RU2285210C1 - Combined solar concentrating plant - Google Patents

Combined solar concentrating plant Download PDF

Info

Publication number
RU2285210C1
RU2285210C1 RU2005106912/06A RU2005106912A RU2285210C1 RU 2285210 C1 RU2285210 C1 RU 2285210C1 RU 2005106912/06 A RU2005106912/06 A RU 2005106912/06A RU 2005106912 A RU2005106912 A RU 2005106912A RU 2285210 C1 RU2285210 C1 RU 2285210C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
concentrator
primary
optical axis
hollow tubular
hemi
Prior art date
Application number
RU2005106912/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Семенович Стребков (RU)
Дмитрий Семенович Стребков
Абдул-Гамид Ахмедович Абдуллаев (RU)
Абдул-Гамид Ахмедович Абдуллаев
Виктор Петрович Бугаев (RU)
Виктор Петрович Бугаев
Original Assignee
Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ)
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 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) filed Critical Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ)
Priority to RU2005106912/06A priority Critical patent/RU2285210C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2285210C1 publication Critical patent/RU2285210C1/en

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

FIELD: solar power engineering.
SUBSTANCE: plant comprises primary and secondary mirror concentrators, tracing pickup, and receiver mounted at the top of the primary concentrator provided with cooling device and oriented perpendicular to its optical axis. The central part of the primary concentrator with through opening coaxially to its optical axis receives the tracing pickup mounted inside the secondary hemi-parabolic concentrator. The outer side of the secondary hemi-parabolic concentrator are provided with heat cells. The photocells are arranged over the surface of hollow tubular heat agent to form a circle with inlet and outlet ports. The base of the primary concentrator, tracing pickup, secondary hemi-parabolic concentrator, and hollow tubular heat conductor are secured to the insulating connecting flat round washer.
EFFECT: expanded functional capabilities.
2 dwg

Description

Изобретение относится к гелиоэнергетике, в частности к высокоэффективным концентрирующим солнечным энергоустановкам.The invention relates to solar energy, in particular to highly efficient concentrating solar power plants.

При этом стоимость вырабатываемой энергии может быть снижена пропорционально кратности концентрирования солнечного излучения.In this case, the cost of the generated energy can be reduced in proportion to the multiplicity of concentration of solar radiation.

На пути практической реализации различных методов преобразования сильно концентрированного солнечного излучения возникает проблема разработки и создания комбинированных солнечных энергоустановок, вырабатывающих одновременно различные виды энергии, как например тепловую и электрическую энергию.On the way to the practical implementation of various methods of converting highly concentrated solar radiation, the problem arises of the development and creation of combined solar power plants that simultaneously produce different types of energy, such as thermal and electric energy.

Необходимость в этом особенно актуальна при использовании в солнечной энергетике дефицитных и очень дорогих полупроводниковых материалов.The need for this is especially relevant when using scarce and very expensive semiconductor materials in solar energy.

Известна солнечная концентрирующая энергоустановка (Ж.И.Алферов. Фотоэлектрическое преобразование концентрированного солнечного излучения. Ленинград. Наука. 1989. С.301).Known solar concentrating power plant (J.I. Alferov. Photoelectric conversion of concentrated solar radiation. Leningrad. Science. 1989. P.301).

Недостаток известной энергоустановки заключается в ограниченности вида преобразования концентрированного солнечного излучения только в электрическую энергию.A disadvantage of the known power plant is the limited type of conversion of concentrated solar radiation only into electrical energy.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является проект солнечной концентрирующей энергетической установки Кассегрена (ДСК), разработанный фирмой TRW (США) согласно конструктивной схеме ДСК и расчетной схеме ДСК (ред. Ж.И.Алферов. Фотоэлектрическое преобразование концентрированного солнечного излучения. Ленинград. Наука. 1989. С.299, с.281, с.233).The closest in technical essence to the proposed invention is the project of the Cassegrain solar concentrating power plant (DSC), developed by TRW (USA) according to the DSC design scheme and DSC design scheme (as amended by J. I. Alferov. Photoelectric conversion of concentrated solar radiation. Leningrad. Science. 1989. S. 289, S. 281, S. 233).

