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invention
Fédération de Russie Patent RU2044231

COLLECTOR RAYONNEMENT SOLAIRE

COLLECTOR RAYONNEMENT SOLAIRE

Nom de l'inventeur:. Kadomsky AE; Gordin BI. Gushchin YA. Zitta NF. Tarasov AD
Le nom du titulaire du brevet: Institut de recherche de la transmission d'énergie électrique de courant continu haute tension
Adresse de correspondance:
Date de début du brevet: 29.09.1992

Utilisation: dans l'art conversion directe en énergie électrique, les installations d'énergie solaire en particulier, et les centrales électriques. Résumé de l'invention: pour réduire la pollution translucide clôtures photovoltaïque capteur solaire enceinte extérieure a un revêtement électriquement conducteur et la borne de masse, et la clôture elle-même est situé sur l'isolant.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention se rapporte à la conversion de l' énergie solaire en chaleur et en électricité, à savoir les structures des capteurs de rayonnement solaire.

Connu capteur solaire combiné contenant un tuyau de liquide de refroidissement, qui est le gaz inerte ou un liquide en contact avec l'élément tokopogloschayuschim qui a les cellules solaires, et la clôture Translucide, l'élément absorbant la chaleur et l'enceinte lorsque vous placez le focus collecteur concentrateur peut être monté de manière concentrique pipeline.

L'inconvénient du collecteur est de réduire sa production de dizaines de pour cent en raison de la pollution de ses particules de poussière comme surface transparente. Ces polluants sont causées par la présence d'un champ électrique constant généré par son propre potentiel électrique du collecteur par rapport au «sol». Les puissantes centrales solaires de la valeur du collecteur par rapport au potentiel de la masse peut atteindre plusieurs kilovolts. La contamination collecteur provoque une diminution de la surface extérieure de la sortie de puissance électrique et de la chaleur produite par le dispositif, en raison de la perte d'une partie du flux lumineux, qui est associée à la détérioration des caractéristiques optiques du réservoir du matériau d'enrobage.

Cet inconvénient est éliminé en changeant la conception du réservoir.

Le but de l'invention est une modification de conception qui protège de la poussière et le capteur augmente la puissance de sortie du capteur solaire.

L'objectif est atteint par le fait que le boîtier de collecteur monté isolants, qui est monté à l'extérieur de la clôture translucide, comportant en outre à l'extérieur, sur la partie du flux lumineux, revêtement translucide conductrice sur laquelle la borne de masse.

revêtement conducteur externe translucide peut être sous la forme d'une grille rigide de matériau électriquement conducteur (par exemple en métal).

Dans le cas de placer au centre de la couche conductrice extérieure du moyeu de collecteur est réglé de manière concentrique collecteur.

L'invention consiste en ce qui suit. Les collecteurs de rayonnement solaire flux lumineux passant par le conservateur de la clôture Translucide situé à l'intérieur du capteur solaire contre les effets néfastes de l'environnement, disposés dans le réservoir. Dans cette partie de l'énergie solaire est convertie en énergie électrique au moyen d'un collecteur disposé convertisseurs photoélectriques.

Les circuits d'énergie solaire pour réaliser des cellules photovoltaïques acceptables dans des collecteurs d'énergie électrique (et les collecteurs eux-mêmes) sont connectés en série-parallèle, de sorte que la cellule photoélectrique de potentiel électrique (cellules solaires) par rapport à la "terre" peut atteindre plusieurs kilovolts.

Une autre partie de l'énergie solaire est utilisée dans l'élément collecteur absorbant la chaleur. La chaleur est transférée au fluide caloporteur circulant dans le tube collecteur, et retiré du réservoir pour une utilisation future pour un usage domestique ou industriel.

clôture Translucide Extérieur combiné prototype de capteur solaire en fonctionnement sera contaminée sont attirés par la barrière sous l'influence de forces électrostatiques existants dans une atmosphère chargée de particules de poussière semblable, ce qui entraîne difficile l'approvisionnement du flux solaire directement au collecteur du rayonnement solaire diminue produit l'énergie électrique et thermique.

En effet, l'atmosphère entourant le collecteur toujours des particules en suspension. En raison de la radiation naturelle dans la couronne ou des lignes aériennes électriques à proximité dans l'atmosphère semblent porteurs de charges électriques, qui se réunissent les particules en suspension sur leur façon de rejoindre, en lui disant sa charge. Dans la force électrostatique de particules chargées provoqué par le champ électrique dans l'espace entre le collecteur de rayonnement solaire et de terre ou une partie motivée de l'installation. Sous l'influence de ces forces les particules chargées se déplacent vers le collecteur atteindre enceinte translucide et retenue sur la surface, l'ombrage du collecteur de rayonnement solaire.

