LT7173B - THERMAL - ELECTRIC SOLAR COLLECTOR - Google Patents

THERMAL - ELECTRIC SOLAR COLLECTOR

Info

Publication number
LT7173B
LT7173B LT2024013A LT2024013A LT7173B LT 7173 B LT7173 B LT 7173B LT 2024013 A LT2024013 A LT 2024013A LT 2024013 A LT2024013 A LT 2024013A LT 7173 B LT7173 B LT 7173B
Authority
LT
Lithuania
Prior art keywords
heat
thermal
tank
spiral
collector
Prior art date
Application number
LT2024013A
Other languages
Lithuanian (lt)
Other versions
LT2024013A (en
Inventor
Kęstutis USEVIČIUS
Original Assignee
Kęstutis USEVIČIUS
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 Kęstutis USEVIČIUS filed Critical Kęstutis USEVIČIUS
Priority to LT2024013A priority Critical patent/LT7173B/en
Publication of LT2024013A publication Critical patent/LT2024013A/en
Publication of LT7173B publication Critical patent/LT7173B/en

Links

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

Šiluminis – elektrinis saulės kolektorius veikia autonominiu savarankišku režimu, naudodamas tik iš aplinkos sugertą energiją: atspindinčios parabolės dėka koncentruodamas šilumą parabolės židinyje, kuriame yra patalpintas šilumą kaupiantis ir ją perduodantis modulis; o viršutinė prietaiso dalis, uždengta hermetiškai dvigubo stiklo paketu; apatinė dalis turi aktyvią, viršutinę saulės panelę, generuojančią ir perduodančią, energiją elektros forma.The thermal-electric solar collector operates in an autonomous mode, using only the energy absorbed from the environment: thanks to the reflecting parabola, it concentrates the heat in the focus of the parabola, where the module that accumulates and transfers heat is placed; and the upper part of the device, hermetically covered with a double-glazed window; the lower part has an active, upper solar panel that generates and transfers energy in the form of electricity.

Description

TECHNIKOS SRITISTECHNICAL FIELD

Išradimas iš energetikos srities.An invention from the field of energy.

Siūloma šiluminių kolektorių sistema, utilizuojanti įvairią aplinkoje esančią šilumą, vienu metu kaupia ir perduoda energiją šilumos ir elektros forma.The proposed thermal collector system utilizes various heat sources in the environment, simultaneously storing and transferring energy in the form of heat and electricity.

TECHNIKOS LYGISSTATE OF THE ART

Išradimo analogu pasirinktas patentas LT 5835 Spiralinis^kolektorius.Patent LT 5835 Spiral collector was chosen as an analogue of the invention.

Spiralinis kolektorius, sudarytas iš kelių funkciškai skirtingų šiluminių modulių: spiralinio modulio su šiluminėmis talpomis, turinčiomis išorėje spiralinius vamzdelius, šiluminių srautų paskirstymo modulio, modulinio šilumos kaupiklio, o visi moduliai sujungti tarpusavyje šiluminiais vamzdeliais į vientisą sistemą, nuosekliai perduodančią šilumą iš aplinkos į konstrukcijos talpas. Pagrindinis šio įrenginio trūkumas - sukauptos šilumos pernešimui už kolektoriaus ribų reikalingos papildomos techninės sistemos, siurbliai ir elektros energija. Pernešti šilumą iš sistemos ribų spiralinis kolektorius savarankiškai negali, nes apribotas tik šilumos surinkimo funkcijomis. Naujai siūlomas šiluminis - elektrinis saulės kolektorius skiriasi tuo, kad gali veikti savarankiškai įvairiomis gamtos sąlygomis, autonomiškai surinkdamas šilumą iš aplinkos ir naudodamas nuo saulės panelių generuojamą energiją, perduoti sukauptą šilumą ir elektrą už kolektoriaus ribų. Tai gerokai praplečia naujo kolektoriaus pritaikymą įvairiose klimato zonose, net ir ten, kur nėra jokių techninių galimybių elektros energijai generuoti. Šiluminio - elektrinio kolektoriaus našumas ženkliai didesnis. Naujas kolektorius veikia sparčiau ir gali sukaupti aukštesnės temperatūros šilumą, nes konstrukcijoje yra saulės spindulius koncentruojantys paraboliniai veidrodžiai. Komplektuojant kelių modulių rinkinius tiek vienodus, tiek skirtingus, t. y. asimetrinius, kur daugiau dominuoja ar tai generuotos elektros, ar sukauptos šilumos dalys.Spiral collector, consisting of several functionally different thermal modules: a spiral module with thermal tanks with spiral tubes on the outside, a heat flow distribution module, a modular heat accumulator, and all modules are interconnected by heat pipes into a single system that consistently transfers heat from the environment to the tanks of the structure. The main disadvantage of this device is that additional technical systems, pumps and electricity are required to transfer the accumulated heat outside the collector. The spiral collector cannot transfer heat from the system on its own, since it is limited only to heat collection functions. The newly proposed thermal - electric solar collector differs in that it can operate independently in various natural conditions, autonomously collecting heat from the environment and using the energy generated from solar panels to transfer the accumulated heat and electricity outside the collector. This significantly expands the application of the new collector in various climate zones, even where there are no technical possibilities for generating electricity. The efficiency of the thermal-electric collector is significantly higher. The new collector operates faster and can accumulate heat at a higher temperature, because the structure contains parabolic mirrors that concentrate sunlight. When assembling sets of several modules, both identical and different, i.e. asymmetric, where the generated electricity or accumulated heat parts dominate more.

IŠRADIMO ESMĖESSENCE OF THE INVENTION

Saulės energijos šilumos ir spindulių forma apstu visose Žemės klimato juostose.Solar energy in the form of heat and rays is abundant in all climate zones on Earth.

