CZ302600B6 - Device for utilization of solar energy - Google Patents
Device for utilization of solar energy Download PDFInfo
- Publication number
- CZ302600B6 CZ302600B6 CZ20090846A CZ2009846A CZ302600B6 CZ 302600 B6 CZ302600 B6 CZ 302600B6 CZ 20090846 A CZ20090846 A CZ 20090846A CZ 2009846 A CZ2009846 A CZ 2009846A CZ 302600 B6 CZ302600 B6 CZ 302600B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- lenses
- optical
- solar energy
- slats
- transparent plastic
- Prior art date
Links
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
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Description
Oblast technikyTechnical field
Vynález sc týká zařízení k využití solární energie, zejména k její přeměně na tepelnou nebo elektrickou energii, obsahujícího absorbér solární energie a před ním uspořádaný optický prostředek ke koncentraci solární energie, který obsahuje soustavu vedle sebe uspořádaných optických spojných čoček.The invention relates to an apparatus for utilizing solar energy, in particular for converting it into thermal or electrical energy, comprising a solar energy absorber and an optical means for concentrating solar energy arranged thereon, comprising a plurality of juxtaposed optical coupling lenses.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Existuje celá řada způsobů využití solární energie prostřednictvím její přeměny na energii tepel15 nou nebo elektrickou. Hospodárnost těchto zařízení závisí na účinnosti této energetické transformace, jejíž zvýšení umožňuje snižovat relativně velké plochy přijímající sluneční záření. Pozitivním důsledkem je potom menší výměra zastavěných ploch, snížení pořizovacích nákladů, a tím i snížení nákladů na takto získávanou energii.There are many ways of using solar energy by converting it into thermal or electrical energy. The efficiency of these devices depends on the efficiency of this energy transformation, which increases to reduce relatively large areas receiving solar radiation. A positive consequence is a smaller area of built-up areas, a reduction of the purchase costs and thus a reduction of the costs of the energy thus obtained.
?o Velmi Častou cestou k eliminaci ztrát vznikajících mezi vstupní plochou energetického zařízení, na kterou sluneční paprsky dopadají a prostorem vlastního absorbéru solární energie, je využití optických prostředků soustřeďujících a usměrňujících rovnoběžné sluneční paprsky za vstupní plochou zařízení.A very common way to eliminate the losses incurred between the input surface of the energy device to which the sun rays fall and the space of the solar energy absorber itself is to use optical means to concentrate and direct parallel solar rays behind the input surface of the device.
Z patentu CZ 250255 Bl je známo solární koncentrační zařízení obsahující množství soustav za sebou souose umístěných spojných čoček jejichž poloměr zakřivení a průměr se ve směru dopadajícího slunečního záření zmenšuje. V každé soustavě jsou čočky vzájemně řízené otočné a posuvné, přičemž soustavy jsou řizene pohyblivé i vůči rámu a v něm umístěnému absorbéru. Složitost a z ní vyplývající nespolehlivost zjevně není vyvážena ziskem vyplývajícím ze zvýšeníFrom the patent CZ 250255 B1 a solar concentrating device is known, comprising a plurality of systems of coaxially arranged interconnecting lenses whose radius of curvature and diameter decreases in the direction of incident solar radiation. In each assembly, the lenses are mutually controlled rotatable and displaceable, the assemblies being driven movable relative to the frame and the absorber therein. Obviously, the complexity and the resulting unreliability are not outweighed by the gains from the increase
3(i účinnosti zařízení.3 (also the efficiency of the device).
Dokument CZ 250882 Bl využívá velkoplošnou lineární rastrovou Čočku, jejíž vstupní plocha je rovinná a výstupní plocha jc opatřena rastrem Fresnelova typu. Geometrické uspořádání rastrových elementů vyžaduje velkou tvarovou přesnost a optimální pevné nasměrování celého zařízešs ní vzhledem k severojižnímu směru.The document CZ 250882 B1 employs a large-area linear raster lens whose input surface is planar and the output surface is provided with a Fresnel-type grid. The geometrical arrangement of the raster elements requires great shape accuracy and optimal fixed alignment of the whole device with respect to the north-south direction.
Solární žaluziové okno podle užitného vzoru CZ 2924 U a podle patentu CZ 284185 B6 sestává z pevně umístěných rastrových čoček a z vnitřního pohyblivého rámu, v němž jsou zabudovány trubkové absorbéry ležící v ohniscích Čoček. Změnou polohy rámu se trubkové absorbéry pře40 místí mimo ohniska čoček a hlavní část dopadající solární energie přechází do prostoru za absorbérem a tak slouží i k přímému vytápění tohoto prostoru. Společnou nevýhodou posledních dvou řešení je složité prostorové uspořádání zajišťující přesnou polohu optické soustavy vzhledem k absorbéru.The solar louver window according to utility model CZ 2924 U and according to patent CZ 284185 B6 consists of fixed raster lenses and an internal movable frame, in which tubular absorbers lying in the focus of the lenses are built. By changing the frame position, the tubular absorbers are placed outside the lens focal points and the major part of the incident solar energy passes into the space behind the absorber and thus also serves for direct heating of this space. A common disadvantage of the last two solutions is the complicated spatial arrangement ensuring the exact position of the optical system relative to the absorber.
