EA011270B1 - Плавающая солнечная платформа - Google Patents

Плавающая солнечная платформа Download PDF

Info

Publication number
EA011270B1
EA011270B1 EA200700590A EA200700590A EA011270B1 EA 011270 B1 EA011270 B1 EA 011270B1 EA 200700590 A EA200700590 A EA 200700590A EA 200700590 A EA200700590 A EA 200700590A EA 011270 B1 EA011270 B1 EA 011270B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
tray
ring
axis
floating
water
Prior art date
Application number
EA200700590A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200700590A1 (ru
Inventor
Николаус Йоханнес Лайнг
Инге Лайнг
Андреас Хесс
Original Assignee
Николаус Йоханнес Лайнг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николаус Йоханнес Лайнг filed Critical Николаус Йоханнес Лайнг
Publication of EA200700590A1 publication Critical patent/EA200700590A1/ru
Publication of EA011270B1 publication Critical patent/EA011270B1/ru

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/70Waterborne solar heat collector modules
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/42Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with only one rotation axis
    • F24S30/422Vertical axis
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47Mountings or tracking

Abstract

Изобретение касается системы для производства электричества на основе солнечной энергии, состоящей из вырабатывающей солнечную энергию вращающейся круговой платформы, которая вращается вокруг вертикальной оси, причем платформа (5, 6, 7) содержит множество плавающих лотков (9, 90, 91) с фотоэлементами (187, 199), которые покрыты концентрирующими линзами (92, 182, 192), причем платформа (5, 6, 7) окружена круговым плавающим кольцом (10, 36), которое удерживается в своем положении устройством, которое воздействует только на одну область окружности кольца.