Peu à peu, barrière couche translucide de particules opaques augmente de sorte que la sortie du collecteur tombe par des dizaines de pour cent.

Pour éliminer cet effet proposé collecteur du flux lumineux fournir revêtement translucide supplémentaire de matériau électriquement conducteur, isolé à partir du collecteur et ayant une borne de masse. Ce revêtement doit être translucide, comme placé dans le trajet de la lumière. Comme un revêtement conducteur supplémentaire est mise à la terre son propre champ électrique du capteur solaire est fermé dans la couverture supplémentaire. Ainsi, le mouvement directionnel des particules chargées vers le collecteur arrête, car ils ne seront pas affecter la force électrostatique du champ électrique.

revêtement supplémentaire doit être isolé du collecteur au revêtement pour pouvoir installer l'électrique potentiel différent du collecteur (dans ce cas, les «terres» potentiels), pour lesquels l'isolant est installé (par exemple, le joint isolant).

Le revêtement supplémentaire peut être effectuée de diverses manières:

1) un revêtement transparent électriquement conducteur sur la surface externe de l'enceinte extérieure translucide collecteur,

2) grille rigide de matériau conducteur (par exemple en métal) située sur le collecteur extérieur.

Exécution d'une couverture supplémentaire sous la forme d'une grille de matériau conducteur (option 2) est le plus cher, mais dans les zones à grande poussière et de forts vents certains de la poussière des particules chargées sera entré dans le collecteur de vent, relèvent de son champ électrostatique et déposé sur la clôture translucide. Par conséquent, cette option peut être utilisée efficacement dans des conditions atmosphériques relativement propres.

Un efficace et relativement faible performance de revêtement supplémentaire est un revêtement conducteur sur la surface externe du collecteur translucide enceinte extérieure (version 1), les forces électrostatiques des particules chargées à travers le revêtement supplémentaire de solide pulvérulent peut ne pas casser même sous fort vent.

Les auteurs ne connaissent pas la structure du rayonnement solaire qui ont des qualités positives énumérées ci-dessus collecteurs (augmentation de l'efficacité de l'énergie électrique et thermique, ce qui simplifie l'opération), sur la base duquel nous pouvons parler de la présence de différences significatives dans ce (proposées) des solutions techniques.

COLLECTOR RAYONNEMENT SOLAIRE COLLECTOR RAYONNEMENT SOLAIRE

Fig. La figure 1 montre la conception d'un capteur solaire plat; Fig. 2 conception du collecteur, situé dans le foyer du concentrateur.

Le collecteur comprend un tube 1 avec le liquide de refroidissement (liquide ou gaz inerte) est en contact avec l'enceinte 4 translucide élément 2 absorbant la chaleur, sur laquelle les cellules solaires 3 installés, avec l'élément absorbant la chaleur formant une cavité fermée 2 5.

De la barrière de flux lumineux 4 est alimentée en 6 enrobage supplémentaire constitué d'un matériau translucide. revêtement supplémentaire Matériau 6 a la capacité de conduire un courant électrique.

revêtement supplémentaire conductrice 6, 7 est isolée par rapport au boîtier 8 et ses autres éléments de collecteur. En outre, le revêtement supplémentaire de 6 a une borne de mise à la terre 9.

Lorsque le collecteur plat tous les éléments montés dans le boîtier 8. Lors de la mise au centre de la plaque tournante du collecteur 10 (Fig. 2), par exemple parabolotsilindricheskogo, élément d'absorption de chaleur 2, les cellules photoélectriques 3, enceinte translucide 4 avec un revêtement conducteur translucide supplémentaire de 6 monté de manière concentrique et conduit 1 fixe sur celui-ci.

Les cellules photoélectriques 3 sont utilisés collecteur tels que semi-conducteurs basé sur diverses modifications de silicium ou l'arséniure de gallium. Structurellement, les cellules solaires peuvent être d'une plaque plate ou d'un des films minces flexibles.

L'enceinte 4 est réalisée en matériau translucide tel que du verre ou du plastique. La cavité 5 formée par la glissière de sécurité absorbant la chaleur 4 et l'élément 2 peut être mis sous vide ou rempli d'un gaz inerte ou d'un fluide de stockage thermique transparent est chimiquement neutre.

