PL69999Y1 - Kolektor słoneczny fotowoltaiczny - Google Patents

Abstract

Kolektor słoneczny fotowoltaiczny mający postać szczelnej komory z otworem wlotowym i wylotowym, charakteryzuje się tym, że czołową ścianę (1) kolektora stanowi przeźroczyste przykrycie przepuszczające promienie słoneczne i zawierające otwory (2), w których osadzone są ogniwa fotowoltaiczne (3). Łączna powierzchnia ogniw fotowoltaicznych wynosi korzystnie 50 - 70% powierzchni czołowej ściany. W kolektorze są przegrody (4) połączone z tylną ścianą (5), na których leży czołowa ściana (1) tworząc wewnętrzne komory (6). Na powierzchni ogniw fotowoltaicznych zamocowanych jest co najmniej kilka czujników temperatury.

Description

Opis wzoru

Przedmiotem wzoru użytkowego jest kolektor fotowoltaiczny. Z opisu patentowego PL203881 znany jest zintegrowany moduł fotowoltaiczny z kolektorem ciepła słonecznego, składający się z ogniw fotowoltaicznych, osadzonych wewnątrz pokrywy transpa-rentnej zamocowanej w ramie, w której osadzona jest płyta metalowa. Pomiędzy pokrywą transpa-rentną a płytą metalową utworzona jest komora wodna, która zaopatrzona jest w króciec wlotowy i króciec wylotowy. Na wewnętrznej stronie płyty metalowej ułożona jest płyta adsorpcyjna. Z dokumentu patentowego EP2648233A1 znany jest kolektor, w którym zastosowano przegrody połączone z korpusem kolektora, na których to przegrodach leży czołowa ściana z ogniwami foto-woltaicznymi. Korpus zawiera kanały znajdujące się na różnych poziomach kolektora. W dolnej części korpusu, nieco powyżej tylnej ściany, znajdują się kanały, powyżej których są usytuowane prostopadle kanały mające w przekroju poprzecznym kształt prostokąta. Kanały te połączone są, poprzez otwory w korpusie, z komorami chłodzącymi znajdującymi się bezpośrednio pod czołową ścianą. Komory chłodzące połączone są również z kanałami znajdującymi się najniżej kolektora, przy jego dolnej ścianie. Kolektor zasilany jest cieczą chłodzącą. Znane są kolektory słoneczne, które posiadają określoną przestrzeń szczelnie zamkniętą. Jedna ściana kolektora jest ze szkła umożliwiającego przedostawanie się promieni słonecznych. Wewnątrz takiej komory znajdują się w różnoraki sposób usytuowane mniejsze komory, przez które przepływające powietrze nagrzewa się. Uzyskane ciepłe powietrze może być wykorzystane na wiele sposobów.

Kolektor słoneczny fotowoltaiczny według wzoru użytkowego w postaci szczelnej komory z ogniwami fotowoltaicznymi umieszczonymi na jej powierzchni i przeźroczystym przykryciem przepuszczającym promienie słoneczne charakteryzuje się tym, że czołową ścianę kolektora stanowi przeźroczyste przykrycie zawierające otwory. W otworach osadzone są ogniwa fotowoltaiczne o łącznej powierzchni wynoszącej korzystnie 50-70% powierzchni czołowej ściany. Wewnątrz kolektora są przegrody połączone z tylną ścianą kolektora, na których leży czołowa ściana tworząc wewnętrzne komory. Korzystnym jest, gdy na powierzchni ogniw fotowoltaicznych zamocowanych jest co najmniej kilka czujników temperatury. Kolektor słoneczny fotowoltaiczny według wzoru użytkowego stanowi połączenie kolektora powietrznego z kolektorem fotowoltaicznym w jedną całość.

Moduły fotowoltaiczne zamieniają w znany sposób energię promieniowania słonecznego bezpośrednio na energię elektryczną. Dodatkowo promieniowanie słoneczne przenika przez czołową ścianę ogrzewając przegrody i powietrze znajdujące się w wewnętrznych komorach. W kolektorze przez wewnętrzne komory przepływa w sposób wymuszony intensywny strumień powietrza doprowadzony przez otwór wlotowy. Powietrze chłodzi od dołu moduły fotowoltaiczne. Ogrzane powietrze opuszcza kolektor otworem wylotowym. Na powierzchni modułów fotowoltaicznych dokonuje się ciągłego pomiaru temperatury i w zależności od stopnia przekroczenia optymalnej temperatury pracy modułów fotowoltaicznych reguluje się prędkość przepływu chłodzącego powietrza. Uzyskane ciepłe powietrze może być wykorzystane dowolnie, zwłaszcza do ogrzewania pomieszczeń, suszenia płodów rolnych lub być we współpracy z pompą ciepła.

Intensywne chłodzenie modułów ogniw fotowoltaicznych powoduje pożądane obniżenie temperatury pracy ogniw, co przejawia się wzrostem konwersji energii w ogniwach. Skojarzenie ogniw fotowoltaicznych z kolektorem powietrznym powoduje uzyskanie znacznej ilości energii cieplnej zawartej w przepływającym powietrzu. W zależności od wielkości zapotrzebowania na energię elektryczną i energię cieplną można dobrać proporcje powierzchni modułów fotowoltaicznych w stosunku do całej powierzchni czołowej ściany.

Przedmiot wzoru użytkowego uwidoczniony jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie kolektor w przekroju, fig. 2 przedstawia kolektor w widoku perspektywicznym.

Kolektor ma postać zamkniętej komory tworzącej kolektor powietrzny. Czołowa ściana 1 wykonana jest z przeźroczystego materiału przepuszczającego promienie słoneczne. Czołowa ściana ma przelotowe otwory 2 w kształcie prostokąta, w których osadzone są ogniwa fotowoltaiczne 3. Łączna powierzchnia ogniw wynosi około 50% powierzchni czołowej ściany. Wewnątrz kolektora są przegrody 4 stanowiące monolityczną całość z tylną ścianą 5. Również boczne ściany kolektora tworzą monolityczną całość z tylną ścianą. Na przegrodach leży czołowa ściana tworząc wewnętrzne komory 6.

Powietrze przetłaczane do kolektora wlotem 7 przepływa przez wewnętrzne komory 6. Powietrze chłodzi ogniwa fotowoltaiczne i dodatkowo ogrzewa się na skutek działania promieni słonecznych przenikających przez czołową ścianę. Ogrzane powietrze opuszcza kolektor wylotem 8. Układ czujników temperatury umieszczonych na powierzchni ogniw fotowoltaicznych nie uwidocznionych na rysunku, dokonuje ciągłego pomiaru temperatury. W zależności od stopnia przekroczenia optymalnej temperatury pracy modułów fotowoltaicznych reguluje się za pośrednictwem komputera prędkość przepływu powietrza przez kolektor.

Claims (2)

Zastrzeżenia ochronne

1. Kolektor słoneczny fotowoltaiczny w postaci szczelnej komory z otworem wlotowym i wylotowym oraz ogniwami fotowoltaicznymi umieszczonymi na jej powierzchni i przeźroczystym przykryciem przepuszczającym promienie słoneczne, znamienny tym, że czołową ścianę (1) kolektora stanowi przeźroczyste przykrycie zawierające otwory (2), w których osadzone są ogniwa fotowoltaiczne (3) o łącznej powierzchni wynoszącej korzystnie 50-70% powierzchni tej ściany, zaś w kolektorze są przegrody (4) połączone z tylną ścianą (5), na których leży czołowa ściana (1) tworząc wewnętrzne komory (6).

2. Kolektor słoneczny fotowoltaiczny według zastrz. 1, znamienny tym, że na powierzchni ogniw fotowoltaicznych (3) zamocowanych jest co najmniej kilka czujników temperatury.