Description

Известны фотоэлектрические электростанции, содержащие определенное количество концентраторов, которые объединены в круглые платформы, которые вращаются вокруг вертикальной оси, следуя за солнцем. Предпочтительное решение предусматривает плавающее кольцо, которое окружает концентраторы. При этом плавающее кольцо размещено между тремя роликами, расположенными вокруг кольца, и таким образом удерживается в своем положении.
Недостаток этого метода состоит в том, что три ролика должны фиксироваться в зоне, примыкающей к заземлителю, что требует трех прорывов в слое, например синтетической пленки, которая отделяет водяной массив от грунта. Эти прорывы только редко можно надежно герметизировать на продолжительное время, они часто приводят к потере воды. Кроме того, благодаря трем подобным роликам местоположение платформы постоянно фиксируется.
В качестве прототипа настоящего изобретения может рассматриваться решение, предложенное в \νϋ 03/034506. Указанный источник раскрывает организованные в виде решетки понтонные структуры, которые могут плавать на поверхности охлаждающей жидкости, причем понтонные структуры выполнены с возможностью их ориентации по углу места по отношению к солнцу. Вся решетка целиком также может ориентироваться по отношению к солнцу в азимутальном направлении. Блок преобразования солнечной энергии может быть установлен на понтонной структуре таким образом, что остается ниже уровня охладителя в широком диапазоне высот солнца над горизонтом.
Периферийное кольцо 36 находится выше уровня охлаждающей жидкости. Таким образом, периферическое кольцо должно быть закреплено средствами, проходящими сквозь герметичную оболочку, удерживающую охлаждающую жидкость, что приводит к ее разрушению при длительной эксплуатации.
Настоящее изобретение преодолевает указанные выше недостатки, используя плавающее периферическое кольцо, которое удерживается в требуемом положении и вращается в азимутальной плоскости для отслеживания солнца при помощи колес и/или колонн, размещенных вне полости, в которой находятся понтонные структуры и охлаждающая жидкость, что также обеспечивает возможность использования группы из трех платформ (триады), вращающейся как единое целое.
Источник νθ 03/032404 описывает решение, при котором для работы устройства требуется использование вторичных оптических средств и отражателей, в то время как заявленное изобретение использует вместо указанных компонентов одно общее устройство выравнивания освещенности, что делает систему не только ощутимо дешевле (вследствие повышения устойчивости системы к ошибкам ориентации по азимуту и отсутствия дорогих оптических компонентов), но и значительно повышает эффективность системы вследствие уменьшения потерь при использовании операции выравнивания освещенности для всего падающего светового потока.
Источник И8 4296731 раскрывает плавающую систему сбора и преобразования солнечной энергии, использующую многозеркальные концентраторы солнечного излучения для фокусирования солнечного излучения на фотоэлектрических преобразователях или на плоских конверторах.
Источник И8 4203426 раскрывает устройство сбора и преобразования солнечной энергии, использующее карусельный принцип размещения удлиненных отражателей вокруг нагреваемой трубы с теплоносителем, фокусирующих на ней солнечное излучение.
Изобретение показывает решение, которое не имеет этих недостатков. Согласно изобретению плавающее кольцо захватывается между тремя роликами. Ролики закреплены вращающимися на основании, например из бетона, причем предпочтительно два ролика прокатываются на внутренней стороне кольца, в то время как третий ролик воздействует на внешней стороне кольца. Возможно, что ролик, воздействующий с внешней стороны, одновременно прокатывается на трех платформах, благодаря чему возникает группа из трех платформ. Нижняя сторона основания является настолько гладкой и ровной, что возможен сдвиг всего узла колец и основания.
Для того чтобы кольца диаметром несколько метров точно следовали геометрическому кругу, изобретение предусматривает ролики, воздействующие снаружи, которые запрессованы посредством подходящих направляющих по окружности кольца. Один из роликов, лежащих внутри или снаружи кольца, приводится в действие и передает вращающий момент на плавающее кольцо. Предпочтительно применяется ролик, воздействующий снаружи, который установлен выше поверхности воды, а также окружен воздухом.
Для того чтобы три платформы одной группы могли точно синхронно вращаться далее вокруг определенного угла, изобретение в своей форме осуществления предусматривает цепь, которая смонтирована, например, на кольце и в которую входит зубчатый венец.
Вместо управления на основе отслеживания непосредственно движения солнца согласно настоящему изобретению предпочтительно используются рассчитанные сигналы. Преобразование этих сигналов во вращение платформ не удалось бы при фрикционном приводе из-за проскальзывающего переноса вращающего момента от фрикционного диска на платформу. Поэтому можно включить цифровой перенос между передачей и платформой, как она возможна, посредством шестеренчатой передачи. В случае, если платформа не может быть снабжена зубцами, изобретение предусматривает венец датчиков сигналов на платформе. Они могут быть, например, отражающими пластинками, которые отражают световой луч датчика. При этом методе скорость вращения платформы рассчитывается процессором. Если она превы
- 1 011270 шает заданную величину, то число оборотов редукторного двигателя немного сокращается, если она ниже заданной величины, то достижение заданной величины происходит посредством ускорения двигателя.
Вместо оптического подсчета вращающихся датчиков сигналов также может выступать магнитный датчик, который регистрирует изменение магнитного поля ферромагнитных или постоянных магнитных датчиков сигнала. Также может использоваться отражение акустических сигналов для сравнения с заданными величинами.
Для фиксации лотков, вмещающих концентраторы внутри плавающего кольца, изобретение предусматривает разделительные стенки, несущие шарикоподшипники, которые расположены между лотками. Платформы не имеют механического структурного элемента в центре платформ. При этом происходит отвод тока через две гибкие линии. Для управления скоростью вращения может также использоваться искатель солнца.