Yra visa eilė techninių sistemų, kurios atskirai utilizuoja šią energjją kaupiamos šilumos ar elektros forma. Siūlomas naujas šiluminis - elektrinis saulės kolektorius, galintis vienu metu kaupti ir perduoti energiją tiek surinktos šilumos, tiek ir elektros forma. Papildomai naudojant šiluminę mašiną galima surinkti ir perduoti gerokai aukštesnės temperatūros srautus. Įrenginys gali būti pilnai ir greitai surinktas. iš. standartinių, lengvai prekyboje esančių detalių, mazgų ir modulių. Jis gali veikti savarankiškai autonominiu režimu visai be papildomos išorinės elektros tiekimo. Įvairios galimybės veikti savarankiškai autonominiu režimu: kalnuose, ledynuose, ant vandens, dykumose, smėlynuose, ant pastatų stogų ir sienų, ant įvairių stacionarių ir judančių transporto priemonių, miške, pievoje ir kt., gali tarnauti kaip energijos šaltinis įvairiems techniniams instrumentams veikti, skirtingiems darbams atlikti, kaip lokali energijos sistema. Naudojant šį įrenginį dideliems šilumos ir elektros energijos kiekiams kaupti, tokiu atveju, papildomai reikia daug ir didelių šaltų, šiltų ir karštą vandenį kaupiančių talpų ir didelės talpos elektros kaupiklių, akumuliatorių ir (arba) kondensatorių. Netikslinga kaupti vienoje vietoje labai daug įvairios energijos, veiksmingiau ją pasigaminti vietoje tiek, kiek reikia ir ją laiku panaudoti. Norint turėti didesnius energijos išteklius poreikiams patenkinti: galima kurti bi ir poli sistemas tinkamam darbui atlikti.There are a number of technical systems that separately utilize this energy in the form of accumulated heat or electricity. A new thermal - electric solar collector is proposed, which can simultaneously accumulate and transfer energy in the form of both collected heat and electricity. By additionally using a heat engine, it is possible to collect and transfer flows of much higher temperature. The device can be fully and quickly assembled. from. standard, readily available parts, assemblies and modules. It can operate independently in autonomous mode without additional external power supply. Various possibilities for operating independently in autonomous mode: in mountains, glaciers, on water, deserts, sandbars, on roofs and walls of buildings, on various stationary and moving vehicles, in forests, meadows, etc., can serve as an energy source for operating various technical instruments, performing different tasks, as a local energy system. When using this device to store large amounts of heat and electricity, in this case, additional large cold, warm and hot water storage tanks and large-capacity electric storage devices, batteries and/or capacitors are required. It is not practical to store a large amount of various energy in one place, it is more efficient to produce it locally in the amount needed and use it in a timely manner. In order to have larger energy resources to meet needs: bi- and poly systems can be created to perform the appropriate work.

Sistemą sudaro du skirtingi energijos kaupimo ir perdavimo moduliai:The system consists of two different energy storage and transmission modules:

Pirmas: nuo parabolinio veidrodžio atspindėta ir koncentruota energija perduodama į apatinę šilumą kaupiančią ir toliau ją perduodančią šiluminių kaupiklių dalį, pastaroji nuo aplinkos poveikio izoliuota dvigubo stiklo paketais;First: the energy reflected and concentrated from the parabolic mirror is transferred to the lower part of the thermal accumulators that accumulates heat and transfers it further, the latter being insulated from the environment by double-glazed windows;

Antra: panaudojama standartinė, laisvai prekyboje įsigyjama, įvairios galios, saulės elektrinė su panelėmis ir reikiama įranga (akumuliatoriai; valdikliai; keitikliai ir kt.) modulių dalis.Second: a standard, commercially available, solar power plant with panels and the necessary equipment (batteries; controllers; inverters, etc.) of modules of various capacities is used.

Galima naudoti kaip ant plausto vandenyje plaukiojančią energetinę sistemą.Can be used as a floating energy system on a raft.

Energijai kaupti papildomai naudojamos šiluminės mašinos; šalto, šilto ir karšto vandens kaupimo talpos.Thermal machines are additionally used to store energy; cold, warm and hot water storage tanks.

Galima ir tikslinga naudoti mano, bi ir poli įvairių derinių ir kombinacijų sistemas:It is possible and appropriate to use mano, bi and poly systems in various combinations and combinations:

Įvairių dydžių, galios ir skaičiaus, atskirai adaptuotos pagal aplinkos sąlygas, galinčios dirbti didelio šalčio, didelio karščio, sausros, kintančios aplinkos, sudėtingo klimato sąlygomis.Various sizes, power and numbers, individually adapted to environmental conditions, capable of operating in extreme cold, extreme heat, drought, changing environments, and complex climates.

Modulinis principas įgalina surinkti kokio nori dydžio, galios, paskirties ir įvairių derinių kombinacijas iš kelių vienodų ar skirtingų modulių, gebančių generuoti daugiau elektros ir (arba) šilumos.The modular principle makes it possible to assemble combinations of any size, power, purpose, and various combinations from several identical or different modules capable of generating more electricity and/or heat.

Priklausomai nuo aplinkos sąlygų ir kolektoriaus konstrukcijos, galimi įvairūs kolektoriaus padėties erdvėje (plokštumoje) variantai, t. y. galima pasukti 90, 180 ir kitais kampais, parenkant optimaliausias saulės spindulius atspindinčias padėtis.Depending on the environmental conditions and the collector design, various options for the collector's position in space (in the plane) are possible, i.e. it can be rotated by 90, 180 and other angles, choosing the most optimal positions that reflect the sun's rays.