Solární panel podle užitného vzoru CZ 19748 U1 obsahuje těleso z tepelně izolačního materiálu, v tělese jsou vsazena přenosová tělesa s osazeným dříkem z vysoce tepelně vodivého materiálu. Dříky přenosových těles směřují k nosiči optické soustavy tvořené soustavou vypuklých optických čoček. Ohniska čoček se nacházejí v prostoru dříků. Relativně malé vstupní plošky dříků přenosových těles kladou nároky na přesné umístění, nasměrování a upevnění optických Čoček.The solar panel according to utility model CZ 19748 U1 contains a body made of thermally insulating material, in the body there are inserted transmission bodies with a shank made of highly thermally conductive material. The shafts of the transmission bodies are directed to the carrier of the optical system formed by the array of convex optical lenses. The focal points of the lenses are located in the shank space. The relatively small entry faces of the transmission body shafts require precise positioning, alignment and attachment of optical lenses.
Průhledná deska pro sluneční kolektor podle dokumentu DE 9401964 U1 je vytvořena ze skla nebo umělé hmoty. Povrch desky přivrácený ke slunci je opatřen jedním nebo více ČoČkovitými masivními tělesy přednostně ve tvaru polokoule. Spodní rovinný povrch desky přiléhá bez mezery na kolektorový tepelný výměník.The transparent plate for the solar collector according to DE 9401964 U1 is made of glass or plastic. The surface of the plate facing the sun is provided with one or more C0-shaped solid bodies preferably in the form of a hemisphere. The lower planar surface of the plate abuts the collector heat exchanger without a gap.
- 1 CZ 302600 B6- 1 GB 302600 B6
Dokument DL 295 18303 lJ1 popisuje uspořádání systému navádění optických čoček z částí rozdílné ohniskové vzdálenosti v kombinaci se zrcadly umístěnými v rozdílných vzdálenostech od centrálního absorbéru. Vstupní plocha kolektoru je seskládána z. jednotlivých pravidelných s modulových šestiúhelníků, z nichž každý obsahuje několik čoček.DL 295 18303 11 discloses an arrangement for guiding optical lenses from portions of different focal lengths in combination with mirrors positioned at different distances from the central absorber. The collector entry surface is composed of individual regular, modular hexagons, each containing several lenses.
Podobné řešení navrhuje i dokument DL 102007035384 AI obsahující systém čoček, tepelný absorpční systém a tepelný zásobník s příslušenstvím. Systém čoček je uspořádán pevně ve stene skříně a další součásti zařízení jsou uspořádány ve vakuu uvnitř tepelně izolující skříně. Ohnisio kove vzdálenosti čoček jsou voleny tak, že všechna ohniska leží v oblasti grafitové vložky pohlcující záření v tomto tepelném absorpčním systému.A similar solution is proposed by DL 102007035384 A1 comprising a lens system, a thermal absorption system and a heat reservoir with accessories. The lens system is arranged rigidly in the wall of the housing and other components of the device are arranged in a vacuum inside the thermally insulating housing. The focal lengths of the lenses are selected such that all the foci lie within the radiation-absorbing graphite insert in this thermal absorption system.
Pevně umístěné čočky uspořádané v relativně rozměrných dcskovitých tělesech předurčuje tyto prostředky pro využití ve stabilních jednoúčelových solárních kolektorech.Fixed lenses arranged in relatively large dotted bodies predetermine these means for use in stable dedicated solar collectors.
Cílem vynálezu je odstranit nevýhody dosavadního stavu techniky a vytvořit prostředek koncentruj ící solární energii umíslitelný dočasně nebo trvale podle potřeby například do sousedství prosklených stěn obytných prostorů a/nebo před vstupní plochy slunečních kolektorů. Účelem je aktivovat a deaktivovat tento prostředek jednoduchým a komfortním způsobem podle aktuální úrovně slunečního záření a/nebo podle aktuálního využití prostoru, se kterým tento prostředek funkčně sousedí,It is an object of the present invention to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a means for concentrating solar energy which can be placed temporarily or permanently as required, for example adjacent to the glass walls of the living space and / or in front of the solar collectors. The purpose is to activate and deactivate this device in a simple and convenient manner according to the current level of sunlight and / or the actual use of the space with which the device functionally neighbors,
Xídstata vynálezuXStart of the invention
Cíle vynálezu je dosazeno zařízením k využití solární energie, jehož podstata spočívá v tom, že optický prostředek ke koncentraci solární energie je uspořádán vratně přestavitelnč mezi polohou před absorbérem solární energie a mimo absorbér solární energie, přičemž optický prostředek ke koncentraci solární energie je ve výhodném provedení tvořen soustavou lamel, v nichž jsou ulo;<> zeny optické spojné čočky nebo plošným ohybově deformovatelným nosným prostředkem, na němž nebo v němž jsou uloženy optické spojné čočky v soustavách uspořádaných v příčných řadách. Takové zařízení je schopné pomocí optických spojných Čoček koncentrovat solární energii do míst ohnisek čoček, je konstrukčně jednoduché, levné a lze je snadno přemísťovat. S plošným ohybově deformovatelným nosným prostředkem se obvykle manipuluje jako s celkem a is čočky jsou u tohoto provedení uloženy na velké ploše.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the invention is achieved by a solar energy recovery device, characterized in that the optical solar energy concentrating means is arranged reversibly adjustable between a position in front of the solar energy absorber and outside the solar energy absorber. It consists of a set of lamellae in which the optical bonding lenses are mounted or a flat flexurally deformable support means on which or in which the optical bonding lenses are arranged in systems arranged in transverse rows. Such a device is able to concentrate solar energy to the focal point of the lens by means of optical lenses, is simple in construction, inexpensive and can be easily moved. The flat flexurally deformable support means is usually handled as a whole, and the lenses in this embodiment are disposed over a large area.