Является предпочтительным, если приведение в действие плавающего кольца может происходить импульсами, следующими друг за другом во временном интервале. В зависимости от временного интервала импульсов угол встречи испытывает незначительные отклонения от заданной величины. Изобретение сглаживает эти отклонения, в то время как фокус концентрирующей линзы направлен непосредственно не на фотогальванический элемент, а на указывающую на солнце поверхность оптической детали из стекла, которая смешивает лучи посредством внутреннего отражения и обусловливает, что они с равномерным распределением попадают на фотоэлемент, соединенный с оптической деталью из стекла. Это расположение концентрирующей линзы и оптической детали из стекла обусловливает, что также затем, когда направление попадания светового конуса отклоняется от заданного направления на значительную угловую величину, например ±2°, общий поток излучения достигает фотоэлемента. Величина допуска определяется посредством соотношения размера поверхности оптической детали из стекла, указывающей на солнце к диаметру фокальной поверхности. Это расположение также компенсирует ошибки, которые возникают при преобразовании импульсов в механические интервалы в конструкции механизма, так что допуски могут быть значительно больше, чем у механизмов, следующих за солнцем согласно уровню техники. В каждом случае это приводит к значительному удешевлению стоимости производства механизмов.
Концентрирующие преобразователи солнечной энергии с механической ориентацией в сторону солнца имеют высокий коэффициент полезного действия, но требуют устройств слежения с точностью устройств слежения в планетариях.
Изобретение также показывает путь, как можно избежать высокой точности, обусловливающей большие расходы. К тому же изобретение разъединяет устройство компонентов, принимающих излучение, от компонентов, преобразовывающих излучение, в то время как концентрация концентрирующего устройства приводит как можно к меньшей фокальной области, которая направлена на оптическую деталь из стекла, входная поверхность которой для потока излучения больше во много раз, например в 20 раз, чем поверхность фокальной области, и лучи, входящие в оптическую деталь из стекла, направлены на преобразователь энергии, например на фотоэлемент, который разделяет поток излучения на тепловой поток и электронный поток. Когда заданное положение фокальной области на входной поверхности оптической детали из стекла лежит в центре этой входной поверхности, то изобретение позволяет смещение этой фокальной области в горизонтальном и ортогональном ему направлениях до тех пор, пока фокальная область не достигнет края входной поверхности. Луч концентрированного конуса излучения, перемещаемый перпендикулярно солнечным лучам, может отклоняться от направления солнечных лучей на угловую величину, которая тем больше, чем короче фокусное расстояние конуса излучения по отношению к протяженности входной поверхности в оптическую деталь из стекла, не теряя тем самым энергии потока излучения для фотоэлемента. Это означает, что также при большом допуске в механическом устройстве слежения всегда достигается точность, гарантирующая функцию без потерь, и что также используется весь концентрированный поток излучения.
Плавающие круговые кольца пронизаны разделительными стенками, которые проходят на хордах. На коротком расстоянии друг от друга эти разделительные стенки содержат шарикоподшипники, посредством которых установлены консоли оси, посредством которых поворачиваются лотки. Перпендикулярно этим разделительным стенкам проходят стальные тросы, которые натянуты так, что плавающему кольцу гарантируется форма круга.
Лотки выполнены так, что область, проникающая в водяной массив, при каждом положении угла создает точно вертикальную подъемную силу, так что не возникает вращающий момент. Сами лотки выполнены коническими, благодаря чему их можно укладывать в штабель, что значительно уменьшает транспортные расходы между местом производства и местом установки. На стороне каждого лотка, указывающей на водяной массив, закреплено подъемное устройство в форме цилиндра с сечением в виде кругового сегмента, которое предотвращает вращающий момент, обусловленный подъемной силой. Лотки покрыты линзами из прозрачного синтетического материала. Внутри описанного круга линзы имеют выпуклую форму, сечение проходит через линзу на сферической поверхности, сферическая ось которой пронизывает точку пересечения диагоналей описанного квадрата. Область в форме шарового сектора несет рефракторные канавки. Четыре краевые области имеют систему канавок, которая вырабатывает
- 2 011270 внутреннее отражение для отклонения луча.
Грани линз, проходящих в продольном направлении лотков, отогнуты на незначительную величину, благодаря чему они могут соединяться со стенками лотков с возможностью перемещения на незначительную величину, так что они берут на себя функцию структурных элементов.
Лотки состоят из открытой ванны, которая имеет конически проходящие стенки, благодаря чему существует возможность укладки в штабель. Лоток плавает в водяном слое и поворачивается вокруг своей горизонтальной оси. Для избежания возникновения вращающего момента на стенке, указывающей на солнце, закреплено подъемное устройство, которое продолжает закругление области дна. Тем самым, лоток поддерживается посредством подъемной силы и не допускается возникновения вращающего момента. Вес линзы компенсируется противовесом, расположенным в нижней области лотка.
Управление азимутальной скоростью и функция подъемного механизма могут происходить посредством астрономических данных. Однако изобретение предусматривает блок слежения за солнцем, так что азимут и управление подъемом происходят в зависимости от хода солнца. Показано, что при блокировании солнечных лучей, например облаком, возникает опасность того, что при окончании блокирования фокус переместится в новое положение и на этом пути может причинить ущерб, например, в результате сгорания изоляции кабеля. Изобретение предотвращает это посредством вспомогательного привода, который при приостановке перемещения за солнцем берет на себя продолжение перемещения, следующего за солнцем, а также вращение платформы. При этом приостановка питания редукторного двигателя, например из-за облака, считается сигналом для включения вспомогательного привода.