Известная концентрирующая двухзеркальная система Кассергена (ДСК) содержит первичный и вторичный зеркальные концентраторы, датчик слежения, приемник, расположенный в вершине первичного концентратора перпендикулярно его оптической оси с охлаждающим устройством.The known concentrating two-mirror Cassergen system (DSC) contains a primary and secondary mirror concentrators, a tracking sensor, a receiver located at the top of the primary concentrator perpendicular to its optical axis with a cooling device.

Существенным недостатком известной солнечной концентрирующей энергоустановки с ДСК является ограниченность вида преобразования солнечного излучения только в электрическую энергию.A significant drawback of the known solar concentrating power plant with DSC is the limited type of conversion of solar radiation only into electrical energy.

Задачей изобретения является расширение возможностей видов преобразования солнечного излучения концентрирующей энергоустановкой как в виде энергии электрического тока, так и в виде тепловой энергии для нагрева воды.The objective of the invention is to expand the possibilities of converting solar radiation by a concentrating power plant both in the form of electric current energy and in the form of thermal energy for heating water.

В результате использования предлагаемого изобретения появляется возможность создания высокоэффективной концентрирующей комбинированной солнечной энергоустановки, преобразовывающей одновременно солнечную энергию в тепловую энергию для нагрева воды и в электрическую энергию для потребителя.As a result of the use of the present invention, it becomes possible to create a highly efficient concentrating combined solar power installation that converts solar energy into thermal energy for heating water and into electrical energy for the consumer.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемой солнечной комбинированной концентрирующей энергоустановке, содержащей первичный и вторичный зеркальные концентраторы, датчик слежения, приемник, расположенный в вершине первичного концентратора перпендикулярно его оптической оси с охлаждающим устройством, в центральной части первичного конического концентратора со сквозным отверстием соосно его оптической оси размещен датчик слежения, расположенный внутри вторичного полупараболоидного концентратора, развернутого на 360° вокруг оптической оси конического концентратора, при этом на внешней стороне вторичного полупараболоидного концентратора размещены термоэлементы, а фотоэлементы размещены на поверхности полого трубчатого теплоносителя в форме круга с входным и выходным отверстиями, причем основания первичного конического концентратора, датчика слежения, вторичного полупараболоидного концентратора и полый трубчатый теплоноситель в форме круга закреплены на изоляторной соединительной плоской круговой шайбе.The above technical result is achieved by the fact that in the proposed solar combined concentrating power plant containing a primary and secondary mirror concentrators, a tracking sensor, a receiver located at the top of the primary concentrator perpendicular to its optical axis with a cooling device, in the central part of the primary conical concentrator with a through hole coaxially with it the optical axis has a tracking sensor located inside the secondary semi-paraboloid concentrator, unless rotated 360 ° around the optical axis of the conical concentrator, while thermoelements are placed on the outside of the secondary semi-paraboloid concentrator, and photocells are placed on the surface of the hollow tubular heat carrier in the form of a circle with inlet and outlet openings, with the base of the primary conical concentrator, tracking sensor, secondary semi-paraboloid concentrator and a hollow tubular coolant in the form of a circle mounted on an insulating connecting flat circular washer.

При вращении полупараболической линии вокруг оптической оси конического концентратора на 360° получаем поверхность в виде вышеупомянутого вторичного полупараболоидного концентратора, развернутого на 360° вокруг оптической оси конического концентратора.When the semi-parabolic line is rotated around the optical axis of the conical concentrator by 360 °, we obtain a surface in the form of the aforementioned secondary semi-paraboloid concentrator deployed 360 ° around the optical axis of the conical concentrator.

Сущность изобретения поясняется фиг.1 и 2.The invention is illustrated in figures 1 and 2.

На фиг.1 представлена общая схема предлагаемой солнечной комбинированной концентрирующей энергоустановки (вид спереди).Figure 1 presents the General scheme of the proposed solar combined concentrating power plant (front view).

На фиг.2 представлена схема солнечной комбинированной концентрирующей энергоустановки (вид сверху).Figure 2 presents a diagram of a solar combined concentrating power plant (top view).