Lamely přitom mohou být tvořeny z pevného průhledného materiálu nebo jsou tvořeny rámem, v němž jsou svými okraji uloženy čočky. Lamely mohou také obsahovat rám, v němž jsou pomocí alespoň jednoho pomocného nosného prostředku uloženy čočky. V dalším možném provedení jsou lamely tvořeny textilií nebo fólií a jsou alespoň svým horním koncem uloženy na pojezdové dráze.In this case, the lamellae may consist of a rigid transparent material or may be formed by a frame in which the lenses are embedded. The slats may also comprise a frame in which the lenses are mounted by means of at least one auxiliary support. In a further possible embodiment, the slats are formed by a fabric or foil and are at least at their upper end mounted on a running track.
Ve výhodném provedení jsou lamely spřaženy s prostředky pro jejich natáčení vůči zdroji záření.In a preferred embodiment, the slats are coupled to means for pivoting them relative to the radiation source.
Pro lepší zajištění vzájemné polohy lamel je výhodné, jsou-li lamely vzájemně otočně spojeny na svých podélných okrajích nebo na koncích, a v důsledku toho mohou být natáčitelné vůči zdroji záření a shrnutelné alespoň k jednomu okraji soustavy lamel,In order to better ensure the relative position of the slats, it is advantageous if the slats are rotatably connected to each other at their longitudinal edges or at their ends and consequently can be pivotable towards the radiation source and can be folded to at least one edge of the slat assembly,
Lamely, v nichž jsou uloženy optické čočky, představují jedno z možných provedení optického prostředku ke koncentraci solární energie. Jejich výhodou je snadná nianipulovatelnost, skladovatelnost a nevýhodou relativní složitost uspořádání lamel do soustavy a v některých provedeních i složitost ovládání takové soustavy lamel. Naopak však umožňují natáčení lamel podle úhlu dopadajícího záření.The lamellas in which the optical lenses are housed are one possible embodiment of the optical means for concentrating solar energy. Their advantage is ease of non-manipulation, shelf-life and disadvantage of the relative complexity of the arrangement of the slats into the assembly and, in some embodiments, the complexity of operating such a slat assembly. On the contrary, they allow the slats to be rotated according to the angle of incident radiation.
_ 5 __ 5 _
Čočky přitom mohou byt s plošným ohybově deformovatelným nosným prostředkem spojeny svými okraji. U tohoto provedení není nezbytné, aby plošný ohybově deformovatelný nosný prostředek byl průhledný, neboť světlo může procházet alespoň čočkami.In this case, the lenses can be connected to the bending-deformable carrier means by their edges. In this embodiment, it is not necessary that the sheet-like bending-deformable support means be transparent since light can pass through at least the lens.
s Průhlednost plošného ohybové deformovatelného útvaru je nutná v provedeních vynálezu, kdy optické spojné Čočky jsou s plošným ohybově deformovatelným nosným prostředkem spojeny svou optickou plochou nebo jsou uloženy mezi dvěma průhlednými fóliemi, přičemž poslední provedení je snadno vyrobitelné například pouhým svařením dvojice fólií v prostoru mezi čočkami.The transparency of the sheet bending deformable formation is necessary in embodiments of the invention, wherein the optical bonding lenses are connected to the sheet bending deformable carrier by their optical surface or are interposed between two transparent films, the last embodiment being easy to manufacture by simply welding a pair of films in the lens space .
Pro snadné přemísťování zařízení podle vynálezu z pracovní polohy, v níž dochází ke koncentraci solární energie, do pohotovostní nebo klidové polohy je výhodné, je-li plošný ohy bově deforinovatelný nosný prostředek svinutelný. Takový nosný prostředek lze snadno navinout na otočný válcový nosič nebo je lze odsunout ke stropu, pod podlahu místnosti nebo k bočním stěnám.In order to easily move the device according to the invention from the working position in which the solar energy is concentrated to the standby or rest position, it is advantageous if the flat bend-deformable support means is collapsible. Such a support means can be easily wound onto a rotatable cylindrical support or can be moved to the ceiling, under the floor of the room or to the side walls.
přičemž se plošný ohybově deformovatelný nosný prostředek ohýbá přibližně o 90 °a kopíruje tvar místnosti.wherein the planar flexurally deformable carrier means bends approximately 90 ° to follow the shape of the room.
Pro některá použití je výhodné, obsahuje-li soustava optických spojných čoček Čočky alespoň dvou rozdílných ohniskových vzdáleností.For some applications, it is preferred that the lens assembly comprises at least two different focal lengths.
Optické spojné čočky přitom mohou být vytvořeny ze skla nebo plastu.The optical connection lenses can be made of glass or plastic.
Pro zpevnění plošného ohybově deformovatelného nosného prostředku jsou v mezerách mezi optickými spojnými čočkami ve směru šířky nebo délky plošného ohybově deformovatelného nosného prostředku uspořádány výztužné prostředky, které mohou být tvořeny výztužnými lištami.In order to reinforce the sheet bending deformable support means, gaps are provided in the gaps between the optical bonding lenses in the width or length direction of the sheet bending deformable support means, which may be formed by reinforcing strips.
U provedení zařízení, která nevyžadují ohýbání plošného ohybově deformovatelného nosného prostředku na malém poloměru je zejména pro fixaci čoček v řadách výhodné, mají-Ii výztužné lišty profil tvaru „X“ a čočky se opírají o dna opěrných drážek v profilu „XLt.In embodiments of the apparatus which do not require bending of the flat bending deformable support means over a small radius, it is particularly advantageous for the fixation of the rows of lenses if the reinforcing strips have an "X" -shaped profile and the lenses support the bottom of the support grooves in the "X Lt.
Výztužné lišty jsou s výhodou pružné.The reinforcing strips are preferably flexible.
Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Příkladná provedení vynálezu jsou schematicky znázorněna na výkrese, kde značí Obr. la. lb pohled na optický prostředek tvořený plošným ohybově deformovatelným nosným prostředkem se stejnými čočkami s různým uspořádáním. Obr. 2 pohled na optický prostředek s plošným ohyio bove deformovatelným nosným prostředkem s čočkami různého průměru a různé ohniskové vzdálenosti a s příčnými výztužnými lištami. Obr 3 rez A-A provedením podle Obr. Ib s jedním průhledným plošným ohybově deformovatelným nosným prostředkem, Obr, 4 řez A-A provedením podle Obr lb se dvěma průhlednými plošnými ohybově deformovatelnými nosnými prostředky. Obr. 5 řez B-B provedením podle Obr. 2 obsahujícím výztužné lišty. Obr. 6 řez prove45 děním s výztužnými lištami s profilem tvaru .,ΧΛ Obr. 7 detail vzájemného uspořádání čoček a výztužné lišty s profilem tvaru „X“ z Obr. 6, Obr. 8a svislé uspořádání zařízení ve formě svislých lamel v pracovní poloze. Obr 8b svislé uspořádání zařízení podle Obr 8a v pohotovostní odsunuté a složené poloze. Obr 8c provedení lamely obsahující rám, v němž jsou uloženy čočky. Obr. 8d provedení lamely obsahující rám, v němž jsou uloženy čočky pomocí pomocného nosné50 ho prostředku. Obr 8e provedení lamely tvořené průhlednou plastovou fólií. Obr. 9 příklady použití zařízení v provedení podle Obr. lb v obytném prostoru a Obr. 10 řez C-C z Obr. 9.Exemplary embodiments of the invention are shown schematically in the drawing, where FIG. la. 1b shows a view of the optical means formed by a flat flexurally deformable support means with the same lenses of different configurations. Giant. 2 is a view of an optical device with a flattened deformable carrier device with lenses of different diameters and different focal lengths and transverse stiffening strips. FIG. 3 is a section along line A-A of FIG. Fig. 4 shows a section A-A of the embodiment according to Fig. 1b with two transparent planar bending-deformable support means. Giant. 5 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 2 comprising reinforcing bars. Giant. 6 shows a cross section through a profile with reinforcement bars with a profile., FIG. 7 shows a detail of the mutual arrangement of the lenses and the reinforcing bar with an " X " profile of FIG. 6, FIG. 8a shows a vertical arrangement of the device in the form of vertical slats in the working position. FIG. 8b shows the vertical arrangement of the device of FIG. Fig. 8c shows an embodiment of a lamella comprising a frame in which the lenses are accommodated. Giant. 8d shows an embodiment of a lamella comprising a frame in which the lenses are mounted by means of an auxiliary carrier. FIG. 8e shows an embodiment of a lamella formed by a transparent plastic film. Giant. 9 shows an example of the use of the device according to FIG. 1b in the living space; and FIG. 10 is a section along line C-C of FIG. 9.
Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
V souvislosti s rozvojem využívání alternativních zdrojů energie se v současné době pozornost obraci zvláště na využití energie větrné a solární, Odpůrci solární energie argumentují mj. znaě? nou rozlohou pozemků, které instalace zařízení při vyšších výkonech vyžaduje. To se netýká jen pozemků pro fotovoltaieké elektrárny, ale i větších střešních nebo stěnových zařízení pro ohřev vody, případně pro výměníková vytápění. Proto zde vystupuje do popředí požadavek na co nejvyšší účinnost zařízení. Snaha o splnění tohoto požadavku vede k výrobě zařízení k využití solární energie, které obsahuje absorbér A solární energie, před nímž je uspořádán optický prolil středek OM ke koncentraci solární energie, který obsahuje soustavu optických spojných čoček i. Podle vynálezu je opticky prostředek OM ke koncentraci solární energie uspořádán vratně přestavitelně mezi polohou před absorbérem A solární energie, tzv. pracovní polohou, a polohou mimo absorbér A solární energie, v tzv. pohotovostní poloze, v níž je svinut nebo odsunut mimo vstupní plochu absorbéru A, jak je znázorněno na Obr. 9. Optický prostředek OM ke koncentraci solární energie lze instalovat mezi zdrojem slunečního záření, tedy Sluncem, a absorhérem A slunečního záření. Je zřejmé, že absorhérem A může být jak kapalinový výměník vytápění, tak také vstupní plocha fotovoltaických článků. Absorběreni může být také vnitrní prostor místnosti, jak je znázorněno na Obr. 9, kde je za jedním oknem instalován absorbér A tvořený kapalinovým výměníkem nebo fotovoltaiekým článkem a další tri okna jsou opatřena optickými prostředkyIn connection with the development of the use of alternative energy sources, attention is currently focused especially on the use of wind and solar energy. large area of land, which requires installation of equipment at higher outputs. This applies not only to land for photovoltaic power plants, but also to larger roof or wall installations for water heating or heat exchanger heating. That is why the demand for the highest possible efficiency of the equipment comes to the fore. Attempting to meet this requirement leads to the production of a solar energy device comprising a solar energy absorber A, in front of which an optical flux OM is arranged to concentrate the solar energy containing an array of optical coupling lenses. The solar energy is arranged reversibly adjustable between the position in front of the solar energy absorber A, the so-called working position, and the position outside the solar energy absorber A, in the so-called standby position in which it is rolled or moved away from the inlet area of the absorber A as shown in FIG. 9. An OM optical means for concentrating solar energy can be installed between the solar radiation source, the sun, and the solar absorber A. It will be appreciated that the absorber A may be both a liquid heat exchanger and an input surface of the photovoltaic cells. The absorption may also be the interior of the room as shown in FIG. 9, where a absorber A consisting of a liquid exchanger or a photovoltaic cell is installed behind one window and the other three windows are provided with optical means
?.o OM.? .o OM.