Для предотвращения испарения водяного слоя изобретение предусматривает тонкий слой высококипящей жидкости, которая легче, чем вода, и которая также предотвращает появление личинок комаров. В регионах, в которых можно ожидать морозов, изобретение предусматривает, что к водяному массиву примешивается спирт, например гликоль. Другое решение проблемы испарения, а также использование в качестве защиты от ночных морозов состоит в том, что между следующими друг за другом лотками расположена гибкая пленка, которая покрывает поверхность воды. В местностях, где существует опасность морозов, предусмотрена теплоизолирующая пленка.
Изобретение описывается с помощью следующих фигур, на которых показано следующее: фиг. 1 - компоновка триады;
фиг. 2 - триады в сборе;
фиг. 3 - схематично вертикальный разрез через незаполненную область;
фиг. 4 - вид сверху на триаду;
фиг. 5 - вид снизу на триаду;
фиг. 6 - привод с центральным колесом и роликовыми цепями;
фиг. 7 - расположение передачи с зубчатыми колесами;
фиг. 8 - расположение ведомых и ведущих роликов;
фиг. 9 - лоток и линзы с подъемным устройством;
фиг. 10 - конечная стенка лотка;
фиг. 11 - облучение при различном подъеме;
фиг. 12 - штабелирование лотков;
фиг. 13 - разделительная стенка и муфтовые элементы;
фиг. 14 - муфтовые элементы и шарикоподшипник;
фиг. 15 - прорывы в разделительной стенке;
фиг. 16 - перемычка под соседними линзами;
фиг. 17 - перемычка и выступы;
фиг. 18 - вторичная оптика;
фиг. 19 - сравнение с уровнем техники;
фиг. 20 - покрытие водяного массива с отводом тепла;
фиг. 21 - сложенное покрытие;
фиг. 22 - плавающий прикрывающий корпус.
Фиг. 1 показывает компоновку триады. В центре бетонного основания 1 находится колонна 2, на которой для каждого плавающего кольца расположены два ролика 12. Ведущая шестерня 3, которая приводит в действие три платформы 5, 6 и 7, лежит в центре незаполненной области 4. Между разделительными стенками 8 расположены лотки 9 с возможностью поворота вокруг их горизонтальной оси. Между лотками 9 проходят металлические тросы 11, посредством которых плавающему кольцу 10 обеспечивается форма круга. Платформы окружены плавающими кольцами 10. Вечером линзы очищаются. Для этого на центральной колонне 2 расположено распылительное сопло, через которое насос, расположенный в колонне, выливает фильтрованную воду. При этом платформа вращается на 180°.
Фиг. 2 показывает большую основную поверхность с триадами. Расстояние 20 между лотками рассчитывается так, чтобы человек мог иметь доступ повсюду. Между тремя кольцами остается незаполненная область 21.
Фиг. 3 схематично показывает вертикальный разрез через незаполненную область. В разрезе показана одна из трех платформ 30. В центре незаполненного пространства находится колонна 32, на которой
- 3 011270 установлена ведущая шестерня 33. Привод осуществляется через подводный редукторный двигатель 31. Окружность ведущей шестерни и окружность платформы имеют зубья.
Два из роликов 34 касаются плавающего кольца 36 на внутреннем диаметре 35, так что плавающее кольцо 36 зафиксировано на расстоянии к колонне 32 и к окружности. На верхнем конце колонны 32 расположено впрыскивающее сопло 37, которое по вечерам очищает линзы фильтрованной водой.
Фиг. 4 показывает вид сверху на триаду с колонной 42.
Фиг. 5 показывает ту же самую триаду с нижней стороны, где находится бетонное основание 51, нижняя сторона которого является ровной и гладкой. Весь узел может, тем самым, смещаться в желаемое положение на пленке, которая отделяет водяной массив от дна, причем платформы несутся водой. В центре платформ выходят два очень гибких кабеля 52, по которым подается ток в соединительную магистраль 53.
Фиг. 6 показывает передачу вращающего момента через центральную шестерню 61. На каждом из плавающих колец 62 закреплена роликовая цепь 63 таким образом, что удлиненные валики цепи 64 входят в отверстия плавающего кольца 62. На внутренней стороне плавающего кольца 62 воздействуют стационарные ролики 65, закрепленные на бетонном основании.
Фиг. 7 показывает конструкцию с тремя звездочками 71, передающую вращающий момент. Каждая из этих звездочек 71 установлена на коромысле 72. Три коромысла закреплены с возможностью поворота на центральной шайбе 74 и прижаты к цепи 73 посредством пружины растяжения 75.
Фиг. 8 показывает конструкцию, у которой расстояние трех платформ друг от друга образуется роликами 85. Вместо роликов, лежащих в водяном слое, ролики 85 предотвращают смещение трех плавающих колец. Преимущество этого решения состоит в том, что все механические элементы находятся выше водяного слоя. Приведение в действие осуществляется через редукторный двигатель, который приводит в действие одно из цепных колес 81, которые определяют расстояние между тремя платформами.
Фиг. 9 показывает разрез через лоток с ванной 90, подъемным корпусом 91, линзой 92 и преобразователем 93 энергии. Плоский пучок 94 лучей образует фокус 95 на входной поверхности вторичной оптики 96. Кожух преобразователя 93 энергии образует с осью вторичной оптики острый угол. Во взаимодействии с ножкой 97 преобразователь 93 энергии при экстремальном наклонном положении относительно поверхности 98 воды достигает водяного массива, с тем чтобы при экстремальном угле 26° направлять в водяной массив поступающий относительно незначительный поток отходящего тепла. Лоток поворачивается вокруг горизонтальной оси 100. Ватерлиния 99 обозначает поверхность воды при 90° подъема. Область 101, погружаемая в воду, образует вместе с подъемным корпусом 91 постоянно неизменный подъем, который соответствует весу лотка. Благодаря цилиндрическим областям 91 и 102 не изменяется расстояние между поверхностью воды и осью 100, так что консоль оси 103 не испытывает ни смещения по высоте, ни гидравлически обусловленного вращающего момента. Линза 92 является квадратной и имеет вписанный круг, который проходит на шаровом сегменте 104.
Фиг. 10 показывает конечную область лотка, которая вмещает до 10 линз и преобразователь энергии. Конечная стенка 111 проходит под наклоном к стенкам ванны лотка, так что они могут укладываться в штабель без помощи подъемного механизма 91. На конечной пластине 111 расположена полая консоль оси 112, через которую проходят электрические провода. Дно листовой стенки 113 имеет выпуклость 114, в которую ввинчен преобразователь 93 энергии.