Солнечная комбинированная концентрирующая энергоустановка содержит первичный конический концентратор 1, изоляторную соединительную плоскую круговую шайбу 2, центральное сквозное отверстие 3 первичного конического концентратора 1, датчик слежения 4, фотоэлементы 5 датчика слежения 4, перегородки 6 датчика слежения 4, полый трубчатый теплоноситель в форме круга 7, фотоэлементы 8 на внешней поверхности полого трубчатого теплоносителя в форме круга 7, вторичный полупараболоидный, развернутый на 360° концентратор 9, термоэлементы 10 на внешней стороне вторичного полупараболоидного, развернутого на 360° концентратора 9, входное отверстие 11 кругового трубчатого полого теплоносителя 7, выходное отверстие 12 кругового трубчатого теплоносителя 7.The solar combined concentrating power plant contains a primary conical concentrator 1, an insulating connecting flat circular washer 2, a central through hole 3 of the primary conical concentrator 1, a tracking sensor 4, photocells 5 of a tracking sensor 4, partitions 6 of a tracking sensor 4, a hollow tubular coolant in the form of a circle 7, photocells 8 on the outer surface of the hollow tubular heat carrier in the form of a circle 7, a secondary semi-paraboloid concentrator 9 deployed 360 °, thermoelements 10 on the outer Orone of the secondary semi-paraboloid, deployed 360 ° hub 9, the inlet 11 of the circular tubular hollow fluid 7, the outlet 12 of the circular tubular fluid 7.

Солнечная комбинированная концентрирующая энергоустановка работает следующим образом.Solar combined concentrating power plant operates as follows.

Первичный конический концентратор 1 собирает солнечные лучи благодаря точному наведению датчика слежения 4 на зеркальную поверхность вторичного полупараболоидного, развернутого на 360° концентратора 9, отраженные солнечные лучи которой концентрируются в пространстве на внешней поверхности полого трубчатого теплоносителя в форме круга 7 с фотоэлементами 8. При этом вода, протекающая через полый трубчатый теплоноситель в форме круга 7, успевает сильно нагреться, дополнительно отбирая тепло и охлаждая фотоэлементы 8. На внешней стороне нагретого сконцентрированным световым потоком вторичного полупараболоидного, развернутого на 360° концентратора закреплены термоэлементы для получения дополнительной электрической энергии.The primary conical concentrator 1 collects the sun's rays by accurately pointing the tracking sensor 4 to the mirror surface of the secondary semi-paraboloid concentrator 9 rotated 360 °, the reflected sun rays of which are concentrated in space on the outer surface of the hollow tubular heat carrier in the form of a circle 7 with photocells 8. Water flowing through a hollow tubular coolant in the form of a circle 7, manages to heat up strongly, additionally taking heat and cooling the photocells 8. On the outside etogo concentrated light flux secondary poluparaboloidnogo deployed on the hub 360 ° thermocouples are fixed for more electric energy.

Claims (1)

Солнечная комбинированная концентрирующая энергоустановка, содержащая первичный и вторичный зеркальные концентраторы, датчик слежения, приемник, расположенный в вершине первичного концентратора перпендикулярно его оптической оси с охлаждающим устройством, отличающаяся тем, что в центральной части первичного конического концентратора со сквозным отверстием соосно с его оптической осью размещен датчик слежения, расположенный внутри вторичного полупараболоидного концентратора, развернутого на 360° вокруг оптической оси конического концентратора, при этом на внешней стороне вторичного полупараболоидного концентратора размещены термоэлементы, а фотоэлементы размещены на поверхности полого трубчатого теплоносителя в форме круга с входным и выходным отверстиями, причем основания первичного конического концентратора, датчика слежения, вторичного полупараболоидного концентратора и полый трубчатый теплоноситель в форме круга закреплены на изоляторной соединительной плоской круговой шайбе.Solar combined concentrating power plant containing primary and secondary mirror concentrators, a tracking sensor, a receiver located at the top of the primary concentrator perpendicular to its optical axis with a cooling device, characterized in that in the central part of the primary conical concentrator with a through hole, the sensor is aligned with its optical axis tracking located inside the secondary semi-paraboloid concentrator deployed 360 ° around the optical axis of the conical a concentrator, while on the outside of the secondary semi-paraboloid concentrator thermocouples are placed, and photocells are placed on the surface of a hollow tubular heat carrier in the form of a circle with inlet and outlet openings, the bases of the primary conical concentrator, a tracking sensor, a secondary semi-paraboloid concentrator and a hollow tubular coolant in the form of a circle on an insulating connecting flat circular washer.
RU2005106912/06A 2005-03-15 2005-03-15 Combined solar concentrating plant RU2285210C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005106912/06A RU2285210C1 (en) 2005-03-15 2005-03-15 Combined solar concentrating plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005106912/06A RU2285210C1 (en) 2005-03-15 2005-03-15 Combined solar concentrating plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2285210C1 true RU2285210C1 (en) 2006-10-10