Jak je znázorněno na Obr. 10, je optický prostředek OM uložen mezi oknem W a absorbérem A solární energie. V nej výhodnějším provedení leží aktivní plocha absorbéru A v ohniskové vzdálenosti f čoček i optického prostředku OM nebo blízko této hodnoty. Ohniska F jednotlivých čoček I optického prostředku OM pak v případě použití čoček 1 se stejnou ohniskovou vzdáleností leží na aktivní ploše absorbéru A a využití solární energie je maximální.As shown in FIG. 10, the optical means OM is disposed between the window W and the solar energy absorber A. In the most preferred embodiment, the active surface of the absorber A lies at or near the focal length f of the lens 1 of the optical composition OM. The focal points F of the individual lenses I of the optical device OM then, when using lenses 1 with the same focal length, lie on the active surface of the absorber A and the utilization of solar energy is maximized.
Optický prostředek OM pro koncentraci solární energie může být tvořen soustavou lamel 2, v nichž jsou uloženy optické spojné čočky i nebo plošným ohybově deformovatelnýrn nosným prostředkem 3, na němž nebo v němž jsou uloženy optické spojné čočky i.The optical means OM for concentrating the solar energy may consist of a set of lamellae 2 in which the optical coupling lenses 1 are mounted or a flat bending-deformable carrier means 3 on which or in which the optical coupling lenses 1 are mounted.
Soustava lamel 2 s optickými spojnými čočkami i je znázorněna na Obr. 8a v rozvinutém stavu, který odpovídá pracovní poloze, a na Obr. 8b vc shrnutém stavu, který odpovídá pohotovostní poloze. Lamely 2 mohou být u tohoto provedení tvořeny pevným neprůhledným nebo průhled55 ným materiálem, například plastovou deskou, a Čočky 1 jsou v lamelách 2 uloženy svými obvody některým ze známých způsobů. Ve znázorněném provedení jsou lamely 2 navzájem otočně spojeny na svých podélných okrajích některým ze známých způsobů a na koncích opatřeny vodici 20 pro uložení do známého neznázorněného vedení, podobně jako shrnovací dveře, takže je lze shrnout mimo absorbér do pohotovostní polohy znázorněné na Obr. 8b. Jiným systém vzájemného spojení lamel 2 je žaluziový, kdy jsou vzájemně propojeny alespoň okraje horních konců sousedních lamel 2, což umožňuje jejich natáčení vzhledem ke zdroji záření i jejich odsunutí do pohotovostní polohy.The set of lamellae 2 with optical coupling lenses 1 is shown in FIG. 8a in the deployed state corresponding to the operating position, and FIG. 8b in a summarized state corresponding to the standby position. In this embodiment, the slats 2 may consist of a solid opaque or transparent material, for example a plastic plate, and the lenses 1 are embedded in the slats 2 by their circuits in some known manner. In the embodiment shown, the slats 2 are rotatably connected to each other at their longitudinal edges in some known manner and provided at the ends with a guide 20 for mounting in a known guide (not shown), similar to a folding door, so that 8b. Another system of interconnection of the slats 2 is louvered, whereby at least the edges of the upper ends of the adjacent slats 2 are interconnected, allowing them to be pivoted relative to the radiation source and moved to the standby position.
Lamely 2 mohou být také tvořeny rámem 21, jak je znázorněno na Obr. 8c a 8d, V provedení podle Obr. 8c jsou čočky X uloženy v rámu 21 svými okraji a v místech styku těmito okraji také vzájemně spojeny. V provedení podle Obr. 8d jsou čočky i spojeny s rámem 2_L a vzájemně pomocí pomocných nosných prostředků 22. V neznázorněném provedení jsou tyto pomocné nosné prostředky 22 tvořeny fólií nebo textilií upevněnou v rámu 21, s níž jsou čočky X spojeny svými okraji, nebo jednou nebo oběma optickými plochami. V jednom z výhodných provedení je pomocný nosný prostředek 22 tvořen dvěma průhlednými plastovými fóliemi, které jsou alespoň v mezerách mezi čočkami X vzájemně spojeny, přičemž mohou být vzájemně spojeny i na svých okrajích.The slats 2 may also be formed by a frame 21 as shown in FIG. 8c and 8d. In the embodiment of FIG. 8c, the lenses X are embedded in the frame 21 with their edges and are also connected to each other at the points of contact of the edges. In the embodiment of FIG. 8d, the lenses 1 are connected to the frame 21 and to each other by means of auxiliary support means 22. In the embodiment (not shown), the auxiliary support means 22 are formed by a foil or fabric mounted in the frame 21 to which the lenses X are bounded by their edges or by one or both. In one preferred embodiment, the auxiliary support means 22 is formed by two transparent plastic films which are at least in the spaces between the lenses X connected to each other and can be joined together at their edges.
- 4 CZ 302600 B6- 4 GB 302600 B6
V příkladu provedení podle Obr. 8ejsou lamely 2 tvořeny alespoň jednou průhlednou plastovou fólií 23, v níž a/nebo na níž jsou uloženy čočky L Taková lamela 2 je alespoň na svém horním konci opatřena vodičem 20 pro uložení na známé neznázoměné pojezdové dráze. Ve výhodném provedení jsou lamely 2 tvořeny dvěma průhlednými plastovými fóliemi 23, které jsou na svýeh s okrajích a v mezerách mezi čočkami 1 vzájemně spojeny, přičemž mohou být vzájemně spojeny i na svých okrajích. Pro ovládání soustavy lamel 2 podle Obr, 8e je optimální výše popsaný žaluziový systém.In the embodiment of FIG. The lamellae 2 are formed by at least one transparent plastic film 23 in which and / or on which the lenses L are mounted. Such a lamella 2 is provided, at least at its upper end, with a guide 20 for mounting on a known travel path (not shown). In a preferred embodiment, the lamellae 2 are formed by two transparent plastic foils 23 which are connected to each other at their edges and in the gaps between the lenses 1, and they can also be joined at their edges. For the operation of the lamella assembly 2 according to FIG. 8e, the louver system described above is optimal.