Фиг. 11 показывает наклонное положение лотка 115 при высоте солнца над горизонтом в 90°. Лоток 116 показывает поворот на 28°. Лоток 117 на незначительный процент входной поверхности затенен соседним лотком. Лоток 119 показывает ситуацию на входе утром при угле полного отражения 63°, где 46% линзы лежит в тени соседнего лотка 119а. Но лоток испытывает это наклонное положение только несколько минут. Посредством вторичной оптики входящий поток излучения равномерно распространяется по поверхности фотоэлемента.
Фиг. 12 показывает разрез, из которого видно, что корпуса лотков могут быть уложены в штабель для транспортировки, причем расстояние 122 выдерживается по возможности небольшим.
Фиг. 13 показывает разделительную стенку 130, нижняя область 131 которой является полой и введена так глубоко под линию 99 воды, что разделительная стенка несется подъемной силой. По длине разделительной стенки расположены прорывы, через которые проникает полая ось 133, которая является соосной с консолью оси 112 и которая установлена в подшипнике 132 из синтетического материала. На обеих сторонах разделительной стенки 130 держатели 134 и 135 соединены между собой болтами 136, которые пронизывают прорывы на разделительной стенке.
Фиг. 14 и 15 показывают область прорыва стенки 130 в увеличении. Элементы держателя 134 и 135 имеют, как видно из чертежа 15, конические втулки 150, в которые входят конические штифты 140, закрепленные на консоли оси 112. На разделительной стенке 130 расположены шлицы 151, через которые насквозь проходят болты 136Ь, так что вращающий момент переносится на полую ось 133а. Посредством этого расположения является возможным то, что лоток может подниматься из соединения перпендикулярно оси вращения.
- 4 011270
Фиг. 16 показывает перемычку 160. От четырех до пяти линз образуют блок линз. Между двумя блоками линз расположена перемычка 160, которая, как видно из фиг. 17, имеет язычки 161, 161а, на которых лежит свободный конец блоков линз.
На фиг. 17 показаны металлические концы 162 и 162а (распознается на фиг. 16), посредством которых резиновая ловушка, предотвращающая проникновение дождевой воды в лоток, удерживается в своем положении.
Фиг. 18 показывает вторичную оптику 181, которая имеет расстояние от концентрирующей линзы 182, точно соответствующее фокусному расстоянию. По причинам отображения между фокусом 183 и обращенной к нему поверхности 184 вторичной оптики 181, показанной с внутренней стороны, оставлен интервал. Концентрирующая линза 182 концентрирует солнечное излучение, примерно до 8000 превышающее солнечное, при этом фокусная область 183 составляет всего несколько миллиметров. Боковые стенки 185 вторичной оптики отражают поток 186 излучения, который в конце попадает на фотоэлемент 187, который оптически соединен с вторичной оптикой. Если солнечные лучи попадают на концентрирующую линзу 182 не строго вертикально, то фокус 183 смещается на входной поверхности 184, которая по сравнению с фокусной областью является значительно большей по площади, так что угловые отклонения внутри интервала допуска, например ±2°, не ведут к уменьшению мощности, в то время как все известные системы с двухосной системой слежения за солнцем допускают интервал <0,1°. Большой интервал допуска позволяет применять механическую конструкцию без дорогостоящих прецизионных частей.
Фиг. 19 показывает противоположное положение концентратора В по изобретению по состоянию техники А. На фиг. 19А фотоэлемент 191 лежит выше фокальной плоскости 193. Угловое отклонение между солнечными лучами 195 и линзой 192 ведет к тому, что лучи проходят мимо фотоэлемента 191 и одновременно фотоэлемент над областью 194 остается неосвещенным, это ведет к термическим напряжениям. Фиг. 19В показывает вторичную оптику 196 по изобретению и фокусную область 197, которая смещается на значительную величину из центрального луча 198. Общая энергия излучения входит во вторичную оптику 196 и попадает на фотоэлемент 199, как показано на фиг. 18.
Фиг. 20 показывает гибкую пленку 201, которая простирается по всей длине диаметра плавающего кольца. Для отвода тепла воды служат тепловые трубы 202, которые переносят тепло через ребра 203 в атмосферу. Тепловая труба направляет тепло только с нижней области 204 к ребрам 203, обратное направление не приводит к переносу тепла, так как наполнение тепловой трубы заморожено, так что отрицательные температуры не направлены в воду.
Фиг. 21 показывает расположение, при котором пленка 211 для увеличения водной поверхности сложена, для того чтобы повысить теплоотдачу между водой и атмосферой.
Фиг. 22 показывает плавающий элемент 221, который герметизирует пространство между двумя лотками.
1,51
2, 32, 42
12, 34, 65, 85
3,33
5, 6, 7, 30
4,21
8, 130, 131, 151
9, 90, 115, 116, 117, 119, 199а
10, 36, 62
20, 122
63, 73
71, 81
91, 91а
92, 182, 192
Список ссылочных обозначений бетонное основание;
колонна;
ролик; ведущее колесо;
Платформа; незаполненное пространство; разделительная стенка;
лоток; металлическая проволока; кольцо;
интервал; редукторный двигатель; кольцо внутреннего диаметра; впрыскивающее сопло; очень гибкий кабель; соединительная магистраль; центральная шестерня; роликовая цепь;
валик цепи; звездочка; коромысло;
центральная шайба; пружина растяжения; подъемный корпус; линза;
преобразователь энергии;
- 5 011270
95, 183
96, 181, 184, 185, 196
100
101
91, 102
103, 112
104
111
113
114
118, 184
120
121
133, 133а
132
134, 135
136, 1366
150
140
160
161, 161а
162, 162а
183, 197
186
187, 191, 199
193
195
194
198
201, 211
202, 204
203
221 плоский поток лучей;
фокус;
вторичная оптика;
ножка;
поверхность воды;
горизонтальная ось; ватерлиния;
область, погружаемая в воду; круговая цилиндрическая область; консоль оси;
шаровой сегмент;
конечная стенка;
листовая стенка;
выпуклость;
входная поверхность; облучение;
вертикаль;
полая ось;
шарикоподшипник;
держатель;
болт;
втулка;
конический штифт;
перемычка;
язычок; металлический конец; фокусная область;
поток излучения; фотоэлемент;
фокальная плоскость; солнечные лучи;
неосвещенная область; центральный луч;
пленка;
тепловая труба;
ребра;
плавающий элемент.