Family

ID=37435644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005106912/06A RU2285210C1 (en) 2005-03-15 2005-03-15 Combined solar concentrating plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2285210C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010005337A1 (en) 2008-12-29 2010-01-14 Kiknadze Gennady Iraklievich Converter and an energy conversion method, a torque flow pump and a turbine
RU2464694C2 (en) * 2010-11-30 2012-10-20 Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Solar combined concentrating power plant
RU2466490C2 (en) * 2010-11-30 2012-11-10 Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Solar photoelectric module with concentrator
RU2466489C2 (en) * 2010-11-30 2012-11-10 Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Solar multifunctional highly concentrating power plant

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010005337A1 (en) 2008-12-29 2010-01-14 Kiknadze Gennady Iraklievich Converter and an energy conversion method, a torque flow pump and a turbine
RU2464694C2 (en) * 2010-11-30 2012-10-20 Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Solar combined concentrating power plant
RU2466490C2 (en) * 2010-11-30 2012-11-10 Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Solar photoelectric module with concentrator
RU2466489C2 (en) * 2010-11-30 2012-11-10 Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) Solar multifunctional highly concentrating power plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ju et al. A review of concentrated photovoltaic-thermal (CPVT) hybrid solar systems with waste heat recovery (WHR)
Karthick et al. Evaluation of solar thermal system configurations for thermoelectric generator applications: A critical review
Daneshazarian et al. Concentrating photovoltaic thermal (CPVT) collectors and systems: Theory, performance assessment and applications
Han et al. Parametric analysis of a hybrid solar concentrating photovoltaic/concentrating solar power (CPV/CSP) system
US20070289622A1 (en) Integrated solar energy conversion system, method, and apparatus
CN103219409B (en) Have and rotate the light-focusing type of photovoltaic battery pack and the solar energy photovoltaic system of non-concentrating type
Han et al. Energy analysis of a hybrid solar concentrating photovoltaic/concentrating solar power (CPV/CSP) system
RU2285210C1 (en) Combined solar concentrating plant
KR20110057329A (en) Multi-functional solar collector
Çağlar Design of a parabolic trough solar collector using a concentrator with high reflectivity
Mahdi et al. Development of a spherical solar collector with a cylindrical receiver
Sridhar et al. Performance of cylindrical parabolic collector with automated tracking system
RU2282113C1 (en) Solar photoelectric module with concentrator
KR100904666B1 (en) Solar power generator using thermoelectric generator
Bharti et al. Design of solar parabolic trough collector
CN201479052U (en) Photothermal and photoelectricity combined generating device for tracking concentrating solar energy
RU2277680C1 (en) Solar photoelectric module with concentrator
WO2012076847A1 (en) Solar energy apparatus with a combined photovoltaic and thermal power generation system
RU2292003C1 (en) Solar photoelectric module with concentrator
US10895406B1 (en) Solar concentrator
JP2016114252A (en) Trough-type reflection mirror
RU2282799C1 (en) Solar multifunctional strong-concentrating power plant
RU2464694C2 (en) Solar combined concentrating power plant
Burhan et al. Concentrated photovoltaic (CPV): From deserts to rooftops
RU2431086C2 (en) Solar power plant (versions)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090316