Papildomai saulės energijai koncentruoti naudojami parabolės formos veidrodiniai saulės spindulius atspindintys paviršiai. Parabolės židinyje yra patalpinta koncentrinių vamzdžių, sugeriančių šilumą, sistema.Parabolic-shaped mirror surfaces that reflect the sun's rays are used to concentrate additional solar energy. A system of concentric tubes that absorb heat is placed in the focal point of the parabola.

BRĖŽINIŲ APRAŠYMAS išradimas iliustruotas brėžiniaisDESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is illustrated by drawings

Fig.1 Viršutinė parabolės saulės spindulius atspindinti ir šilumą surenkanti dalisFig.1 The upper part of the parabola that reflects sunlight and collects heat

1. Saulės spindulius atspindinti ir juos koncentruojanti veidrodinė parabolė1. A mirror parabola that reflects and concentrates the sun's rays

2. Juodas uždaras pirminės šilumos surinkimo vamzdis2. Black closed primary heat collection pipe

3. Šiluminių srautų uždaras nukreipimo vamzdis3. Closed heat flow diverter pipe

4. Uždara, gerai šilumą perduodanti talpa4. Closed, heat-conducting container

5. Spiralinis šilumokaitis su įtekėjimo ir ištekėjimo vamzdžiais5. Spiral heat exchanger with inlet and outlet pipes

6. Šiluminių vidinių besisukančių srautų kreipiančiosios6. Thermal internal rotating flow guides

Fig.2 Šilumos surinkimo, jos kaupimo ir perdavimo modulisFig.2 Heat collection, storage and transfer module

7. Šilumą surenkanti ir ją perduodanti į apatinę dalį talpa7. A container that collects heat and transfers it to the lower part

8. Apatinė šilumą priimanti talpa8. Lower heat-receiving tank

9. Surinktos šilumos perdavimo toliau talpa9. Capacity for further transfer of collected heat

Fig.3 Šiluminis - elektrinis saulės modulisFig.3 Thermal - electric solar module

10. Viršutinė šilumą surenkančios talpos su dvigubu termo stiklu dalis10. Upper part of the heat-collecting tank with double thermal glass

11. Apatinė viršutinė saulės spindulius surenkančios plokštės dalis11. Lower upper part of the solar panel

12. Tamsi visos įrangos surinkimo dėžė12. Dark box for collecting all equipment

Fig.4 Saulės spindulius surenkančios dalies pjūvisFig.4 Section of the solar collector

13. Šiluminius dujų srautus valdančios kreipiančiosios13. Guides controlling thermal gas flows

14. Vidinė uždara talpa su šilumą kaupiančia medžiaga (vaškas, parafinas ir kt.)14. Internal closed container with heat-storing material (wax, paraffin, etc.)

Fig.5 įvairūs šiluminio - elektrinio saulės modulio išpildymo variantaiFig.5 various variants of the thermal - electric solar module

15. Apatinė, be saulės elektrinės panelės, vamzdžių pratekančiu šilumnešikliu šaldanti dalis,15. The lower part, without a solar panel, is cooled by a heat carrier flowing through the pipes,

16. + su saulės panele16. + with the sun lady

17. Šiluminis - elektrinis saulės kolektoriaus modulis (dėžė)17. Thermal - electric solar collector module (box)

Fig.6 Poli šiluminio - elektrinio saulės kolektoriaus sistemaFig.6 Poly thermal - electric solar collector system

18. Daug įvairių šiluminių - elektrinių saulės modulių poli sistema18. A poly system of many different thermal - electric solar modules

19. Poli veidrodžių sistema koncentruojanti saulės spindulius į atskirus segmentus19. Poly mirror system concentrating sunlight into individual segments

Fig.7 Šiluminė saulės kolektoriaus konstrukcija su į žemę (sniegą) įkastu šilumą surenkančiu vamzdeliuFig.7 Thermal solar collector design with a heat-collecting tube buried in the ground (snow)

a) Šilumą kaupiantis vamzdelisa) Heat storage tube

b) Griovio su apšiltinimu ir atspindinčia danga fragmentasb) Fragment of a trench with insulation and reflective coating

20. Šilumą surenkantis vamzdelis20. Heat collecting tube

21. Dvigubo stiklo danga21. Double glazing

22. Izoliuota šilumą atspindinti danga22. Insulated heat-reflecting coating

23. Žemėje {sniege) iškastas griovys23. A ditch dug in the ground (in the snow)

Fig.8 šiluminių - elektrinių saulės kolektorių išdėstymo gamtoje pavyzdžiaiFig.8 Examples of placement of thermal - electric solar collectors in nature

a) kalno šlaituose (pastarieji orientuoti į Saulę)a) on mountain slopes (the latter oriented towards the Sun)

b) ant namų stogųb) on the roofs of houses

c) ant judamų konstrukcijųc) on movable structures

d) plaukiojančios ant plaustų su panardinta šilumos paėmimo dalimid) floating on rafts with a submerged heat recovery section

24. Vandens telkinys24. Body of water

25. Plaukiojantis plaustas su kolektoriais25. Floating raft with collectors

26. Panardintas šilumokaitis, surenkantis šilumą iš aplinkos ( + vandens)26. Immersed heat exchanger collecting heat from the environment (+ water)

Fig.9 Tūrinis šiluminis vamzdelis. (pjūvis)Fig.9 Volumetric heat pipe. (section)

27. Dujų srautų kreipiančiosios27. Gas flow guides

28. Tūrinis šiluminis vamzdelis28. Volumetric heat pipe

29. Šilumą išnešantis vamzdelis29. Heat-extracting tube

30. Kylantys šilti dujų srautai30. Rising warm gas flows

31. Besileidžiantys atšalę: dujų srautai31. Descending after cooling: gas flows

32. Atvirkščiu režimu veikiantis tūrinis šiluminis vamzdelis, pernešantis šilumą / šaltį iš vidaus32. Inverted volumetric heat pipe, transferring heat/cold from the inside