Claims (31)

1. Система для производства электричества на основе солнечной энергии, состоящая из вырабатывающей солнечную энергию вращающейся круговой платформы, которая вращается вокруг вертикальной оси, причем платформа (5, 6, 7) содержит множество плавающих лотков (9, 90, 91) с фотоэлементами (187, 199), которые покрыты концентрирующими линзами (92, 182, 192), отличающаяся тем, что платформа (5, 6, 7) окружена круговым плавающим кольцом (10, 36), которое удерживается в своем положении устройством, находящимся в зацеплении только с одной областью окружности кольца.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что указанное устройство содержит два или более ролика (12, 34, 65, 85), которые обжимают кольцо (10, 36).
3. Система по п.2, отличающаяся тем, что вращение кольца (10, 36) происходит вследствие того, что один из роликов (33, 61, 71, 81) приводится в действие двигателем (31) и этот ролик (33, 61, 71, 81) переносит вращающий момент на кольцо (10, 36).
4. Система по п.3, отличающаяся тем, что перенос вращающего момента происходит через зубчатый венец (61, 71), который приводит в действие роликовую цепь (63, 73), закрепленную на плавающем кольце (10, 36, 62).
5. Система по п.4, отличающаяся тем, что зубчатый венец (61, 71, 81) прижимается пружинящим к роликовой цепи (63, 73).
6. Система по п.1, отличающаяся тем, что каждый лоток состоит из двух корпусов: первый корпус выполнен в виде вытянутой в длину прямоугольной лотковой ванны (90) с конически расширяющимися стенками, дно которого образует круговой цилиндрический сегмент, геометрическая ось (100) которого проходит вблизи оси, проходящей через центр тяжести лотка; и второй корпус (91) выполнен в виде цилиндра с сечением в виде кругового сегмента, стенка которого в форме кругового цилиндра имеет тот же радиус, что и дно первого корпуса, причем второй корпус прикреплен к стенке, указывающей на солнце
- 6 011270 таким образом, что кривая дна первого корпуса непрерывно соединяется с кривой второго корпуса.
7. Система по п.6, отличающаяся тем, что стенки (111) лотка расходятся по направлению к верхней стороне, так что возможна укладка в штабель корпусов лотков.
8. Система по п.6, отличающаяся тем, что круговая цилиндрическая область (102) наружной поверхности, которая состоит из дна первого корпуса и изогнутой стенки второго корпуса (91), так глубоко погружается в водяной массив (98, 99), что лоток переносится подъемной силой.
9. Система по п.8, отличающаяся тем, что утяжелители в лотке расположены так, что вертикальный вектор подъемной силы пересекает ось центра тяжести лотка, вследствие чего предотвращается возникновение вращающего момента вокруг оси качения лотка.
10. Система по п.1, отличающаяся тем, что внутри плавающего кольца (10, 36) параллельно воображаемому диаметру проходят вертикально направленные разделительные стенки (130, 131), содержащие шарикоподшипник (132), через которые проходит полая ось (133) и которые через сцепные элементы (135, 136) соединены с консолями оси (112) смежных лотков.
11. Система по п.10, отличающаяся тем, что разделительные стенки (130, 131) в нижней области вытесняют так много воды, что разделительные стенки поддерживаются подъемной силой.
12. Система по п.10, отличающаяся тем, что сцепные элементы (135, 136) допускают разделение лотка посредством вытягивания лотка в плоскости, лежащей перпендикулярно оси качения.
13. Система по п.10, отличающаяся тем, что одна сторона муфты в плоскости, проходящей под прямым углом к оси качения, имеет конический штифт и другая сторона муфты имеет втулки 150, в которые вставляется упомянутый штифт.
14. Система по п.3, отличающаяся тем, что три плавающих кольца (10, 36) объединены в триаду и заключают между собой незаполненное пространство (4, 21).
15. Система по п.14, отличающаяся тем, что три кольца (10, 36) касаются центрального ведущего колеса (33, 61), через которое три кольца (10, 36) синхронно вращаются.
16. Система по п.2, отличающаяся тем, что на внутренней поверхности кольца (10, 36) воздействуют два ролика, лежащих под поверхностью воды, которые предотвращают смещение наружу.
17. Система по п.14, отличающаяся тем, что под незаполненной областью (4, 21) расположена плита основания (1, 51), которая через приводной механизм (31) соединена с кольцами (10, 36).
18. Система по п.2, отличающаяся тем, что ролик (34), соединенный с плитой основания (1, 51) выше поверхности воды (99), прокатывается по внутренней поверхности кольца (10, 36).
19. Система по п.18, отличающаяся тем, что между соседними кольцами (10, 36) триады ролики (33, 61, 71, 81) прокатываются по внешней поверхности колец (10, 36).
20. Система по п.19, отличающаяся тем, что эти ролики (71, 81) установлены на звездообразном крепежном устройстве (74).
21. Система по п.1, отличающаяся тем, что лотки соединены между собой через полые оси (133), через которые проходят электрические провода.
22. Система по п.10, отличающаяся тем, что под прямым углом к разделительным стенкам (130, 131) натянуты кабели, которые проходят на хордах.
23. Система по п.1, отличающаяся тем, что имеет концентрирующее устройство с концентрирующей линзой и фотогальваническим элементом, причем посредством концентрации входящих лучей до величины, более чем в 1000 раз превышающей солнечное излучение, образуется очень маленькая фокальная область (183, 197), которая попадает на входную сторону оптической детали (181) из стекла, предпочтительно имеющей форму прямоугольного параллелепипеда, которая оптически соединена с фотогальваническим элементом (187), причем входная сторона (184) оптической детали (181) из стекла является более чем в 10 раз большей, чем сечение фокальной плоскости.
24. Система по п.23, отличающаяся тем, что оптическая деталь (181) из стекла имеет полированные стенки (185), на которых входящие лучи (186) испытывают внутреннее отражение.
25. Система по п.24, отличающаяся тем, что фотогальванический элемент (187) отделен от охлаждающего элемента слоем, значение теплового расширения которого близко значению теплового расширения фотогальванического элемента.
26. Система по п.25, отличающаяся тем, что под этим слоем лежит корпус, хорошо проводящий тепло, поверхность которого, проходящая параллельно фотогальваническому элементу (187), по меньшей мере в 2 раза больше, чем фотогальванический элемент.
27. Система по п.26, отличающаяся тем, что под корпусом находится электрически изолирующий слой, проводящий тепло.
28. Система по п.1, отличающаяся тем, что охватывает устройство для предотвращения испарения воды, в то время как пленка проходит, например, под лотками.
29. Система по п.28, отличающаяся тем, что между лотками (9) расположена плавающая полоса (130, 131).
30. Система по п.28, отличающаяся тем, что охватывает тепловые трубы (202, 204), которые берут на себя передачу тепла из воды в атмосферу.
31. Система по п.30, отличающаяся тем, что тепловые трубы (202, 204) содержат теплоноситель, ко- 7 011270 торый замерзает примерно при 0°С.
EA200700590A 2004-09-08 2005-09-07 Плавающая солнечная платформа EA011270B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/935,396 US20060048810A1 (en) 2004-09-08 2004-09-08 Solar electricity generator consisting of groups of plants
PCT/EP2005/009593 WO2006027220A2 (de) 2004-09-08 2005-09-07 Schwimmende solarplattform

