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invention
Fédération de Russie Patent RU2168679

Modules photovoltaïques solaires avec concentrateurs

Modules photovoltaïques solaires avec concentrateurs

Nom de l'inventeur:. Strebkov DS; E.V Tver'yanovich. Kivalov SN. Bezrukikh PP
Le nom du titulaire du brevet: Institut russe de recherche pour l' électrification de l' agriculture
Adresse de correspondance:
Date de début du brevet: 24.01.2000

L'invention concerne l'ingénierie solaire, en particulier des modules photovoltaïques solaires avec concentrateurs de rayonnement solaire pour produire de l'électricité. Photoconverters et la surface de l'entrée du rayonnement provenant du prisme sont alignés avec la surface de rayonnement de sortie de focline, la paroi latérale du prisme réfléchissant aligné avec le fond du côté des parois réfléchissantes focline, la surface d'entrée du rayonnement dans le prisme formé par deux surfaces cylindriques circulaires ayant une ligne commune d'intersection de l'axe de symétrie du moyeu plane intersection avec parois réfléchissantes latérales focline pour former des angles vifs aux sommets. L'invention vise à fournir un moyeu compact. En raison de dimensions réduites et le poids du module, et donc sa consommation de matériaux.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne l' ingénierie solaire, en particulier des modules photovoltaïques solaires avec concentrateurs de rayonnement solaire pour produire de l' électricité.

module photovoltaïque connu, constitué d'un moyeu, réalisé sous la forme de deux prismes triangulaires avec latérales parois réfléchissantes et de la surface globale de sortie de rayonnement, où il peut être installé convertisseurs photovoltaïques (certificat d'auteur URSS N 1141368, publ. 23.02.85 Bull. N7).

Le module décrit hub sous la forme de prismes allongés, orientés vers la lumière East West, peut travailler pendant un an dans un mode stationnaire, ou nécessite une rotation autour de l'axe Est-Ouest à un léger angle.

L'inconvénient des solutions connues: de grandes pertes de lumière dues module toute distance du faisceau dans le concentrateur se prolonge dans le matériau optique dense, qui en tout cas est supérieure à l'absorption de l'air. En outre, un tel moyeu pour la fabrication nécessite un grand nombre de matériaux optiques pour le prisme, il augmente son coût.

Module connu solaire photovoltaïque (prototype), réalisé sur la base d'une focline cylindrique ayant deux parois latérales réfléchissantes symétriques pour sortir de la surface sur laquelle un ensemble de prisme optiquement transparent ayant deux parois latérales réfléchissantes, la surface d'entrée et la surface de sortie de rayonnement, qui a installé des convertisseurs photovoltaïques (n RF N 2134849, publiée 20.08.1999, Bull. 23).

Un inconvénient des solutions connues est la grande consommation de matières de prisme optiquement transparent, ce qui augmente la taille et le poids du module.

Le but de l'invention est de proposer un moyeu compact qui permet de réduire la taille et le poids du module.

L'effet technique ci-dessus est atteint par le fait que, dans les panneaux photovoltaïques solaires au moyeu comprenant un moyeu sur la base d'une focline cylindrique présentant deux paroi réfléchissante symétrique latérale cylindrique et situé entre la surface de sortie de rayonnement, qui est fixé prisme optiquement transparent ayant deux parois réfléchissantes latérales et la surface sortie de rayonnement avec l'établi sa phototransformator, les convertisseurs photovoltaïques et la surface de rayonnement de sortie du prisme sont alignées d'un côté de la surface de sortie de rayonnement focline réfléchissant prisme paroi alignée avec le fond du côté des parois réfléchissantes focline, la surface d'entrée du rayonnement dans le prisme est constitué de deux surfaces cylindriques circulaires ayant le grand passage de la ligne dans le plan de symétrie du moyeu, et la ligne d'intersection avec des parois latérales réfléchissantes focline pour former des angles aigus au niveau des sommets.

L'invention est illustrée sur le dessin, qui représente un schéma en coupe transversale d'un module et passage de la lumière du soleil.