33. Besileidžiantis išore srautas33. Descending outward flow

F ig.10 Šiluminis vamzdelis skaidriame gaubteFig.10 Heat pipe in a transparent cover

Skaidrus gaubtas, slankiojanti viršutinė dalis . Pastovi laikanti skaidri dalisTransparent cover, sliding top part. Fixed transparent part

Fig.11 Bendras Šiluminio - elektrinio kolektoriaus vaizdasFig.11 General view of the thermal-electric collector

A - viršutinėje dalyje esantis šilumos surinkimo modulis su atspindinčia paraboleA - heat collection module with a reflecting parabola located in the upper part

B - šilumą kaupiančios ir ją perduodančios talpos apatinėje kolektoriaus dėžės dalyjeB - heat storage and transfer tanks in the lower part of the collector box

C - išorėje esančios nuo saulės spindulių energiją surenkančios panelėsC - external solar panels

Fig.12 Principine tipinė saulės panelės jungimo elektros perdavimo vartotojams schema.Fig.12 A typical schematic diagram of a solar panel connection for transmitting electricity to consumers.

IŠRADIMO REALIZAVIMO APRAŠYMASDESCRIPTION OF THE IMPLEMENTATION OF THE INVENTION

Šiluminis - elektrinis saulės kolektorius veikia autonominiu savarankišku režimu, naudodamas tik iš aplinkos sugertą energiją: atspindinčios parabolės dėka koncentruodamas šilumą parabolės židinyje, kuriame yra patalpintas šilumą kaupiantis ir ją perduodantis modulis; viršutinė prietaiso dalis, uždengta hermetiškai dvigubo stiklo paketu. Apatinė dalis turi aktyvią viršutinę saulės panelę, generuojančią ir perduodančią energiją elektros forma. Mums nežinomi pavyzdžiai, kur abu skirtingos konstrukcijos ir veikimo būdo moduliai veiktų papildydami vienas kitą. Kaupiant generuotą šilumą ir elektros energiją, juos galima perduoti toliau saugojimui kitose vietose ar atitinkamam naudojimui. Abi energijos: šiluma ir elektra gali būti panaudojama papildomai šiluminės mašinos pagalbai su tolimesne eiga perduoti sukauptą energiją tolimesniam vartojimui. Šio išradimo privalumas - startas prasideda nuo gamtoje esančios energijos sugėrimo, sukaupimo ir laikino saugojimo bei tolimesnio panaudojimo, perduodant kitoms techninėms sistemoms. Modulinė konstrukcija įgalina iš skirtingų, lengvai rinkoje įsigytų paprastų standartinių mazgų, surinkti kelių modulių, norimos galios energetines sistemas. Ši autonominė energetinė sistema gali būti panaudojama net ir atokiausiose Žemės (ir kitų planetų) lokalioms energetinėms sistemoms kurti. Techniškai paprasta, ganėtinai pigi, lengvai ir greitai dauginama ši energetinė sistema gali būti pritaikyta įvairiausiems poreikiams.The thermal-electric solar collector operates in an autonomous independent mode, using only the energy absorbed from the environment: thanks to the reflecting parabola, concentrating heat in the focus of the parabola, in which the module that accumulates and transfers heat is placed; the upper part of the device, hermetically covered with a double-glazed window. The lower part has an active upper solar panel, generating and transferring energy in the form of electricity. We are not aware of examples where both modules of different construction and operation would work in complementarity. By accumulating the generated heat and electricity, they can be transferred for further storage in other places or for appropriate use. Both energies: heat and electricity can be used to additionally help the thermal machine with the further course to transfer the accumulated energy for further consumption. The advantage of this invention - the start begins with the absorption, accumulation and temporary storage of energy present in nature and its further use, transferring it to other technical systems. The modular design enables the assembly of energy systems of several modules of the desired power from different, easily available standard components. This autonomous energy system can be used even in the most remote areas of the Earth (and other planets) to create local energy systems. Technically simple, relatively cheap, easily and quickly replicated, this energy system can be adapted to a wide variety of needs.

Kaip veikia atskiri energetiniai moduliaiHow individual energy modules work

Fig.1 Viršutinė parabolės saulės spindulius atspindinti ir šilumą surenkanti dalis:Fig.1 The upper part of the parabola that reflects the sun's rays and collects heat:

Matrioškos principu yra surinkta iš kelių mazgų:It is assembled from several nodes according to the matryoshka principle:

a) saulės šviesą atspindinčio ir ją koncentruojančio parabolinio veidrodžioa) a parabolic mirror that reflects and concentrates sunlight

b) 2,3,4.6 - vamzdžių:b) 2,3,4.6 - pipes:

- juodas išorinis vamzdis įkaista nuo koncentruotų saulės spindulių- the black outer tube heats up from concentrated sunlight

- su mažomis kiaurymėmis nukreipia įkaitusį orą aptekėti vamzdį 4- with small holes directs heated air to flow around the pipe 4

- vamzdžio viduje yra kreipiančiosios 13, kurios nukreipia įkaitusius oro srautus aptekėti spiralinį vamzdį su dujomis 5 ir per sienelę perduoda šilumą pratenkančiam šilumnešiklio srautui- inside the tube there are guides 13, which direct the heated air flows to flow around the spiral tube with gas 5 and transfer heat through the wall to the flowing coolant flow

- spiralinio vamzdžio kanale yra uždara talpa 14, su jos viduje esančia šilumą kaupiančia medžiaga (vaškas, parafinas ir kt.). Tai leidžia trumpam išsaugoti staigų perteklinį šilumos kiekį.- in the spiral tube channel there is a closed container 14, with a heat-storing material (wax, paraffin, etc.) inside it. This allows for a short-term storage of a sudden excess amount of heat.