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200700590A1 EA200700590A1 (ru) 2007-08-31
EA011270B1 true EA011270B1 (ru) 2009-02-27

Family

ID=35385409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200700590A EA011270B1 (ru) 2004-09-08 2005-09-07 Плавающая солнечная платформа

Country Status (18)

Country Link
US (2) US20060048810A1 (ru)
EP (1) EP1787068B1 (ru)
JP (1) JP5350633B2 (ru)
KR (1) KR101291243B1 (ru)
CN (1) CN101014811B (ru)
AT (1) ATE511066T1 (ru)
AU (1) AU2005281843B2 (ru)
BR (1) BRPI0514966A (ru)
CY (1) CY1111776T1 (ru)
EA (1) EA011270B1 (ru)
EG (1) EG25267A (ru)
ES (1) ES2366960T3 (ru)
IL (1) IL181736A (ru)
MA (1) MA28853B1 (ru)
NZ (1) NZ553580A (ru)
PT (1) PT1787068E (ru)
WO (1) WO2006027220A2 (ru)
ZA (1) ZA200702040B (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD962Y (ru) * 2015-04-10 2015-10-31 Институт Энергетики Академии Наук Молдовы Солнечная установка для производства энергии

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20080109754A (ko) * 2006-03-13 2008-12-17 그린 볼츠, 인코포레이티드 추적 태양 전력 시스템
US20070278375A1 (en) * 2006-04-27 2007-12-06 Johannes Nikoleus Laing Novel enhanced connecting brackets for floating rings
US8053662B2 (en) * 2008-05-09 2011-11-08 Kasra Khazeni Solar energy collection devices
KR100887723B1 (ko) * 2008-05-30 2009-03-12 백흥기 태양광 수집 판넬의 수상용 고정 구조물
EP2321140A1 (en) * 2008-07-30 2011-05-18 Solaris Synergy Ltd. Photovoltaic solar power generation system
KR101075315B1 (ko) * 2009-12-22 2011-10-19 삼성에스디아이 주식회사 솔라 모듈 및 솔라 어레이
CN102128189B (zh) * 2010-12-31 2012-07-25 常州天合光能有限公司 太阳能组件平面安装固定装置
KR101322893B1 (ko) 2012-02-06 2013-10-29 한전케이디엔주식회사 태양광 모듈을 탑재한 수면 부유식 태양추적 장치 및 그 구동방법
CN103388913B (zh) * 2012-05-07 2016-06-08 张国印 一种浮动跟踪太阳能线聚焦反射镜
KR101398292B1 (ko) * 2012-10-31 2014-05-26 한국수자원공사 추적식 수상부유 태양광 발전장치
KR101496219B1 (ko) * 2012-11-13 2015-02-26 박병선 수상 태양광 발전시스템
WO2017023536A1 (en) 2015-08-03 2017-02-09 4CSOLAR, Inc. Floating solar panel array with one-axis tracking system
DE102017113189A1 (de) * 2017-06-14 2018-12-20 Innogy Se Offshore-Station und Verfahren zum Spülen von Abschattungsbereichen

