зміцнюючих буртиков для стикування до колекторів.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Охолоджуваний модуль сонячної батареї, що містить фотоелектричні перетворювачі (ФЕП), закріплені на прозорій цільної підкладці з неметалічної матеріалу у вигляді двох тонкостінних листів з поздовжніми ребрами між ними, що утворюють канали для протікання холодоагенту, що відрізняється тим, що модуль забезпечений по краях упрочняющими буртиками для кріплення в колекторах підведення і відведення холодоагенту, на підкладку з боку падіння сонячних променів завдано теплопровідні клей-герметик, за допомогою якого закріплені ФЕП, що має значення пружних деформацій не менше величини переміщення підкладки щодо ФЕП при зміні робочої температури модуля, підкладка разом з ФЕП покрита рідким склом зі ступенем пропускання сонячного світла не менше 0,96, отверждающей при нормальній температурі і ультрафіолетовому опроміненні, що є захисним покриттям ФЕП.
2. Охолоджуваний модуль сонячної батареї по п.1, що відрізняється тим, що він забезпечений пристроєм регулювання заряду акумулятора і подачі електроживлення споживачеві від модуля або від акумулятора, закріпленим на підкладці спільно з 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.