Taip savaiminiu būdu dėl dirbtinai sudaromo kontrasto (t. y. nuolat išnešamos pritekėjusios šilumos), naujai absorbuota šiluma savaiminiu būdu pati teka centrinio vamzdžio ašies kryptimi. Galiausiai naujai pritekėjusi šiluma savaiminiu būdu patenka į apatinę talpą 8.Thus, due to the artificially created contrast (i.e. the heat that has entered is constantly being removed), the newly absorbed heat spontaneously flows in the direction of the axis of the central tube. Finally, the newly entered heat spontaneously enters the lower tank 8.

Fig.2 Šilumos surinkimo, trumpalaikio saugojimo ir greito perdavimo sistemaFig.2 Heat collection, short-term storage and rapid transfer system

Šilumą surenkanti ir ją perduodanti į apatinę dalį talpa 7 yra viršutinėje modulio dalyje ir vamzdžiais, pripildytų šilumnešiklio - dujomis, perduoda šilumą savaiminiu būdu spiraliniais vamzdžiais talpai su šilumą kaupiančiu tirpalu 8. Ši talpa sujungta vamzdžiais, pripildytais šilumnešiklio dujomis, su šilumą kaupiančia talpa 9, pro kurią susuktu vamzdžiu įteka šaltas ir išteka skysto, šilto šilumnešiklio srautas, kuris naudojamas vartojimui ar kaupiamas karšto vandens talpose. Talpų trijulė: 7-89 pakopomis nuosekliai, savaiminiu būdu, perneša šilumą iš vienos talpos į kitą (šiltų dujų pavidalu žemyn, aukštyn savaiminiu būdu kyla atšalusios dujos, kurios perdavė šilumą į talpą 9 ir iš kurios šilumos srautas išneša šilumą išoriniam vartojimui. Per šias dvi pakopas iš aplinkos sugerta išorinė šiluma galiausiai tampa sistemos vidine, toliau perduodama šiluma. Kolektoriaus inversijos 180 laipsnių atveju, t. y. apvertus-mainų procesai vyks priešinga kryptimi.The heat-collecting and transferring tank 7 is located in the upper part of the module and, through pipes filled with heat carrier gas, transfers heat spontaneously through spiral pipes to the tank with the heat-storing solution 8. This tank is connected by pipes filled with heat carrier gas to the heat-storing tank 9, through which a cold, warm liquid heat carrier flow enters and exits through a coiled pipe, which is used for consumption or stored in hot water tanks. The trio of tanks: 7-89 sequentially, spontaneously, transfers heat from one tank to another (in the form of warm gas down, cooled gas rises spontaneously up, which has transferred heat to tank 9 and from which the heat flow removes heat for external use. Through these two stages, the external heat absorbed from the environment ultimately becomes internal heat of the system, which is further transferred. In the case of a collector inversion of 180 degrees, i.e., inverted, the exchange processes will take place in the opposite direction.

Fig.3 Šiluminio - elektrinio saulės kolektoriaus konstrukcijaFig.3 Construction of a thermal-electric solar collector

Tamsioje visos įrangos surinkimo dėžėje yra du apatiniai ir du viršutiniai skyriai:The dark box for collecting all the equipment has two lower and two upper compartments:

a) Viršutiniame skyriuje: parabolės saulės spindulius atspindinti ir šilumą surenkanti dalis 10;a) In the upper section: the part of the parabola that reflects the sun's rays and collects heat 10;

b) Apatiniame skyriuje: šilumos surinkimo, trumpalaikio saugojimo ir greito perdavimo sistema.b) In the lower section: heat collection, short-term storage and rapid transfer system.

Virš a) dalies yra dvigubo stiklo langasAbove part a) there is a double-glazed window

Apatinėje dalyje virš b) dalies yra pratekančio atšaldyto šilumnešiklio spirale susuktas vamzdis 15, virš kurio montuojamas saulės panelės elektrinis modulis 11. Bendras surinkto prietaiso uždaroje dėžutėje 12 vaizdas 17.In the lower part, above part b), there is a spirally wound pipe 15 for the cooled coolant to flow through, above which the solar panel electrical module 11 is mounted. General view of the assembled device in a closed box 12 17.

Fig.4 Saulės spindulius surenkančios dalies pjūvisFig.4 Section of the solar collector