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4203426A (en) * 1978-08-11 1980-05-20 Patricia Matlock Solar energy converter carousel mounted rack
US4296731A (en) * 1977-09-26 1981-10-27 Cluff C Brent Tracking booster and multiple mirror concentrator floating collector
DE3633172A1 (de) * 1986-09-30 1988-04-07 Man Technologie Gmbh Verfahren zur nutzung von sonnenenergie und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
WO2003032404A1 (en) * 2001-10-11 2003-04-17 Richard Alan Morgal Method and apparatus for solar energy collection

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4119863A (en) * 1975-08-13 1978-10-10 Kelly Donald A Combined high density solar panels and vertical wind turbines
US4576012A (en) * 1984-03-26 1986-03-18 Computer Air Corp. Evaporative cooler
JPS6176848A (ja) * 1984-09-19 1986-04-19 Hitachi Ltd 太陽追尾式光発電装置
US5290366A (en) * 1990-03-08 1994-03-01 Siemens Solar Gmh Laminated solar module
CN1055536C (zh) * 1993-01-09 2000-08-16 阿伦·詹姆斯·约曼斯 辐射能收集设备
JP3222808B2 (ja) * 1997-07-31 2001-10-29 ユニプレス株式会社 段付き板金製プレス成形品におけるスプライン歯形のしごき成形方法および同方法によりしごき成形された板金製クラッチドラム
US6299632B1 (en) * 1998-11-30 2001-10-09 Peter Jaillet Method for changing critical brain activity using light and sound
JP2002289897A (ja) * 2001-03-23 2002-10-04 Canon Inc 集光型太陽電池モジュール及び集光型太陽光発電システム
GR1003860B (el) * 2001-04-12 2002-04-08 Τριπλο υβριδικο ηλιακο συστημα συγκεντρωτικου τυπου για την ταυτοχρονη παραγωγη ηλεκτρικης, θερμικης και ψυκτικης ενεργειας
ATE396504T1 (de) * 2001-10-12 2008-06-15 Laing Nikolaus Johannes Solarstromgenerator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4296731A (en) * 1977-09-26 1981-10-27 Cluff C Brent Tracking booster and multiple mirror concentrator floating collector
US4203426A (en) * 1978-08-11 1980-05-20 Patricia Matlock Solar energy converter carousel mounted rack
DE3633172A1 (de) * 1986-09-30 1988-04-07 Man Technologie Gmbh Verfahren zur nutzung von sonnenenergie und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
WO2003032404A1 (en) * 2001-10-11 2003-04-17 Richard Alan Morgal Method and apparatus for solar energy collection

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD962Y (ru) * 2015-04-10 2015-10-31 Институт Энергетики Академии Наук Молдовы Солнечная установка для производства энергии

Also Published As

Publication number Publication date
EA200700590A1 (ru) 2007-08-31
US20110253196A1 (en) 2011-10-20
JP2008512859A (ja) 2008-04-24
ES2366960T3 (es) 2011-10-27
ATE511066T1 (de) 2011-06-15
JP5350633B2 (ja) 2013-11-27
IL181736A0 (en) 2007-07-04
AU2005281843B2 (en) 2010-10-07
CY1111776T1 (el) 2015-10-07
ZA200702040B (en) 2008-08-27
EP1787068B1 (de) 2011-05-25
NZ553580A (en) 2010-10-29
IL181736A (en) 2012-01-31
WO2006027220A3 (de) 2006-06-01
KR101291243B1 (ko) 2013-08-01
MA28853B1 (fr) 2007-09-03
EG25267A (en) 2011-11-30
CN101014811B (zh) 2010-06-23
AU2005281843A1 (en) 2006-03-16
EP1787068A2 (de) 2007-05-23
US20060048810A1 (en) 2006-03-09
BRPI0514966A (pt) 2008-07-01
CN101014811A (zh) 2007-08-08
PT1787068E (pt) 2011-09-05
WO2006027220A2 (de) 2006-03-16
KR20070100690A (ko) 2007-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA011270B1 (ru) Плавающая солнечная платформа
US20080257398A1 (en) Floating Solar Platform
US7299632B2 (en) Solar electricity generator
US6988809B2 (en) Advanced micro-optics solar energy collection system
RU2347151C2 (ru) Коллектор солнечного излучения
US20100212719A1 (en) System and methods of utilizing solar energy
US7975686B2 (en) High leverage trough solar collector
US7736007B2 (en) Polarization linkage of high dielectric constant pivoted planar solar concentrator mirrors
JPH07335004A (ja) 太陽光集光装置
AU2002362938A1 (en) Solar electricity generator
RU2354896C1 (ru) Фотоэнергоустановка
JP2012038954A (ja) 集光型太陽光発電システム
EP0043082B1 (en) A solar optical energy collector
US9520519B2 (en) Direct solar-radiation collection and concentration element and panel
RU2519530C2 (ru) Концентратор солнечного излучения (варианты)
ZA200402761B (en) Solar electricity generator.
WO2018071969A1 (en) A solar concentrator and a method for concentrating solar power
RU123228U1 (ru) Концентратор солнечного излучения (варианты)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU