RU2628257C2 - Следящий концентратор солнечной энергии - Google Patents

Следящий концентратор солнечной энергии Download PDF

Info

Publication number
RU2628257C2
RU2628257C2 RU2015139066A RU2015139066A RU2628257C2 RU 2628257 C2 RU2628257 C2 RU 2628257C2 RU 2015139066 A RU2015139066 A RU 2015139066A RU 2015139066 A RU2015139066 A RU 2015139066A RU 2628257 C2 RU2628257 C2 RU 2628257C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
concentrator
light
tracking
parabolic
height
Prior art date
Application number
RU2015139066A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015139066A (ru
Inventor
Бёнгюн КИМ
Original Assignee
Бёнгюн КИМ
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 Бёнгюн КИМ filed Critical Бёнгюн КИМ
Publication of RU2015139066A publication Critical patent/RU2015139066A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2628257C2 publication Critical patent/RU2628257C2/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S50/00—Arrangements for controlling solar heat collectors
    • F24S50/20—Arrangements for controlling solar heat collectors for tracking
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/10—Prisms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/45—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with two rotation axes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/45—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with two rotation axes
    • F24S30/452—Vertical primary axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/71—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with parabolic reflective surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/79—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with spaced and opposed interacting reflective surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/42—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with only one rotation axis
    • F24S30/422—Vertical axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S90/00—Solar heat systems not otherwise provided for
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0028—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed refractive and reflective surfaces, e.g. non-imaging catadioptric systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0038—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with ambient light
    • G02B19/0042—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with ambient light for use with direct solar radiation
    • 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
    • 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
    • Y02E10/47—Mountings or tracking

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Building Environments (AREA)
  • Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к следящему концентратору солнечной энергии, который включает: средства слежения в направлении с востока на запад для слежения за движением солнца в направлении с востока на запад, расположенные на верхней части основания, опору, установленную вертикально на средствах слежения в направлении с востока на запад, параболическую систему концентраторного типа, расположенную так, что ее вал поддерживается опорой, и имеющую второй параболический концентратор, расположенный на небольшом расстоянии за фокальной точкой первого параболического концентратора, имеющего большую площадь, так что свет высокой плотности концентрируется в центре первого параболического концентратора, средства слежения за высотой, расположенные на опоре так, чтобы параболическая система концентраторного типа следила за высотой солнца, при этом концентратор дополнительно включает корпус призмы, расположенный так, чтобы находиться сзади отверстия для прохождения света в центре первого параболического концентратора, и так, чтобы двигаться вокруг оси посредством приводного усилия двигателя для слежения за высотой, и средства направления света, соединяющие прямую призму полного внутреннего отражения с корпусом призмы. Указанные средства направления света поворачиваются на половину угла поворота средств слежения за высотой, благодаря чему свет высокой плотности всегда направляется и приходит в одно и то же место. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[1] Настоящее изобретение относится к следящему концентратору солнечной энергии, который выполнен с возможностью перемещения параболического концентратора в соответствии с изменением положения Солнца, и более конкретно к следящему концентратору солнечной энергии, выполненному с возможностью постоянной концентрации света высокой плотности с помощью параболического концентратора в определенное место (или в определенном направлении) с помощью прямой призмы полного внутреннего отражения для эффективного нагрева устройства для накопления тепла.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[2] Следящий концентратор солнечной энергии предлагается с целью обеспечения солнечного тепла высокой плотности для солнечного котла и подобных устройств.
[3] Устройство для слежения за положением Солнца для концентрации солнечного света описано в патенте Республики Корея № (В1) 10-0874575 (10 декабря 2008 года). Система слежения за Солнцем, использующая датчик Солнца, и способ, в котором также используется датчик Солнца, описаны в публикации заявки на патент Республики Корея № (А) 10-2011-0119446 (02 ноября 2011 года). Устройство для слежения за положением Солнца панели солнечных элементов описано в публикации заявки на патент Республики Корея № (А) 10-2010-0102402 (24 сентября 2010 года).
[4] Указанные традиционные технологии позволяют следить за высотой и положением Солнца на пути с востока на запад от рассвета до заката и увеличивать концентрацию солнечного света. Соответственно, достигается эффективная концентрация солнечной тепловой энергии.
[5] В то же время способ использования света высокой плотности, сконцентрированного устройством для слежения за солнечным теплом и т.д., предложен в технологии преобразования солнечной энергии в электрическую и/или тепловую энергию, которая описана в публикации заявки на патент Республики Корея № (А) 10-2009-0117733 (12 ноября 2009 года). В этом случае первое зеркало параболической формы включает первое зеркало, которое включает вогнутую зеркальную поверхность, сконфигурированную и расположенную для приема и концентрации световой энергии в направлении фокальной точки, и второе зеркало, которое включает выпуклую зеркальную поверхность, сконфигурированную и расположенную для приема концентрированной световой энергии от первого зеркала и концентрации световой энергии на кольцеобразном приемном устройстве, и которое включает вогнутую зеркальную поверхность, сконфигурированную и расположенную для приема и концентрации световой энергии в направлении фокальной точки.
[6] Однако, поскольку вышеупомянутая технология предусматривает осуществление теплообмена в отдельно установленном кольцеобразном приемном устройстве, эту технологию сложно использовать в качестве мощного источника тепла и эта технология имеет низкую экономическую эффективность, вследствие чего ее использование в промышленности является проблематичным.
[7]
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЕ ДОКУМЕНТЫ
[8] Патент KR 100874575 В1 (10 декабря 2008 года)
[9] Патент KR 1020110119446 А (02 ноября 2011 года)
[10] Патент KR 1020100102402 А (24 сентября 2010 года)
[11]
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая проблема
[12] Настоящее изобретение исследовалось и разрабатывалось с целью решения всех проблем, характерных для вышеупомянутого традиционного следящего концентратора солнечной энергии и параболической системы. Настоящее изобретение предлагает следящий концентратор солнечной энергии, который обеспечивает свет высокой плотности, постоянно сконцентрированный с помощью параболического концентратора в определенном месте (в определенном направлении) с помощью прямой призмы полного внутреннего отражения для эффективного нагрева устройства для накопления тепла.
Техническое решение
[13] Для преодоления указанных проблем настоящее изобретение предлагает следящий концентратор солнечной энергии, включающий: средства слежения в направлении с востока на запад для слежения за движением Солнца в направлении с востока на запад, расположенные в верхней части основания; опору, установленную вертикально на средствах слежения в направлении с востока на запад; параболическую систему концентраторного типа, расположенную так, что ее вал поддерживается указанной опорой, и имеющую второй параболический концентратор, расположенный на небольшом расстоянии за фокальной точкой первого параболического концентратора, имеющего большую поверхность, так что свет высокой плотности концентрируется в центре первого параболического концентратора; и средства слежения за высотой, расположенные на опоре так, чтобы параболическая система концентраторного типа следила за высотой Солнца. Следящий концентратор солнечной энергии дополнительно включает: корпус призмы, расположенный так, что его вал поддерживается опорой так, что корпус призмы установлен сзади отверстия для прохождения света, образованного в центре первого параболического концентратора параболической системы концентраторного типа, и так, что он поворачивается вокруг оси посредством приводного усилия двигателя для слежения за высотой средств слежения за высотой; и средства направления света, состоящие из прямой призмы полного внутреннего отражения, соединенной с корпусом призмы. Указанные средства направления света поворачиваются на половину угла поворота средств слежения за высотой, благодаря чему свет высокой плотности всегда направляется и приходит в одно и то же место.
[14] На поворотной опорной плите, образующей средства слежения в направлении с востока на запад, установлена предохранительная трубка для прохождения света высокой плотности, которая направляет свет высокой плотности, выходящий из прямой призмы полного внутреннего отражения средств направления света, при этом на основании под предохранительной трубкой для прохождения света высокой плотности также установлена направляющая прямоугольная призма полного внутреннего отражения, которая направляет свет высокой плотности и обеспечивает его приход в третью область.
Технический результат изобретения
[15] При использовании следящего концентратора солнечной энергии, предложенного в настоящем изобретении, можно постоянно получать сконцентрированный солнечный свет от восхода до заката Солнца, что позволяет значительно увеличить степень концентрации солнечного света.
[16] В настоящем изобретении разработаны средства направления света, которые поворачиваются на половину угла поворота средств слежения за высотой. В такой конструкции в состоянии, когда свет высокой плотности все время направляется в одно и то же место независимо от движения параболической системы, свет высокой плотности может направляться и приходить в третью область с помощью прямоугольной призмы полного внутреннего отражения, установленной под предохранительной трубкой для прохождения света высокой плотности. Вследствие того что свет высокой плотности концентрируется множеством следящих концентраторов солнечной энергии в одном месте, можно достигнуть температуры нагревания свыше 1000°С. Соответственно, настоящее изобретение может быть использовано в качестве источника тепла для солнечного котла и т.д.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[17] На Фиг. 1 представлен вид спереди варианта осуществления следящего концентратора солнечной энергии, предложенного в настоящем изобретении;
[18] На Фиг. 2 представлен вид сбоку варианта осуществления, показанного на Фиг. 1;
[19] На Фиг. 3 представлен вид сверху варианта осуществления, показанного на Фиг. 1;
[20] На Фиг. 4 представлен вид в перспективе конструкции средств направления света, используемых в настоящем изобретении;
[21] На Фиг. 5 представлено прохождение света высокой плотности через прямую призму полного внутреннего отражения в зависимости от поворота средств слежения за высотой и средств направления света; и
[22] На Фиг. 6 представлено сечение на виде спереди и вид сверху, которые иллюстрируют пример солнечного котла, выполненного посредством расстановки следящих концентраторов солнечной энергии, предложенных в настоящем изобретении.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[23] Далее воплощения следящего концентратора солнечной энергии, предложенного в настоящем изобретении, будут описаны со ссылками на приложенные чертежи.
[24] На Фиг. 1 представлен вид спереди воплощения следящего концентратора солнечной энергии, предложенного в настоящем изобретении. На Фиг. 2 представлен вид сбоку воплощения, представленного на Фиг. 1. На Фиг. 3 представлен вид сверху воплощения, представленного на Фиг. 1.
[25] Следящий концентратор 1 солнечной энергии, предложенный в настоящем изобретении, выполнен таким образом, что его основание 2 установлено на земле в горизонтальном положении.
[26] Средства 3 слежения в направлении с востока на запад, которые следят за движением Солнца с востока на запад, установлены на основании 2. Опора 4 смонтирована на средствах 3 слежения в направлении с востока на запад. Вал параболической системы 5 концентраторного типа установлен в верхней части опоры 4. Параболическая система 5 концентраторного типа поворачивается в соответствии с высотой Солнца с помощью средств 6 слежения за высотой, которые установлены на опоре 4 и следят за высотой Солнца.
[27] Колесико 32, которое соприкасается с верхней поверхностью основания 2, соединено со средствами 3 слежения в направлении с востока на запад. Поворотная опорная плита 31, которая установлена на вращающейся осевой трубке 33 центральной части средств 3 слежения в направлении с востока на запад, поворачивается вокруг оси, будучи соединенной подшипником 2а с основанием 2. Приводная цепь 34 соединена с передней кромкой вращающейся осевой трубки 33. Звездочка 36 соединена с двигателем 35 для слежения с востока на запад, который установлен на основании 2 и может вращаться в прямом и обратном направлениях, и соединена с приводной цепью 34, что позволяет поворачивать поворотную опорную плиту 31 на определенный угол.
[28] Две опоры (правая и левая) 4 симметрично смонтированы на поворотной опорной плите 31. Вал 7 вращения, который опирается на подшипник 4а, установлен в верхней части опоры 4.
[29] Кронштейн 52, который выступает из задней части первого параболического концентратора 51 параболической системы 5 концентраторного типа, прикреплен к валу 7 вращения.
[30] В параболической системе 5 концентраторного типа второй параболический концентратор 53 установлен в положении немного за фокальной точкой первого параболического концентратора перед первым параболическим концентратором 51, который имеет форму полусферы (вогнутого зеркала) и имеет в центре отверстие 51а для прохождения света, благодаря чему свет высокой плотности отражается от центральной части первого параболического концентратора 51. Второй параболический концентратор 53 опирается на несколько опор 54 параболического концентратора, смонтированных на краю первого параболического концентратора 51.
[31] Что касается положения установки второго параболического концентратора 53, если второй параболический концентратор 53 установлен перед фокальной точкой первого параболического концентратора 51, то параллельность распространения отраженного света будет снижаться, и, если второй параболический концентратор 53 установлен в фокальной точке первого параболического концентратора 51, на поверхности второго параболического концентратора 53 будет высокая степень фокусировки света, и второй параболический концентратор 53 не будет пригоден к использованию. Поэтому второй параболический концентратор 53 установлен в положении немного за фокальной точкой, и предпочтительным является вариант, когда второй параболический концентратор 53 установлен на расстоянии от 20 до 30 мм позади фокальной точки, если фокусное расстояние первого параболического концентратора 51 составляет от 2 до 3 м.
[32] В параболической системе 5 концентраторного типа, имеющей такую конструкцию, солнечный свет отражается от первого параболического концентратора 51. Отраженный солнечный свет концентрируется на втором параболическом концентраторе 53, установленном за фокальной точкой первого параболического концентратора 51. Затем второй параболический концентратор 53 снова отражает концентрированный свет высокой плотности на отверстие 51а для прохождения света, образованное в центре первого параболического концентратора 51. Благодаря этому достигается эффект сжатия света, поступившего от первого концентратора 51, который имеет большую поверхность концентрации света.
[33] В то же время, как описано выше, параболическая система 5 концентраторного типа поворачивается в соответствии с высотой Солнца с помощью средств 6 слежения за высотой, установленных на опоре 4.
[34] Средства 6 слежения за высотой состоят из двигателя 61 для слежения за высотой, первой ведущей звездочки 62 и первой ведомой звездочки 63. Двигатель 61 слежения за высотой способен обеспечивать приводное усилие как в прямом, так и в обратном направлении. Первая ведущая звездочка 62 и первая ведомая звездочка 63 установлены соответственно на валу 7 вращения, с которым соединена параболическая система 5 концентраторного типа. Первая ведущая звездочка 62 и первая ведомая звездочка 63 соединены цепью 64.
[35] Расстояние и время хода двигателя 35 для слежения в направлении с востока на запад и двигателя 61 для слежения за высотой можно регулировать в зависимости от времени года. Расстояния и продолжительности хода не показаны и совместно управляются отдельными органами управления.
[36] В вышеизложенной части конструкция следящего концентратора 1 солнечной энергии известна в данной области техники. Конструкцию средств 3 слежения в направлении с востока на запад, параболической системы 5 концентраторного типа и средств 6 слежения за высотой можно заменить различными известными конструкциями.
[37] Следящий концентратор 1 солнечной энергии, предлагаемый в рамках настоящего изобретения, дополнительно включает отдельную технологию передачи света высокой плотности, сконцентрированного с помощью указанной выше конструкции, в другие области и использования этого света.
[38] А именно в настоящем изобретении в задней части первого параболического концентратора 51 устанавливаются средства 8 направления света таким образом, чтобы они находились на одной оси с отверстием для прохождения света 51а, образованным в центре первого параболического концентратора 51 параболической системы 5 концентраторного типа, так что свет высокой плотности, сконцентрированный в параболической системе 5 концентраторного типа, всегда будет проходить в одном направлении.
[39] Вал 81 вращения призмы установлен таким образом, что средства 8 направления света, предложенные в рамках настоящего изобретения, поддерживаются двумя опорами 4. Корпус 82 призмы соединен с валом 81 вращения призмы.
[40] Прямая призма 83 полного внутреннего отражения установлена в корпусе 82 призмы, так что свет высокой плотности, проходящий через отверстие для прохождения света 51а, отражается в направлении других областей. В данном документе прямоугольная часть прямой призмы 83 полного внутреннего отражения направлена к параболической системе 5 концентраторного типа.
[41] Также вторая ведомая звездочка 85, которая соединена цепью 86 с второй ведущей звездочкой 84, установленной на двигателе 61 для слежения за высотой, установлена на валу 81 вращения призмы. Соответственно, вторая ведомая звездочка 85 приводится в движение вместе с параболической системой 5 концентраторного типа при слежении за высотой.
[42] Здесь подобрано такое передаточное число, что, когда первая ведомая звездочка 63, соединенная цепью 64 с первой ведущей звездочкой 62, приводящей в движение параболическую систему 5 концентраторного типа, делает один оборот, вторая ведомая звездочка 85, соединенная цепью 86 с второй ведущей звездочкой 84, установленной на двигателе 61 для слежения за высотой, приводящем в движение средства направления света 8, делает половину оборота.
[43] Такая конструкция обеспечивает функциональную возможность непрерывно направлять свет высокой плотности в одном направлении даже в случае движения параболической системы 5 концентраторного типа.
[44] В этом варианте осуществления настоящего изобретения, в случае, если включены параболическая система 5 концентраторного типа и средства 8 направления света, можно направлять свет высокой плотности в одном направлении даже тогда, когда угол его входа меняется, как показано на Фиг. 5 (а)-(е).
[45] Иными словами, как показано на Фиг. 5 (а), когда прямая призма установлена при восходе Солнца параллельно отверстию для прохождения света 51а, образованному в первом параболическом концентраторе 51 параболической системы 5 концентраторного типа, поверхность 83а прямой призмы 83 полного внутреннего отражения, образующей средства 8 направления света, на которую падает свет, и поверхность 83b этой же призмы, из которой выходит свет, расположены перпендикулярно друг к другу, так что свет высокой плотности направляется вниз. Как показано на Фиг. 5 (b), когда прямая призма поворачивается на угол 24 градуса от линии, параллельной отверстию для прохождения света 51а, образованному в первом параболическом концентраторе 51, поверхность 83а прямой призмы 83 полного внутреннего отражения, образующей средства 8 направления света, на которую падает свет, и поверхность 83b этой же призмы, из которой выходит свет, поворачиваются на угол 12 градусов, так что свет высокой плотности направляется вниз через поверхность 83b, из которой выходит свет.
[46] Также, как показано на Фиг. 5 (с), (d) и (е), когда прямая призма последовательно поворачивается на углы 48, 72 и 90 градусов от линии, параллельной отверстию для прохождения света 51а, образованному в первом параболическом концентраторе 51, поверхность 83а прямой призмы 83 полного внутреннего отражения, образующей средства 8 направления света, на которую падает свет, и поверхность 83b этой же призмы, из которой выходит свет, поворачиваются на углы 24, 36 и 45 градусов, то есть на половинные углы поворота прямой призмы, так что свет высокой плотности также направляется вниз. Свет высокой плотности все время направляется и проходит в одном направлении, то есть вниз, независимо от движения параболической системы 5 концентраторного типа, следящей за высотой Солнца.
[47] В то же время в этом варианте осуществления настоящего изобретения свет высокой плотности после того, как он был направлен средствами 8 направления света, приходит в третью область.
[48] С этой целью в этом варианте осуществления настоящего изобретения предохранительная трубка 9 установлена под прямой призмой 83 полного внутреннего отражения, образующей средства 8 направления света, и в центре поворотной опорной плиты 31, на которой смонтирована опора 4. Направляющая прямоугольная призма 10 полного внутреннего отражения, которая направляет и обеспечивает приход света высокой плотности в третью область, дополнительно установлена на одной оси с предохранительной трубкой 9 в основании 2 под поворотной опорной плитой 31.
[49] Неописанный номер позиции 100 на чертежах отображает устройство для накопления тепла, которое хранит тепловую энергию света высокой плотности, доставленного множеством следящих концентраторов 1 солнечной энергии по настоящему изобретению.
[50] Как показано на Фиг. 6, установлено множество следящих концентраторов 1 солнечной энергии, которые имеют конструкцию, описанную в настоящем изобретении, и которые обеспечивают попадание света высокой плотности в устройство 100 для накопления тепла, которое благодаря этому может использоваться для бытового или промышленного солнечного котла. Далее будет описана работа этого варианта осуществления настоящего изобретения.
[51] Следящий концентратор 1 солнечной энергии, предложенный в настоящем изобретении, управляется не показанными средствами управления. Следящий концентратор 1 солнечной энергии может концентрировать солнечный свет, следуя движению Солнца от рассвета до заката.
[52] Это означает, что в соответствии с этим вариантом осуществления настоящего изобретения двигатель 35 для слежения в направлении с востока на запад средств 3 слежения в направлении с востока на запад и двигатель 61 для слежения за высотой средств 6 слежения за высотой приводятся в движение с восходом Солнца, так что первый параболический концентратор 51 параболической системы 5 концентраторного типа следит за Солнцем.
[53] Свет высокой плотности, сконцентрированный первым параболическим концентратором 51 во время слежения за Солнцем, как было указано выше, еще раз концентрируется вторым параболическим концентратором 53, расположенным за фокальной точкой первого параболического концентратора 51, и затем направляется в отверстие для прохождения света 51а, образованное в центре первого параболического концентратора 51.
[54] Поскольку свет высокой плотности, направленный в отверстие для прохождения света 51а, отклоняется только на половину угла поворота первого параболического концентратора 51, который поворачивается вокруг оси с помощью средств 6 слежения за высотой, свет высокой плотности направляется только в одном направлении, как на Фиг. 5 (а)-(е), независимо от движения параболической системы 5 концентраторного типа. Свет высокой плотности, направляемый средствами 8 направления света, попадает в третью область с помощью направляющей прямоугольной призмы 10 полного внутреннего отражения, которая закреплена на основании 2.
[55] Хотя здесь был подробно описан конкретный вариант осуществления настоящего изобретения, различные усовершенствования и изменения этого варианта могут быть выполнены без отступления от сущности и объема настоящего изобретения. Поэтому предмет настоящего изобретения не ограничен изложенным выше вариантом и определяется приведенной ниже формулой изобретения и соответствующими эквивалентами.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
[56] Следящий концентратор солнечной энергии, предлагаемый в рамках настоящего изобретения, может использоваться в качестве источника тепла для бытового или промышленного солнечного котла, устройства для накопления тепла для производства электроэнергии и т.д.

Claims (9)

1. Следящий концентратор 1 солнечной энергии, включающий:
средства 3 слежения в направлении с востока на запад для слежения за движением солнца в направлении с востока на запад, расположенные на верхней части основания 2;
опору 4, расположенную вертикально на средствах 3 слежения в направлении с востока на запад;
параболическую систему 5 концентраторного типа, вал которой поддерживается опорой 4 и которая имеет второй параболический концентратор 53, расположенный за фокальной точкой первого параболического концентратора 51, имеющего большую площадь, так что в центре первого параболического концентратора 51 концентрируется свет высокой плотности; и
средства 6 слежения за высотой, расположенные на опоре 4 с обеспечением слежения параболической системой 5 концентраторного типа за высотой солнца, при этом следящий концентратор солнечной энергии дополнительно включает:
корпус 82 призмы, вал которого поддерживается опорой 4 с расположением указанного корпуса призмы сзади отверстия 51а для прохождения света, выполненного в центре первого параболического концентратора 51 параболической системы 5 концентраторного типа, и который расположен с возможностью углового поворота посредством приводного усилия двигателя 61 для слежения за высотой средств 6 слежения за высотой; и
средства 8 направления света, содержащие прямую призму 83 полного внутреннего отражения, соединенную с корпусом 82 призмы,
при этом средства 8 направления света выполнены с возможностью поворота на половину угла поворота средств слежения за высотой с обеспечением того, что свет высокой плотности всегда направляется и приходит в одно и то же место.
2. Следящий концентратор солнечной энергии по п. 1, в котором на поворотной опорной плите 31, образующей средства 3 слежения в направлении с востока на запад, установлена предохранительная трубка 9 для прохождения света высокой плотности, которая направляет свет высокой плотности, выходящий из прямой призмы 83 полного внутреннего отражения средств 8 направления света, при этом на основании 2 под предохранительной трубкой 9 также установлена направляющая прямоугольная призма 10 полного внутреннего отражения, которая направляет свет высокой плотности и обеспечивает его приход в третью область.
RU2015139066A 2013-02-18 2014-01-09 Следящий концентратор солнечной энергии RU2628257C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2013-0017184 2013-02-18
KR1020130017184A KR101370066B1 (ko) 2013-02-18 2013-02-18 태양 추적식 집광장치
PCT/KR2014/000256 WO2014126340A1 (ko) 2013-02-18 2014-01-09 태양 추적식 집광장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015139066A RU2015139066A (ru) 2017-03-23
RU2628257C2 true RU2628257C2 (ru) 2017-08-15

Family

ID=50647505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015139066A RU2628257C2 (ru) 2013-02-18 2014-01-09 Следящий концентратор солнечной энергии

Country Status (20)

Country Link
US (1) US20150168019A1 (ru)
EP (1) EP2865966B1 (ru)
JP (1) JP2016513231A (ru)
KR (1) KR101370066B1 (ru)
CN (1) CN104620060A (ru)
AU (1) AU2014216902C1 (ru)
BR (1) BR112015019864B1 (ru)
CA (1) CA2901746C (ru)
ES (1) ES2711112T3 (ru)
IL (1) IL240668B (ru)
MX (1) MX350914B (ru)
MY (1) MY175180A (ru)
PH (1) PH12015501808B1 (ru)
PL (1) PL2865966T3 (ru)
PT (1) PT2865966T (ru)
RU (1) RU2628257C2 (ru)
SA (1) SA515360905B1 (ru)
TR (1) TR201901959T4 (ru)
UA (1) UA117746C2 (ru)
WO (1) WO2014126340A1 (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3531040B1 (en) * 2014-06-19 2021-07-14 Lakshmanan, Karthigueyane Dual-stage parabolic concentrator
CN106452296A (zh) * 2016-11-02 2017-02-22 成都聚合追阳科技有限公司 一种带定位的聚光光伏组件顶框架
CN106452337A (zh) * 2016-11-02 2017-02-22 成都聚合追阳科技有限公司 一种带定位的聚光太阳能导光汇聚漏斗模块
CN106452328A (zh) * 2016-11-02 2017-02-22 成都聚合追阳科技有限公司 一种带定位的聚光光伏组件立柱角加固板
WO2018212669A1 (pt) * 2017-05-16 2018-11-22 Baptista Martins Carlos Manuel Aparelho concentrador e estabilizador de raios solares, método e sistema de transmissão de um feixe de raios solares concentrados e estabilizados que o contém
US11162713B2 (en) 2018-12-17 2021-11-02 Blueshift, LLC Light concentrator system for precision thermal processes

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU823773A1 (ru) * 1979-07-06 1981-04-23 Физико-Технический Институт Им. С.В.Стародубцева Ah Узбекской Ccp Солнечна установка
US5275149A (en) * 1992-11-23 1994-01-04 Ludlow Gilbert T Polar axis solar collector
UA66124U (ru) * 2011-05-30 2011-12-26 Институт Проблем Материаловедения Им. И.Н. Францевича Нан Украины Устройство для двустороннего нагревания в солнечной печи

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3171403A (en) * 1962-05-17 1965-03-02 John C Drescher Solar heating systems
US4139286A (en) * 1976-01-30 1979-02-13 Hein Leopold A Apparatus for concentrating solar energy
US4382434A (en) * 1979-04-16 1983-05-10 Milton Meckler Prismatic tracking insolation collector
JPS55146992A (en) * 1979-05-04 1980-11-15 Mitsubishi Electric Corp Ring-type mode synchronous laser device
US4373514A (en) * 1980-04-02 1983-02-15 Lambros Lois Device for collecting, transmitting and using solar energy
US4411490A (en) * 1980-08-18 1983-10-25 Maurice Daniel Apparatus for collecting, distributing and utilizing solar radiation
US4841946A (en) * 1984-02-17 1989-06-27 Marks Alvin M Solar collector, transmitter and heater
US4720170A (en) * 1985-04-30 1988-01-19 Learn Jr Martin P Daylamp system
US5195503A (en) * 1991-06-03 1993-03-23 Ludlow Gilbert T Solar collector
JPH05249689A (ja) * 1992-03-10 1993-09-28 Konica Corp 光ビーム走査装置
JPH08222017A (ja) * 1995-02-10 1996-08-30 Kentaro Seto 太陽光集光装置
US5907438A (en) * 1996-01-30 1999-05-25 Ricoh Company, Ltd. Imaging device
JPH10153751A (ja) * 1996-09-25 1998-06-09 Ricoh Co Ltd 結像素子
US6128135A (en) * 1998-05-01 2000-10-03 Synertech Systems Corporation Three-reflection collection system for solar and lunar radiant energy
JP3363845B2 (ja) * 1999-08-06 2003-01-08 實 岡田 ターンテーブル
US6691701B1 (en) * 2001-08-10 2004-02-17 Karl Frederic Roth Modular solar radiation collection and distribution system
JP2003161814A (ja) * 2001-11-26 2003-06-06 Sohei Suzuki 光路変更装置とこれを用いた光誘導装置
JP2003240356A (ja) * 2002-02-18 2003-08-27 Seishiro Munehira 太陽追尾システム
FI20021388A (fi) * 2002-07-16 2004-01-17 Mauno Sakari Reiala Monilinssi vety- ja sähkö/höyryvoimala sekä valmistusmuotti
GR1005183B (el) * 2003-04-02 2006-04-07 �. ������ Υβριδικο φωτοβολταικο συγκεντρωτικο συστημα με διορθωμενα κατοπτρα ολικης ανακλασης για πολυ μεγαλους συντελεστες συγκεντρωσης
CN100370194C (zh) * 2003-10-31 2008-02-20 赵小峰 太阳能汇聚利用装置
JP4370512B2 (ja) * 2004-02-13 2009-11-25 株式会社ダイフク 旋回式搬送装置
WO2007087343A2 (en) * 2006-01-25 2007-08-02 Intematix Corporation Solar modules with tracking and concentrating features
KR20060107458A (ko) 2006-09-13 2006-10-13 서석토 Mpc형 집광기의 태양위치추적용 구동장치.
JP4953119B2 (ja) * 2006-09-27 2012-06-13 財団法人若狭湾エネルギー研究センター 集光装置における集光レンズ位置調節機構
US7612285B2 (en) * 2007-01-08 2009-11-03 Edtek, Inc. Conversion of solar energy to electrical and/or heat energy
KR20100102402A (ko) 2009-03-11 2010-09-24 윤정식 태양전지패널의 태양위치추적장치
JP4527803B1 (ja) * 2009-11-06 2010-08-18 浩光 久野 平面的拡張が容易な軽量薄型の太陽光集光器
KR20110119446A (ko) 2010-04-27 2011-11-02 (주)스마텍 태양센서를 이용하는 태양 추적 시스템 및 이를 이용한 태양 추적 방법
WO2012070436A1 (ja) * 2010-11-26 2012-05-31 コニカミノルタオプト株式会社 反射ミラー、ミラー構造体及び太陽熱発電システム
WO2012122541A2 (en) * 2011-03-09 2012-09-13 California Institute Of Technology Beam-forming concentrating solar thermal array power systems

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU823773A1 (ru) * 1979-07-06 1981-04-23 Физико-Технический Институт Им. С.В.Стародубцева Ah Узбекской Ccp Солнечна установка
US5275149A (en) * 1992-11-23 1994-01-04 Ludlow Gilbert T Polar axis solar collector
UA66124U (ru) * 2011-05-30 2011-12-26 Институт Проблем Материаловедения Им. И.Н. Францевича Нан Украины Устройство для двустороннего нагревания в солнечной печи

Also Published As

Publication number Publication date
IL240668A0 (en) 2015-10-29
EP2865966A4 (en) 2016-04-13
PH12015501808A1 (en) 2015-12-07
US20150168019A1 (en) 2015-06-18
CN104620060A (zh) 2015-05-13
AU2014216902C1 (en) 2018-02-08
JP2016513231A (ja) 2016-05-12
KR101370066B1 (ko) 2014-03-06
EP2865966B1 (en) 2018-11-14
MX350914B (es) 2017-09-25
BR112015019864A2 (pt) 2017-07-18
IL240668B (en) 2020-01-30
PL2865966T3 (pl) 2019-05-31
AU2014216902B2 (en) 2017-05-04
WO2014126340A1 (ko) 2014-08-21
MX2015010621A (es) 2016-06-06
BR112015019864B1 (pt) 2021-11-16
CA2901746C (en) 2020-12-15
MY175180A (en) 2020-06-12
SA515360905B1 (ar) 2019-01-13
TR201901959T4 (tr) 2019-03-21
PT2865966T (pt) 2019-02-25
PH12015501808B1 (en) 2015-12-07
ES2711112T3 (es) 2019-04-30
EP2865966A1 (en) 2015-04-29
AU2014216902A1 (en) 2015-10-08
CA2901746A1 (en) 2014-08-21
UA117746C2 (uk) 2018-09-25
RU2015139066A (ru) 2017-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2628257C2 (ru) Следящий концентратор солнечной энергии
AU2011242409B2 (en) A solar energy collector system
AU2011101778A4 (en) Solar heat collecting system
US20100218807A1 (en) 1-dimensional concentrated photovoltaic systems
US10190801B1 (en) Solar heating apparatus
JP2011258905A (ja) 太陽光追尾装置
US20180219510A1 (en) Distributed light condensation/splitting-based comprehensive solar energy utilization system
US9587858B2 (en) Solar collector
KR100916629B1 (ko) 태양광 추적 집광장치
US8101896B2 (en) Solar tracking unit for a steam generator or the like having first and second plurality of photovoltaic cells for generating electrical signals to rotate a concave reflector about first and second axes, respectively
US20090194097A1 (en) Methods and Mechanisms to Increase Efficiencies of Energy or Particle Beam Collectors
JP2015094534A (ja) トラフ型太陽熱集熱器
WO2012065725A3 (de) Vorrichtung und verfahren zum konzentrieren von sonnenenergiestrahlung sowie zum umwandeln in wärme
CN101345496A (zh) 球面反射镜组合式聚光发电装置
KR101616757B1 (ko) 집중가열이 가능한 태양 자동 추적 집광기
CN107702354B (zh) 一种反射镜整体移动跟踪的太阳能线性聚光装置及阵列
JP3172797U (ja) 太陽光線集光装置
CN102636869A (zh) 一种高聚光倍数聚光均匀的复合平面槽式聚光器
KR20170032635A (ko) LFR(Linear Fresnel Reflector)를 이용한 집광 방법 및 장치
CN103149663A (zh) 反射镜组的固定支架
RU2270964C1 (ru) Гелиоэнергетический модуль для преобразования принимаемого электромагнитного излучения и система его ориентации
GB2489219A (en) Solar concentrator with orthogonal elements
JP2024027421A (ja) 集光装置
KR101310560B1 (ko) 저집광 태양광 발전장치
JP2014199167A (ja) 太陽光集光システム