Na Obr. 1 až 7 jsou znázorněna provedení optického prostředku OM ke koncentraci solární enerU) gie tvořeného plošným ohybově deformovatelným nosným prostředkem 3, na němž nebo v něm jsou uloženy čočky i.In FIG. 1 to 7 illustrate embodiments of an optical means OM for concentrating solar energy formed by a flat flexurally deformable carrier means 3 on which or in which the lenses 1 are mounted.
V příkladu provedení podle Obr. la, lb a 3 je plošný ohybově deformovatelný nosný prostředek 3 tvořen jednou průhlednou plastovou fólií 3 1, například z materiálu PVC, PET, nebo PP. na i? které jsou jednou svou optickou plochou upevněny optické spojné čočky i. Mezi jednotlivými řadami optických spojných čoček i uspořádanými příčně vzhledem k nosnému prostředku 3 jsou mezery umožňující svinutí optického prostředku OM. Optické spojné čočky 1 jsou vyrobeny libovolným známým způsobem ze skla nebo z plastu a v případě potřeby mohou být i duté a vyplněné kapalinou. V provedení podle Obr. 1 a jsou čočky i uspořádány v řadách v příčnémIn the embodiment of FIG. 1a, 1b and 3, the sheet bending-deformable carrier means 3 is formed by one transparent plastic film 31, for example of PVC, PET or PP. on i? There are gaps between the individual rows of optical lenses 1 arranged transversely with respect to the support means 3, to allow the optical means OM to be rolled up. The optical coupling lenses 1 are made in any known manner from glass or plastic and, if necessary, can also be hollow and filled with liquid. In the embodiment of FIG. 1 and the lenses 1 are arranged in rows transverse
2i) směru nosného prostředku 3, přičemž sousední řady jsou přesazeny o polovinu rozteče mezi čočkami 1. Toto provedení zmenšuje vzdálenost mezi řadami Čoček i, což vede k horší svinutelnosti celého optického prostředku OM. V provedení podle Obr. Ib jsou čočky _1. uspořádány v příčných řadách a podélných sloupcích. Vzdálenosti mezi příčnými řadami čoček i jsou větší než v předcházejícím provedení a optický prostředek OM je lépe svinutelný.2i) of the direction of the carrier 3, wherein the adjacent rows are offset by half the distance between the lenses 1. This embodiment reduces the distance between the rows of the lenses i, which leads to a worse leverage of the entire optical device OM. In the embodiment of FIG. Ib are lenses 1. arranged in transverse rows and longitudinal columns. The distances between the transverse rows of lenses 1 are greater than in the previous embodiment and the optical means OM is better rolled up.
V příkladu provedení podle Obr. la, lb a 4 je plošný ohybově deformovatelný nosný prostředek 3 tvořen dvěma průhlednými plastovými fóliemi 31, 32, mezi nimiž jsou uloženy čočky i, přičemž fólie 3J_, 32 jsou alespoň v mezerách mezi příčnými řadami čoček 1 vzájemně spojeny. Stabilnější polohy čoček 1 v optickém prostředku OM se dosáhne vzájemným spojením fólií 31.In the embodiment of FIG. 1a, 1b and 4, the sheet bending deformable support means 3 is formed by two transparent plastic films 31, 32 between which the lenses 1 are disposed, the films 31, 32 being joined at least in the gaps between the transverse rows of lenses 1. The more stable position of the lenses 1 in the optical means OM is achieved by interconnecting the films 31 together.
io 32 i mezi čočkami 1 v příčných řadách.32 between the lenses 1 in transverse rows.
Na Obr. 2 a 5 je znázorněno další příkladné provedení optického prostředku OM, jehož plošný ohybově deformovatelný nosný prostředek 3 je tvořen dvěma průhlednými plastovými fóliemi 31, 32. Mezi fóliemi 3 1, 32 jsou uloženy tří různé velikosti optických spojných čoček 1. které se liší průměrem i ohniskovou vzdáleností. Fólie 31, 32 jsou v mezerách mezi čočkami 1 spojeny, například lepením nebo tepelným spojem. Navíc v souvislých příčných mezerách mezi řadami sestav optických spojných Čoček 1 jsou stejným způsobem upevněny výztužné prostředky 33, které brání nežádoucí příčné deformaci nosného prostředku 3 při jeho svinování na válcový nebo jiný vhodný nosič a při rozvinování. Průměr a ohnisková vzdálenost použitých optických spoj40 ných Čoček 1 se volí podle účelu a technologických parametrů místa, kde mají být použity. Přitom může být použita jedna velkost čoček 1 se stejnou ohniskovou vzdáleností nebo jedna velikost čoček 1 s různou ohniskovou vzdáleností nebo různá velikost čoček 1 se stejnými nebo různými ohniskovými vzdálenostmi. Počet druhů Čoček 1 v jednom optickém prostředku OM není nijak omezen.In FIG. Figures 2 and 5 show another exemplary embodiment of an optical device OM whose flat flexurally deformable support means 3 is formed by two transparent plastic films 31, 32. Three different sizes of optical bonding lenses 1, which differ in diameter i focal length. The films 31, 32 are bonded in the gaps between the lenses 1, for example by gluing or by heat sealing. In addition, stiffening means 33 are prevented in the same transverse gaps between the rows of optical link lens assemblies 1 to prevent undesired lateral deformation of the support means 3 when rolled onto a cylindrical or other suitable support and when unfolded. The diameter and focal length of the optical coupling lenses used are chosen according to the purpose and technological parameters of the place where they are to be used. One size of lenses 1 with the same focal length or one size of lenses 1 with different focal lengths or different size lenses 1 with the same or different focal lengths may be used. There is no limitation on the number of Lens 1 species per OM optical means.