Lorsqu'il est éclairé par le collecteur sur le détail d'un potentiel électrique, dont la valeur est déterminée par le nombre de cellules photovoltaïques connectées en série. Sous l'influence de ce potentiel, les particules de poussière comme chargées dans l'atmosphère sous l'influence des forces électrostatiques peuvent être attirés par le collecteur et à régler sur la clôture translucide 4, porter atteinte à sa transparence. Pour éviter la contamination du réservoir à la surface externe de l'enceinte extérieure translucide 4 translucide en outre appliqué le revêtement électriquement conducteur 6 sur laquelle la borne de masse 9. Le revêtement 6 peut être réalisée, par exemple, à base d'un mélange d'étain et d'indium oxydes. Le revêtement 6 peut être formé comme une grille en matériau électriquement conducteur, tel qu'un fil en acier inoxydable avec une taille de maille de 5,10 mm. Le diamètre du fil doit être minimisée en termes de résistance mécanique afin de fournir un facteur de transmission élevée du flux solaire, tels que le diamètre du fil peut être choisi dans la gamme de 0,15-0,2 mm. Couvrant 6 par contact 9 est reliée à la «terre» (un terrain).

Étant donné que la densité de courant provoquée par la recombinaison de revêtement approprié 6 pour faire avancer les particules de poussière chargées est négligeable, les traverses conducteurs section S reliant revêtement supplémentaire 6 "terrain" seront définis que par sa résistance mécanique, à savoir S> 1-2 mm.

Translucide rail extérieur 4 avec une couche conductrice translucide supplémentaire 6 est une isolation électrique 7 (Fig. 1) par rapport au collecteur. Les capteurs plats (Fig. 1) sous la forme d'une pièce isolante 7, est constitué d'un diélectrique, tel que la fibre de verre, peut être un prolongement de la partie supérieure du logement 8. Dans le collecteur cylindrique 8 (fig. 2) va servir comme isolant diélectrique remplissant la cavité 5 (gaz inerte, liquide chimiquement neutre ou sous vide).

Les extrémités du rail collecteur cylindrique 4 avec un revêtement supplémentaire 6 est supporté par des plaques constituées d'un matériau diélectrique et fixée sur la canalisation 1 isolante.

COLLECTOR FONCTIONNE COMME SUIT

Le rayonnement solaire passant à travers la barrière 4 et le couvercle 6 est absorbé par les cellules solaires et les éléments absorbant la chaleur 3 2. Une partie de l'énergie absorbée par les cellules solaires est convertie en électricité, l'autre partie est transférée en chaleur et la chaleur porteuse. Le rayonnement absorbé par directement l'élément 2 absorbant la chaleur est complètement convertie en chaleur et est retirée du réservoir et à l'aide de l'agent réfrigérant dans le tuyau 1. Lorsque les cellules photo-électriques à travers le réservoir formé par le champ électrostatique, attirant zapylyayuschie à long terme des particules chargées provenant de l'atmosphère environnante. Le réservoir de champ électrostatique est neutralisé par liaison supplémentaire conductrice revêtement 6 translucide boîtier externe 4 via la borne de terre 9 avec la «terre». Dans cette force d'attraction électrostatique agissant pour le collecteur est pas zapylyayuschie sur des particules chargées dans l'atmosphère environnante.

dispositif décrit d'efficacité dépend des caractéristiques spécifiques et des structures de collecteur de son lieu d'installation. Le plus grand effet du projet de construction de se produire avec des structures similaires dans les centrales solaires de collecteur situés dans des zones avec des climats secs.

REVENDICATIONS

RAYONNEMENT SOLAIRE COLLECTOR 1, comprenant un détecteur de rayonnement et de cellules photovoltaïques montées avec un jeu par rapport à celui - ci au moins un garde Translucide, caractérisé en ce que l'enceinte extérieure prévue à l' extérieur translucide translucide revêtement conducteur monté sur celui - ci avec la borne de terre.

2. Collecteur selon la revendication 1, dans lequel le revêtement électriquement conducteur est réalisé sous la forme d'un treillis rigide.

3. Le collecteur de la revendication. 1 et 2, caractérisé en ce que pour réaliser le corps translucide réservoir fermé fixé au boîtier par l'intermédiaire d'isolateurs.

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Date de publication 03.02.2007gg