RU2011137023A

RU2011137023A - Солнечный модуль с концентратором и способ его изготовления (варианты)

Info

Publication number: RU2011137023A
Application number: RU2011137023/06A
Authority: RU
Inventors: Дарья Дмитриевна Розанцова; Максим Валентинович Розанцов; Дмитрий Семенович Стребков; Анастасия Дмитриевна Стребкова
Original assignee: Дарья Дмитриевна Розанцова
Priority date: 2011-09-08
Filing date: 2011-09-08
Publication date: 2013-03-20
Also published as: RU2503895C2

Abstract

1. Солнечный модуль с концентратором, содержащий прозрачную фокусирующую призму с углом полного внутреннего отражения, где n - коэффициент преломления материала призмы, с треугольным поперечным сечением, имеющую грань входа, на которую падает излучение по нормали к поверхности грани входа, и грань переотражения излучения, образующую острый двухгранный угол φ с гранью входа, и грань выхода концентрированного излучения и устройство отражения в виде зеркального отражателя, образующего с гранью переотражения острый двухгранный угол ψ, который расположен однонаправленно с острым двухгранным углом φ фокусирующей призмы, отличающийся тем, что устройство отражения состоит из набора зеркальных отражателей длиной Lс одинаковыми острыми углами ψ, установленных на некотором расстоянии друг от друга, на поверхности грани входа установлены дополнительные зеркальные отражатели, которые наклонены к поверхности грани входа под углом 90°-δ, который расположен разнонаправленно с острым двухгранным углом φ фокусирующей призмы, линии касания плоскости дополнительного зеркального отражателя с гранью входа и линия касания плоскости зеркального отражателя устройства переотражения с гранью переотражения находятся в одной плоскости, перпендикулярной поверхности входа, длина проекции дополнительного зеркального отражателя на поверхность грани входа больше длины проекции зеркального отражателя устройства отражения на поверхность грани входа на величину,а углы φ, ψ, δ и α связаны собой следующими соотношениями:,,.2. Солнечный модуль с концентратором по п.1, отличающийся тем, что в качестве приемника излучения установлен ги�

Claims

1. Солнечный модуль с концентратором, содержащий прозрачную фокусирующую призму с углом полного внутреннего отражения

, где n - коэффициент преломления материала призмы, с треугольным поперечным сечением, имеющую грань входа, на которую падает излучение по нормали к поверхности грани входа, и грань переотражения излучения, образующую острый двухгранный угол φ с гранью входа, и грань выхода концентрированного излучения и устройство отражения в виде зеркального отражателя, образующего с гранью переотражения острый двухгранный угол ψ, который расположен однонаправленно с острым двухгранным углом φ фокусирующей призмы, отличающийся тем, что устройство отражения состоит из набора зеркальных отражателей длиной L₀ с одинаковыми острыми углами ψ, установленных на некотором расстоянии друг от друга, на поверхности грани входа установлены дополнительные зеркальные отражатели, которые наклонены к поверхности грани входа под углом 90°-δ, который расположен разнонаправленно с острым двухгранным углом φ фокусирующей призмы, линии касания плоскости дополнительного зеркального отражателя с гранью входа и линия касания плоскости зеркального отражателя устройства переотражения с гранью переотражения находятся в одной плоскости, перпендикулярной поверхности входа, длина проекции дополнительного зеркального отражателя на поверхность грани входа больше длины проекции зеркального отражателя устройства отражения на поверхность грани входа на величину

,

а углы φ, ψ, δ и α связаны собой следующими соотношениями:

,

.

2. Солнечный модуль с концентратором по п.1, отличающийся тем, что в качестве приемника излучения установлен гибридный фотоэлектрический модуль с когенерацией электрической и тепловой энергии.

3. Солнечный модуль с концентратором по п.1, отличающийся тем, что в качестве приемника излучения использован тепловой абсорбер для получения горячей воды и отопления.

4. Солнечный модуль с концентратором, содержащий прозрачную фокусирующую призму с треугольным поперечным сечением, с углом входа лучей β₀ и углом полного внутреннего отражения

, где n - коэффициент преломления призмы, имеющую грань входа и грань переотражения излучения, образующие общий двухгранный угол φ, грань выхода концентрированного излучения и устройство отражения в виде зеркального отражателя, образующего с гранью переотражения острый двухгранный угол ψ, который расположен однонаправленно с острым двухгранным углом φ фокусирующей призмы, отличающийся тем, что устройство отражения состоит из набора установленных на некотором расстоянии друг от друга, зеркальных отражателей длиной L₀ с одинаковыми острыми углами ψ, с устройством поворота относительно грани переотражения, на поверхности грани входа установлены дополнительные зеркальные отражатели, которые наклонены к поверхности грани входа под углом 90°-δ и выполнены в виде жалюзи с устройством поворота относительно поверхности грани входа, угол наклона дополнительных зеркальных отражателей к поверхности грани входа расположен разнонаправленно с острым двухгранным углом φ фокусирующей призмы, оси устройства поворота дополнительного зеркального отражателя на грани входа и оси устройства поворота зеркального отражателя на устройстве переотражения с гранью переотражения находятся в одной плоскости, перпендикулярной поверхности входа, длина проекции дополнительного зеркального отражателя на поверхность входа больше длины проекции зеркального отражателя устройства отражения на поверхность входа на величину

,

а углы φ, ψ, δ, β₀ и α связаны собой соотношениями:

,

.

5. Солнечный модуль с концентратором по п.4, отличающийся тем, что в качестве приемника излучения установлен гибридный фотоэлектрический модуль с когенерацией электрической и тепловой энергии.

6. Солнечный модуль с концентратором по п.4, отличающийся тем, что в качестве приемника излучения использован тепловой абсорбер для получения горячей воды и отопления.

7. Способ изготовления солнечного модуля с концентратором путем изготовления фокусирующей призмы из оптически прозрачного материала, установки приемника излучения, устройства переотражения излучения с зеркальными отражателями и дополнительными зеркальными отражателями на рабочей поверхности с устройствами поворота, отличающийся тем, что из закаленного листового стекла или другого прозрачного листового материала изготавливают и герметизируют стенки полости фокусирующей призмы с острым двухгранным углом при вершине 2-12°, и затем заполняют полученную полость оптически прозрачной средой, устанавливают герметично приемник излучения и проводят сборку дополнительных зеркальных отражателей с устройствами поворота на рабочей поверхности фокусирующей призмы и устройства поворота для устройства переотражения излучения.

8. Способ изготовления солнечного модуля с концентратором по п.7, отличающийся тем, что в качестве оптически прозрачной среды используют дистиллированную воду с добавками для предотвращения цветения и замерзания воды.

9. Способ изготовления солнечного модуля с концентратором по п.7, отличающийся тем, что в качестве оптически прозрачной среды используют силиконовые теплоносители, например на основе полиметилсилоксановых композиций.

10. Способ изготовления солнечного модуля с концентратором по п.7, отличающийся тем, что в качестве оптически прозрачной среды используют структурированные полисилоксановые гели.