V neznázornčném příkladu provedení jsou optické spojné čočky uspořádány stejně jako na Obr, 1 a 2, ale jsou buď za své okrajové části navzájem spojeny o sobě známými spojovacími prostředky, nebojsou svými okraji spojeny s nosným prostředkem a vytvářejí tak plošný ohybově deformovatelný nosný prostředek. U tohoto provedení může být nosný prostředek nepríi50 hledný.In a not illustrated example of embodiment, the optical coupling lenses are arranged as in Figs. 1 and 2, but are either connected beyond their edge portions by known coupling means or are connected to the support means by their edges to form a flat bending deformable support means. In this embodiment, the support means may be obscure.
Výztužné prostředky 33 mohou mít i jiný příčný průřez, například oválný, obdélníkový, nebo trojúhelníkový.The reinforcing means 33 may also have a different cross-section, for example oval, rectangular or triangular.
- 5 CZ, 302600 B6- 5 GB, 302600 B6
U příkladu provedení podle Obr. 6 je nosný prostředek 3 tvořen dvěma fóliemi 3 1, 32 a obsahuje výztužné prostředky 33 tvořené výztužnými lištami 330 s profilem ve tvaru „X'\ fen je výhodný z hlediska zabezpečeni stálé mezery mezi optickými spojnými čočkami 1_ o stejném průměru v každé příčné řadě. Čočky 1 jsou v kontaktu sc dny opěrných drážek výztužných lišt 330. Tímto uspořádáním jsou mezi čočkami 1 a výztužnými lištami 330 vytvořeny kloubové spoje umožňující jejich vzájemný výkyvný pohyb pří manipulaci s optickým prostředkem OM. Uhel možného vzájemného výkyvu čoček f a výztužných líšt 330 je určen úhlem 33 1 rozevření opěrných drážek výztužné listy 330 a úhlem l_L který svírají tečné roviny vedené ke konvexním plochám optické spojné čočky _[ v miste obvodu této čočky f, jak je znázorněno v detailu na Obr. 7. Ve znázorněném provedení je úhel 331 rozevření opěrných drážek výztužné líšty 330 roven 75° a úhel 1 I. který svírají tečné roviny vedené ke konvexním plochám optické spojné čočky I v místě obvodu této čočky 1 je roven 30°. Ramena tvořící opěrnou drážku výztužné lišty 330 mohou být pružná.In the embodiment of FIG. 6, the support means 3 is formed by two films 31, 32 and comprises reinforcing means 33 formed by reinforcing strips 330 having a "X" -phen profile. It is advantageous to ensure a constant gap between optical splice lenses of equal diameter in each transverse row. The lenses 1 are in contact with the bottom of the support grooves 330 of the reinforcing strips 330. By this arrangement, articulations are formed between the lenses 1 and the reinforcing strips 330 allowing them to pivot relative to each other when handling the optical means OM. The angle of possible pivoting of the lenses f and the reinforcement strips 330 is determined by the opening angle 33 'of the support grooves of the reinforcement sheets 330 and the angle l at the tangent planes to the convex surfaces of the optical coupling lens. . 7. In the illustrated embodiment, the opening angle 331 of the support grooves of the reinforcement bar 330 is 75 ° and the angle 1 I between the tangent planes to the convex surfaces of the optical coupling lens 1 is 30 ° at the periphery of the lens. The arms forming the support groove of the reinforcement bar 330 may be resilient.
Provedení podle Obr. 6 a 7 je výhodné pro použití v místech, kde nedochází k navíjení nosného prostředku 5 na nosič, ale pouze k odsouvání nosného prostředku 3 s čočkami i mimo pracovní polohu podobně jako například u lamelových garážových vrat.The embodiment of FIG. 6 and 7 is advantageous for use in places where the support means 5 is not wound onto the support but only to move the support means 3 with the lenses beyond the working position, similar to, for example, a slatted garage door.
Optické spojné Čočky 1 mohou být vyrobeny ze skla nebo plastu, přičemž zároveň mohou být plné nebo duté, popřípadě duté vyplněné tekutinou, s výhodou olejem. Jednotlivé čočky 1 nebo skupiny čoček lze v případě potřeby vyměnit nebo nahradit jinými.The optical bonding lenses 1 may be made of glass or plastic, and at the same time may be solid or hollow, optionally filled with a liquid, preferably oil. Individual lenses 1 or groups of lenses can be replaced or replaced if necessary.
Optický prostředek OM zařízení k výrobě solární energie podle vynálezu je v době, kdy není využíván svinut nebo odsunut do nepracovní pohotovostní polohy mimo okno nebo mimo vstupní plochu absorbéru A solární energie, například solárního tepelného nebo fotovoltaického kolektoru. V pracovní poloze optický prostředek OM plochu absorbéru A překrývá, přičemž v této poloze soustřeďuje sluneční paprsky do ohnisek F optických spojných čoček 1. Ohniska F jsou situována buď ve vnitřním prostoru místnosti, která má být vytápěna, nebo v místě aktivní plochy absorbéru A solární energie.The optical means of the solar power generating device according to the invention is, when not in use, rolled up or moved to an inoperative standby position outside the window or outside the input surface of a solar energy absorber A, for example a solar thermal or photovoltaic collector. In the operating position, the optical means OM overlaps the absorber A surface, in which position it concentrates the sun rays into the foci F of the optical lenses 1. The foci F are situated either in the interior of the room to be heated or in the active energy absorber A surface. .