Parabolės formos veidrodis 1 atspindi koncentruotą saulės šilumą į išorinį juodą uždarą pirminės šilumos surinkimo vamzdį 2. Pastarasis kaitina orą tarp 2 ir 3 talpų. Pro šiluminių srautų uždaro nukreipimo vamzdžio 3 plyšius karštas įkaitęs oro srautas apteka viduje esančią uždarą, gerai šilumą perduodančią talpą 4. Pastaroji užpildyta sausu oru ar gerai šilumą perduodančiomis dujomis, kurios kreipiančiųjų 13 pagalba nukreipiamos aptekėti viduje esančią šilumos perdavimo spiralę su dujomis 5. Perteklinė, nespėjama išnešti šiluma šildo susuktoje spiralės 5 viduje esančią uždarą talpą. su šilumą kaupiančia medžiaga (vaškas, parafinas ir kt.) 14. Spiraliniame šilumokaityje su įtekėjimo ir ištekėjimo vamzdžiais 5 nuolat uždaru ratu cirkuliuoja karštos - šiltos - atšaldytos dujos, iš viršutinės kolektoriaus dalies. Talpos 7 karštos dujos leidžiasi žemyn ir atiduoda šilumą apatinei šilumą priimančiai talpai 8. Iš pastarosios šiluma vamzdeliais dujomis pamušama į surinktos šilumos perdavimo toliau talpą 9. lš pastarosios pratekantis šilumnešiklio srautas siurblio pagalba perneša šiltą vandenį vartotojams. Kolektoriaus inversijos atveju (apsukus 180 laipsniu) minėti procesai vyks atvirkštine seka t. y. šilumnešiklio dujos kils į viršų. Tokiu būdu šiluma savaiminiu būdu surenkama iš aplinkos, keliauja per tarpines šilumos surinkimo talpas ir galiausiai perduodama vartojimui. Visa tai vyksta savaiminiu būdu ir nereikalauja didelių energetinių sąnaudų. Šilumą iš sistemos išnešti padeda besisukantis vandens siurbliukas, kuris gali veikti nuo saulės panelės generuojamos elektros ar elektros sukauptos akumuliatoriuje.The parabolic mirror 1 reflects the concentrated solar heat into the external black closed primary heat collection pipe 2. The latter heats the air between the tanks 2 and 3. Through the slots of the heat flow closed diverter pipe 3, the hot heated air flow flows around the closed, well-heat-transferring tank 4 located inside. The latter is filled with dry air or well-heat-transferring gas, which is directed by the guides 13 to flow around the heat transfer spiral with gas 5 located inside. Excess heat that cannot be removed heats the closed tank inside the twisted spiral 5. with heat-accumulating material (wax, paraffin, etc.) 14. In the spiral heat exchanger with inflow and outflow pipes 5, hot - warm - cooled gas constantly circulates in a closed circle from the upper part of the collector. The hot gas of the tank 7 descends downwards and gives off heat to the lower heat-receiving tank 8. From the latter, the heat is transferred through gas-lined pipes to the collected heat transfer tank 9. The heat carrier flow flowing through the latter transfers warm water to the consumers with the help of a pump. In the case of collector inversion (rotation by 180 degrees), the above processes will occur in the reverse sequence, i.e. the heat carrier gas will rise upwards. In this way, heat is spontaneously collected from the environment, travels through intermediate heat collection tanks and is finally transferred to consumption. All this happens spontaneously and does not require large energy costs. A rotating water pump helps to remove heat from the system, which can operate on electricity generated by a solar panel or electricity stored in a battery.

Fig.5 Nuoseklūs šiluminio - elektrinio saulės modulio išpildymo variantaiFig.5 Sequential variants of the implementation of a thermal - electric solar module

Šiluminis modulis dar be elektrinio modulio (elektrinės panelės) dalies, paviršiuje yra patalpinta šaldymo vamzdžio dalis, leidžianti vėsinti saulės panelės apatinę dalį. 16 - modulis su elektrine saulės panele. 17 - Dėžėje pilnai surinkta bendra šilumos ir elektros sistema.The thermal module, without the electrical module (electric panel) part, has a cooling pipe part placed on the surface, allowing the lower part of the solar panel to be cooled. 16 - module with an electric solar panel. 17 - The complete heat and electricity system is assembled in the box.

Fig.6 Poli parabolinių veidrodžių sistema surenkanti ir koncentruojanti saulės spindulius ir nukreipianti juos į poli kolektorių sistemą. Tokios išplėstinės sistemos galimybės gan didelės, generuojami milžiniški tiek šilumos, tiek elektros energijos kiekiai. Papildomai turėtų būti įrengtos pajėgios tiek šiluminės, tiek elektros energijos srautų perdavimo vartotojams galimybės. Saulės spindulius nukreipiančių veidrodžių sistema gali būti automatiškai pasukama nuo saulės padėties daviklių ir sistemą sukančių variklių, palaikant optimalią saulės spindulius atspindinčią poziciją.Fig.6 Poly parabolic mirror system collecting and concentrating solar radiation and directing it to the poly collector system. The capabilities of such an expanded system are quite large, generating enormous amounts of both heat and electricity. Additionally, capable transmission of both thermal and electrical energy flows to consumers should be installed. The system of mirrors directing solar radiation can be automatically rotated by solar position sensors and motors rotating the system, maintaining an optimal position reflecting solar radiation.

Fig.7 Saulės skleidžiamą šilumą galima surinkti ir neturint modulio dėžės. Galima iškasti tinkamo dydžio duobes, jas apšiltinti, uždengti dvigubu stiklu ir po juo talpinti tūrinį šiluminį vamzdelį, sugeriantį atspindėtą nuo veidrodžio šilumą. Pratekantys pro šiluminius vamzdelius srautai išneš šilumą vartotojams. Toks sprendimas - naudoti atspindintį šilumą griovelį ir tūrinius šiluminius vamzdelius leidžia turėti šilumą be visos kolektoriaus rėmo konstrukcijos.Fig.7 The heat emitted by the sun can be collected without a module box. Pits of the appropriate size can be dug, insulated, covered with double glazing and a volumetric heat pipe placed under it, absorbing the heat reflected from the mirror. The flows passing through the heat pipes will carry the heat to the consumers. Such a solution - using a heat-reflecting groove and volumetric heat pipes - allows you to have heat without the entire collector frame structure.

Fig.8 išplėstinės šiluminio - elektrinio saulės kolektoriaus galimybės:Fig.8 advanced thermal - electric solar collector capabilities:

- išdėlioti juos kalnų ir kalvų šlaituose- place them on the slopes of mountains and hills

- Ant pastatų stogų ir sienų- On the roofs and walls of buildings

- Patalpinti ant plaukiojančių plaustų- Place on floating rafts

- jvairių transporto priemonių: laivų, traukinių, mašinų ir kt.- various vehicles: ships, trains, cars, etc.

- Naudoti kompaktiškas nedideles energetines sistemas ant vežimėlių su ratais, juos galima nuolat išdėstyti pasukant jas į priimančią spindulius ir šilumą pusę. Tai gali būti padaryta ir automatiniu būdu - reaguojant į saulės judėjimą horizontu padėtį.- Use compact small energy systems on carts with wheels, they can be constantly positioned by turning them to the side receiving the rays and heat. This can also be done automatically - in response to the position of the sun moving along the horizon.

Fig.9 Tūrinis šiluminis vamzdeli (pjūvis)Fig.9 Volumetric heat pipe (section)

Spartina šiluminių mainų procesus.Accelerates heat exchange processes.

Fig.10 Šiluminis vamzdelis skaidriame gaubteFig.10 Heat pipe in a transparent cover

Atspindinčioje saulės spindulius parabolėje, esančioje šilumą perduodančioje spiralėje, vyksta labai greiti šilumos mainai.A very rapid heat exchange takes place in a parabola reflecting the sun's rays, located in a heat-transferring spiral.

Techninio rezultato gavimo galimybėPossibility of obtaining a technical result

Siūlomo išradimo pagrindinė idėja labai paprasta: surinkti energiją iš aplinkos, ją koncentruoti ir nukreipti ją norima kryptimi, t. y. dirbtinai sudaryti Sąlygas judėti ta kryptimi, kurios mes pageidaujame.The main idea of the proposed invention is very simple: to collect energy from the environment, concentrate it and direct it in the desired direction, i.e. to artificially create the conditions to move in the direction we desire.

Tai sąlyginai paprasta, nes: Energija - tai judančių dalelių srautai, belieka tik sudaryti ir palaikyti kontrasto principu - „dirbtiną duobę, tuštumą - energijos gaudyklę ir stengtis, kad energijos srautai judėtų mums norima kryptimi, be to, nuolat stengtis kuo greičiau atlaisvinti užpildytas ertmes.This is relatively simple, because: Energy is flows of moving particles, all that remains is to create and maintain, using the principle of contrast, an "artificial pit, emptiness - an energy trap" and try to make the energy flows move in the direction we want, and also constantly try to free the filled cavities as quickly as possible.

„Dirbtinės duobės principas - tinka tiek šilumai, tiek elektrai."The principle of an artificial pit is suitable for both heat and electricity."

Šilumos ir elektros moduliai papildo vienas kitą. Saulės panelės generuota energija leidžia sukti siurblius, kurie perpumpuotų šaltus ir šiltus šilumnešiklio srautus į kitą vietą. Kadangi sąlyginai tai nedideli srautai pakanka gan mažo galingumo siurblių, su mažais energijos poreikiais, perpumpuoti judančius srautus.The thermal and electrical modules complement each other. The energy generated by the solar panel allows the pumps to be driven to pump cold and warm coolant flows to another location. Since these flows are relatively small, relatively low-power pumps with low energy requirements are sufficient to pump the moving flows.

Sistema veiksmingesnė, sudarant didesnius karštis - šiluma - šaltis kontrastus bei turint didesnį šilumą kaupiančių bei šaltų talpų skaičių ir tūrį, bei didesnės talpos akumuliatorius ir (arba) elektros kondensatorius bei išplėtotas greitas energijos perdavimo vartotojams elektros linijas.The system is more efficient by creating larger heat-heat-cold contrasts and having a larger number and volume of heat-accumulating and cold tanks, as well as larger capacity batteries and/or electric capacitors, and developed fast power lines for energy transmission to consumers.

Claims (3)