Modules photovoltaïques solaires avec concentrateurs

Module solaire photovoltaïque comprenant une boîte cylindrique focline à base de moyeu 1, ayant deux réflexion cylindrique symétrique paroi latérale 2, 3 et se prolongeant entre celles-ci un rayonnement surface de sortie 4 qui est installé prisme optiquement transparente 5 ayant deux parois réfléchissantes latérales 6, 7 et la surface de sortie le rayonnement de 4 monté sur celui-ci phototransformator 8. rayonnement surface de sortie 4 de focline 1 et 5 du prisme 8 est une photoconverter commune reflétant les parois latérales 6 et 7 du prisme 5 sont alignées avec le fond de la face réfléchissante parois 2 et 3 focline 1, la surface d'entrée de rayonnement un prisme formé de deux surfaces cylindriques circulaires 9 et 10 ayant une ligne commune d'intersection du plan de symétrie 11 du moyeu 12 et la ligne d'intersection 13, 14 avec des parois latérales 2 et 3 avec 1 focline formation d'angles vifs au niveau des sommets 13 et 14.

En outre, le dessin montre: D - la taille de la surface d'entrée de rayonnement focline 1; d - la taille de la surface 4 de la sortie de rayonnement; H - hauteur focline 1; F 1 et F 2 - point foyers optique des paraboles formant les parois latérales 2 et 3 focline 1; - Angle d'ouverture; - Angle de branche Parabola aux sommets 13 et 14 sont des schémas et le trajet des rayons L 1, L 2.

MODULE FONCTIONNE COMME SUIT

Lors de l'installation de surface d'entrée plane D avec un angle de latitude par rapport au plan horizontal.

Lors de la déformation maximale du rayonnement provenant du plan de symétrie du moyeu, le faisceau L 1 est reflétée dans les parois focline foyers optiques respectifs des paraboles de formage F 1 et F 2. Après faisceau lumineux de réflexion tombe sur la surface d'entrée 5 du prisme 9, est réfractée, réfléchie par la paroi 6 et 9 venir à la surface à un angle de réflexion interne totale Puis réfléchi sur la surface de sortie de lumière 4, qui est fixé phototransformator 8.

Le faisceau L 2 est parallèle au plan de symétrie 12, tombe directement sur le prisme 5, est réfracté sur la surface d'entrée 10, est réfléchie par la paroi latérale 7 et 8 résultats des convertisseurs photovoltaïques.

Pour un faisceau L après réflexion sur la paroi 6 frapper la surface d'entrée 9 à un angle de réflexion interne totale Il est nécessaire que les angles aigus au niveau des sommets 13 et 14 ont été choisis en fonction de l'état et de la réflexion interne totale au niveau des sommets, qui est donnée par:



Tous les rayons qui arrivent à focline 1 à des angles plus petits que l'angle Tombera dans l'un des schémas ci-dessus obturateurs.

Un exemple d'un mode de réalisation particulier du module photovoltaïque au moyeu.

Le prisme est en verre à indice de réfraction n = 1,5. photocellule taille d = 10 mm. La hauteur du prisme, etc. , h = 9,8 mm et la hauteur du module à base de toute la hauteur focline de H = 77 mm. Dans ce domaine du prisme de section S av = 0,49 cm 2 et la concentration de K = D / d == 3,7 fois. efficacité du module optique est de 85%.

En comparaison avec l'art antérieur, avec la même quantité de la cellule photoélectrique d = 10 mm. Prism Dimensions: h = 4,1 mm, etc., la taille de la surface de réception top = 25 mm. Ensuite , la hauteur focline Fokl H = 89 mm et la hauteur de l'ensemble du module, etc. H = h + H Fokl = 93,1 mm. Dans cette zone de la section de prisme S av = 0,7 cm 2 et la concentration de K = D / d = 4,5 fois. efficacité du module optique est de 77%.

Par conséquent, l'efficacité optique est augmenté, les dimensions du module sont réduits par rapport à l'art antérieur de 20%, et la consommation de matériau de prisme utilisé dans le module est réduit de 30%.

REVENDICATIONS

Module solaire photovoltaïque avec un moyeu comprenant un moyeu sur la base d'une focline cylindrique ayant deux réfléchissante paroi latérale cylindrique symétrique et située entre la surface de sortie de rayonnement, qui est fixé prisme optiquement transparent ayant deux parois réfléchissantes latérales et la surface de sortie de rayonnement montée sur celui-ci phototransformator, caractérisé en ce que la surface de la focline de sortie de rayonnement et du prisme à photoconverter est face commune paroi de prisme réfléchissant aligné avec le fond du côté des parois réfléchissantes focline, la surface d'entrée du rayonnement dans le prisme formé par deux surfaces cylindriques circulaires ayant une ligne commune d'intersection de la symétrie du moyeu plane et la ligne d'intersection avec les parois latérales pour former focline des angles aigus au niveau des sommets.

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Date de publication 12.01.2007gg