Ke zvýšení účinnosti energetické transformace popsaným zařízením obsahujícím navrhovaný optický prostředek přispívá rozdílnost ohniskových vzdáleností rozdílných čoček, což podstatně snižuje ztráty působené změnou směru slunečních paprsků dopadajících na povrch optického prostředku v důsledku pohybu Slunce po obloze. Navíc konstrukce optického prostředkuje relativně levná, v nepoužívaném stavu skladná a umožňuje levnější hromadnou výrobu, skladování, transport, i montáž finálního zařízení. Tím je vhodná rovněž pro doplnění již stávajících objektů a jejich částí.The different focal lengths of the different lenses contribute to increasing the energy transformation efficiency of the described device comprising the proposed optical device, which substantially reduces the losses caused by the change in the direction of the sun's rays incident on the optical device surface due to the Sun's movement in the sky. Moreover, the design of the optical means is relatively inexpensive, storable in the unused state and allows cheaper mass production, storage, transport, and assembly of the final device. This makes it also suitable for adding to existing buildings and their parts.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Zařízení podle vynálezu lze využít pro zhodnocování solární energie na stávajících Či nových objektech či zařízeních, ať již určených k bydlení, průmyslovým účelům, výrobě energie, ohřívání vody a podobně.The device according to the invention can be used for the recovery of solar energy on existing or new buildings or equipment, whether intended for housing, industrial purposes, energy production, water heating and the like.
Claims (20)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20090846A CZ302600B6 (en) | 2009-12-15 | 2009-12-15 | Device for utilization of solar energy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20090846A CZ302600B6 (en) | 2009-12-15 | 2009-12-15 | Device for utilization of solar energy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2009846A3 CZ2009846A3 (en) | 2011-07-27 |
| CZ302600B6 true CZ302600B6 (en) | 2011-07-27 |
Family
ID=44307740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20090846A CZ302600B6 (en) | 2009-12-15 | 2009-12-15 | Device for utilization of solar energy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ302600B6 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016034156A1 (en) | 2014-09-03 | 2016-03-10 | Jan Sehnoutek | Device for the utilization of solar energy |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4993469A (en) * | 1988-04-18 | 1991-02-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Device for protection from the sun |
| CZ748U1 (en) * | 1993-06-15 | 1993-09-22 | Vítkovice, A.S. | Shuttering for concreting deck slabs of composite reinforced-concrete bridges |
| CA2143550A1 (en) * | 1995-02-28 | 1996-08-29 | Henry Lin | Slat structure for venetian blind |
| US20040016513A1 (en) * | 2002-07-29 | 2004-01-29 | Hung Chien Hua | Venetian blind |
| DE102007035384A1 (en) * | 2007-07-26 | 2009-01-29 | I-Sol Ventures Gmbh | Apparatus for the extraction and utilization of solar heat |
-
2009
- 2009-12-15 CZ CZ20090846A patent/CZ302600B6/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4993469A (en) * | 1988-04-18 | 1991-02-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Device for protection from the sun |
| CZ748U1 (en) * | 1993-06-15 | 1993-09-22 | Vítkovice, A.S. | Shuttering for concreting deck slabs of composite reinforced-concrete bridges |
| CA2143550A1 (en) * | 1995-02-28 | 1996-08-29 | Henry Lin | Slat structure for venetian blind |
| US20040016513A1 (en) * | 2002-07-29 | 2004-01-29 | Hung Chien Hua | Venetian blind |
| DE102007035384A1 (en) * | 2007-07-26 | 2009-01-29 | I-Sol Ventures Gmbh | Apparatus for the extraction and utilization of solar heat |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016034156A1 (en) | 2014-09-03 | 2016-03-10 | Jan Sehnoutek | Device for the utilization of solar energy |
| CZ306013B6 (en) * | 2014-09-03 | 2016-06-22 | Jan Sehnoutek | Enhanced device for the use of solar energy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2009846A3 (en) | 2011-07-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2193314B1 (en) | Linear fresnel solar arrays | |
| ES2400182T3 (en) | Daytime lighting and solar collection system of concentration type within glass building enclosures | |
| JP5497037B2 (en) | Solar energy conversion | |
| US9057535B2 (en) | Solar energy conversion devices and systems | |
| ES2745858T3 (en) | Receiver for PV / T solar energy systems | |
| ES2745116T3 (en) | Solar energy collector system | |
| US20110108092A1 (en) | Concentrator for solar radiation | |
| US20110209743A1 (en) | Photovoltaic cell apparatus | |
| US20030000567A1 (en) | Solar construction board and solar louver made therefrom | |
| US8474445B2 (en) | Concentrating solar energy device | |
| US4519384A (en) | Concentrating solar beam collector | |
| CN103748779A (en) | Solar thermal power generation device | |
| WO2018015598A1 (en) | Solar energy concentrator with movable mirrors for use in flat solar thermal collectors or in static photovoltaic modules | |
| CZ302600B6 (en) | Device for utilization of solar energy | |
| US8746237B2 (en) | Solar collector (embodiments) and a method for producing a solar collector enclosure | |
| CZ306013B6 (en) | Enhanced device for the use of solar energy | |
| WO2012167759A1 (en) | Device for utilization of solar energy | |
| KR101001735B1 (en) | Collecting apparatus for solar heat | |
| NL2007970C2 (en) | Solar concentrator system. | |
| EP3042133B1 (en) | Facade module element with an integrated solar collector system | |
| KR20020029523A (en) | solar collector | |
| Sonneveld et al. | Static linear Fresnel lenses as LCPV system in a greenhouse | |
| AU6353601A (en) | Solar construction board and solar louvre made therefrom |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20191215 |