1. Šiluminis - elektrine saulės kolektorius, sudarytas iš kelių funkcionaliai skirtingų šiluminių modulių: spiralinio modulio, su šiluminėmis talpomis, turinčiomis išorėje spiralinius vamzdelius, !šiluminių srautų pasiskirstymo modulio, šaldymo modulio, modulinio šilumos kaupiklio, o visi moduliai sujungti tarpusavyje šiluminiais vamzdeliais į vientisą sistemą, nuosekliai perduodančią šilumą iš aplinkos į konstrukcijos talpas, besiskiriantis tuo, kad papildytas dviem skirtingais energijos kaupimo ir perdavimo modulias:1. Thermal - electric solar collector, consisting of several functionally different thermal modules: a spiral module, with thermal tanks having spiral tubes on the outside, a heat flow distribution module, a refrigeration module, a modular heat accumulator, and all modules are interconnected by heat pipes into a single system that consistently transfers heat from the environment to the tanks of the structure, differing in that it is supplemented with two different energy storage and transfer modules: pirmu, kuriame nuo parabolinio veidrodžio atspindėta ir koncentruota energija perduodama į apatinę šilumą kaupiančią ir toliau ją perduodančią šiluminių kaupiklių dalį, o pastaroji nuo aplinkos poveikio izoliuota dvigubo stiklo paketu.The first, in which the energy reflected and concentrated from the parabolic mirror is transferred to the lower part of the thermal accumulators, which accumulates heat and transfers it further, and the latter is insulated from the environment by a double-glazed window. antru/kur panaudojama įvairios galios, saulės elektrinė:second/where various powers are used, solar power plant: su panelėmis ir reikiama įranga: akumuliatoriais valdikliais, keitikliais ir kt. modulių dalis.with panels and necessary equipment: batteries, controllers, converters, etc. module parts. 2. Šiluminio - elektrinio saulės kolektoriaus pagal 1 punktą veikimo būdas , besiskiriantis tuo, kad šiluminio - elektrinio saulės kolektoriau, kur saulės spindulius surenkančios dalies parabolės formos veidrodis atspindi koncentruotą saulės šilumą į išorinį juodą uždarą pirminės šilumos surinkimo vamzdį, o pastarasis įkaitintą orą tarp talpų nukreipia taip, kad karštas įkaitęs oro srautas pro šiluminių uždaro nukreipimo vamzdžio plyšius apteka viduje esančią uždarą, gerai šilumą perduodančią talpą, pastaroji užpildyta sausu oru ar gerai šilumą perduodančiomis dujomis, kurios kreipiančiųjų pagalba nukreipiamos aptekėti viduje esančią šilumos perdavimo spiralę su dujomis, o perteklinė, nespėjama išnešti šiluma, šildo susuktoje spiralės viduje esančią uždarą talpą su šilumą kaupiančia medžiaga (vaškas, parafinas ir kt.), be to spiraliniame šilumokaityje su įtekėjimo ir ištekėjimo vamzdžiais nuolat uždaru ratu cirkuliuoja karštos - šiltos - atšaldytos dujos, iš viršutinės kolektoriaus dalies, talpos karštos dujos leidžiasi žemyn ir atiduoda šilumą apatinei šilumą priimančiai talpai, o iš pastarosios šiluma vamzdeliais dujomis pernešama į surinktos šilumos perdavimo toliau talpą, toliau iš pastarosios vamzdžiu pratekantis pro talpa šilumnešiklio srautas slurblio pagalba perneša šiltą vandenį vartotojams.2. The method of operation of a thermal-electric solar collector according to claim 1, characterized in that the thermal-electric solar collector, where the parabolic mirror of the solar radiation collecting part reflects the concentrated solar heat into the external black closed primary heat collection pipe, and the latter directs the heated air between the tanks in such a way that the hot heated air flow through the slots of the thermal closed directing pipe flows around the closed, well-heat-transferring tank located inside, the latter is filled with dry air or well-heat-transferring gas, which is directed by the guides to flow around the heat transfer spiral with gas located inside, and the excess heat that cannot be removed heats the closed tank located inside the twisted spiral with a heat-accumulating material (wax, paraffin, etc.), in addition, in the spiral heat exchanger with inflow and outflow pipes, hot air constantly circulates in a closed circle - warm - cooled gas, hot gas from the upper part of the collector, the tank descends and gives off heat to the lower heat-receiving tank, and from the latter the heat is transferred through the pipes to the collected heat transfer tank, from the latter the heat carrier flow passing through the tank through the pipe with the help of a slurp transports warm water to consumers. 3. Šiluminio - elektrinio saulės kolektoriaus veikimo būdas pagal 2 punktą, , besiskiriantis tuo, kad poli parabolinių veidrodžių sistema, surenkanti ir koncentruojanti saulės spindulius, ir nukreipianti Juos į poli kolektorių sistemą, ir tokios išplėstinės sistemos galimybės generuoja milžiniškus tiek šilumos, tiek elektros energijos kiekius; saulės spindulius nukreipiančių veidrodžių sistema automatiškai pasukama nuo saulės padėties daviklių ir sistemą sukančių variklių, palaikant optimalią saulės spindulius atspindinčią poziciją.3. The method of operation of a thermal-electric solar collector according to claim 2, characterized in that the system of poly parabolic mirrors, collecting and concentrating sunlight and directing them to the poly collector system, and such an extended system capabilities generate enormous amounts of both heat and electricity; the system of mirrors directing sunlight is automatically rotated by the sun position sensors and the motors rotating the system, maintaining an optimal position reflecting sunlight.
LT2024013A 2024-05-06 2024-05-06 THERMAL - ELECTRIC SOLAR COLLECTOR LT7173B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2024013A LT7173B (en) 2024-05-06 2024-05-06 THERMAL - ELECTRIC SOLAR COLLECTOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LT2024013A LT7173B (en) 2024-05-06 2024-05-06 THERMAL - ELECTRIC SOLAR COLLECTOR

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LT2024013A LT2024013A (en) 2025-11-10
LT7173B true LT7173B (en) 2025-12-10

Family

ID=97567078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LT2024013A LT7173B (en) 2024-05-06 2024-05-06 THERMAL - ELECTRIC SOLAR COLLECTOR

Country Status (1)

Country Link
LT (1) LT7173B (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LT5835B (en) 2010-08-06 2012-05-25 Kęstutis USEVIČIUS Spiral collector

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LT5835B (en) 2010-08-06 2012-05-25 Kęstutis USEVIČIUS Spiral collector

Also Published As

Publication number Publication date
LT2024013A (en) 2025-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4159629A (en) Apparatus for the collection and conversion of solar energy
US4249516A (en) Solar energy collection
ES2904589T3 (en) Integrated solar energy utilization system and apparatus
US6080927A (en) Solar concentrator for heat and electricity
US4194949A (en) Solar distillation apparatus
US5047654A (en) Solar powered electricity mine system
US4199952A (en) Modular solar powered heat pump
EP0516767B1 (en) Solar roof collector
US8309841B2 (en) Upright-plate type sunlight generator
US20110232630A1 (en) Solar collector/wind deflector conversion of a solar and wind converter
RU2569403C1 (en) Self-sustained power and heat supply system for building
CN101109578A (en) Heat collector and solar energy utilization device using the heat collector
CN104081049A (en) Electricity-generating system using solar heat energy
US4394814A (en) Energy generation system
WO2016179199A1 (en) Solar power plant
KR20100103164A (en) Solar heat power generation methode by thermoelectric generation device on tracking pedestal
US20160032903A1 (en) Solar Power Plant
GB1590842A (en) Apparatus for converting solar energy into electrical energy
WO2017063603A1 (en) Plane-erected wind-solar-electric-heat energy multiplier
EP2865965A1 (en) Metal heat storage apparatus
US4966014A (en) Solar absorption refrigeration
JPS6118353B2 (en)
KR100904250B1 (en) Water supply device using solar heat collection
CN103629827A (en) Large-capacity well type solar heat collection-storage device
LT7173B (en) THERMAL - ELECTRIC SOLAR COLLECTOR

Legal Events

Date Code Title Description
BB1A Patent application published

Effective date: 20251110

FG9A Patent granted

Effective date: 20251210