Солнечный коллектор

(5)5 Е 24 3 2/08, 2/ ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕЕДОЧСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) в й ,цящвью 7 ГИБ,)-,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 3 2/026 ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1247631, кл. Г 24 3 2/08, 1983,Заявка ЕПВ М 0138.084, кл, Р 241985.(57) Сущность изобретения: солнечный коллектор 1 содержит корпус 2. на нижней диэлектрической панели 3 которого закреплены полупроводниковые фото- или светопреобразователи 5, подключенные токопроводами 8 и 9 к электрической сети, причем каждый полупроводниковый преобразователь 5 оснащен индивидуальной оптической линзой 12, закрепленной в гнездахсредней панели 10 с помощью верхней панели 15 и винтов 30, В среднюю панель 10встроены теплообменники 13, в которыхтеплоноситель подогревается солнечнойрадиацией и теплопотерями в полупроводниковых преобразователях 5 и которые трубопроводами 14 подключены к тепловойсети, Корпус 2 коллектора 1 установлен вповоротных штифтах 17 на стойках 16 на,поворотном столе 24, Зенитальное поворот-ное устройство содержит сервоэлектродви- .гатель 23 с эксцентриком 22 на валу, ккоторому подвижно прикреплена тяга 20,прикрепленная штифтом 19 к серьге 18, за-1крепленной на корпусе 2. Коллектор 1 осна-ящен системой слежения за Солнцем, 1 з.п.ф-лы, 1 ил,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Изобре-,ение относится к области гелиоэнергетичеСких устройств и предназначено для совместной выработки электрической и тепловой энергий.Целью изобретения является повышение энерговыработки солнечного коллектора за счет утилизации тепла от солнечной радиации и тепловых потерь при работе с помощью встроенных теплообменников в среднюю панель, изготовленную из материала с высокой теплопроводностью, повышение энерговыработки солнечного коллектора путем увеличения электроэнерговы работки фото- или светодиодов путем увеличения коэффициента концентрации линзовых концентраторов за счет охлаждения средней панели с помощью теплообменников и упрощение конструкции зенитального поворотного устройства путем применения устройства поворота с эксцентриком, тягой и серьгой.На чертеже представлен солнечный коллектор.Солнечный коллектор состоит из корпуса 2, в котором закреплена диэлектрическая панель 3, в гнездах 4 которой закреплены полупроводниковые светопреобразователи 5 (фото- и светодиоды), расположенные рядами, причем их выводные электроды 6 и 7 подключены к токосборным шинам 8 и 9 таким образом, чтобы получить заданное напряжение на зажимах. На диэлектрическую панель - 3 накладывается средняя панель 10 из легкого высокотеплопроводного материала, например алюминия, имеющая гнезда 11, совпадающие с положением ,гнезд 4 в панели 3, и которые расширяются к внешней поверхности. в которую вставлены - оптические концентрирующие линзы 12. В панели 10 в пространстве между гнездами 11 встроены жидкостные теплообменники 13, выведенные трубопроводами 14 через корпус 2. Поверх оптических линз 12 винтами закреплена верхняя панель 15 из легкого с высокой теплопроводностью материала, например: алюминиевого сплава, причем ее внешняя поверхность для лучшего теплопоглощения зачернена. Корпус 2 закреплен на стойках 16 с помощью штифтов 17 и может поворачиваться за счет серьги 18, закрепленной в нижней части корпуса 2, со штифтом 19, к которому прикреплена тяга 20, вторым концом закрепленная йа штифте 21 эксцентрика 22, одетого на вал сервозлектродвигателя 23, установленного на поворотном столе 24, который стержнем 25 закреплен на валу сервозлектродвигателя азимутального 26. установленного на фундаментной плите 27. Питание к сервоэлектродвигателю 23 подается по токопроводу 28,.а к сервоэлектродвигателю 26 по токопроводу 29. Винты 30 прижимают гнезда 31 к линзам 12, а рама 32 крепит к корпусу 2 верхнюю панель 15, Корпус 2 изготавливается из легкого, прочного тепло- изолирующего материала, например: стеклотекстолита.Солнечный коллектор работает следующим образом,Световой поток, падая перпендикулярно к верхней панели 15, попадает на линзы 12, концентрируется и проходит на свето- приемную часть полупроводниковых преобразователей 5, расположенных на дофокусном расстоянииот линз 12 таким образом, что световое пятно равномерно покрывает всю поверхность светоприемных частей, В полупроводниковых преобразователях возникает фототок, который через отводящие электроды стекает к токосборным шинопроводам 8 и поступает в электрическую сеть,. а возвращается из сети через токосборный шинопровод 9 и электрод 7, замыкая этим электрическую цепь, Верхняя панель 15 с зачерненной воспринимающей поверхностью поглощает лучистую энергию Солнца и передает теплоту к средней панели 10, в которую встроены теплообменники 13, отводящие поглощенную солнечную радиацию и тепло, созданное при работе полупроводниковых преобразователей 5, создавая охлаждением более благоприятный режим работы, Утилизированное тепло с температурой теплоносителя 50-95 С поступает в теплообменную сеть, через трубопроводы 14. По сигналу датчика освещенности 33 блок питания 34 генерирует импульс напряжения на сервоэлектродвигатели 23 и 26, корректирующие положение панели 15 на более "энергетическое" азимутальным разворотом поворотного стола 24 с одновременным поворотом в зенитальной плоскости корпуса 2 на штифтах 17 за серьгу 18 тягой 20 за счет поворота эксцентрика 22, насаженного на вал сервоэлектродвигателя 23.Изобретение имеет следующие преимущества: утилизируется тепловая энергия от солнечной радиации от тепловых потерь в полупроводниковых преобразователях, что увеличиваетэнергоотдачусолнечногоколлектора, полупроводниковые преобразователи охлаждаются и за счет этого увеличивается энергоотдача путем повышения коэффициента концентрации линз при допустимой температуре полупроводниковых преобразователей; хорошая внешняя теплоизоляция позволяет значительно уменьшить тепловые потери в окружающую среду и этим увеличить теплоэнерговьработку: бо1815526 Составитель В.МаксимовТехред М,Моргентал Корректор М.Андрушенко Редактор Заказ 1630 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 лее простой механизм зенитального пбворота позволяет несколько удешевить установку; более устойчивое положение зенитального сервозлектродвигателя - на поворотном столе, позволяет повысить устойчивость установки к опрокидыванию при ветровых нагрузках, оснащение установки системой слежения позволяет повысить ее энерговыработку за счет более точного поддержания верхней панели в "энергетическом" положении с большей радиационной восприимчивостью.Солнечный коллектор выполнен с теплообменниками, встроенными .в среднюю панель, которые утилизируют радиационное тепло и теплопотери и этим увеличивают энерговыработку. Солнечный коллектор засчет встроенных теплообменников может увеличить электроэнерговыработку путем охлаждения полупроводниковых элементов за счет увеличения коэффициента концентрации световой энергии линзовыми преобразователями, Устройство зенитального поворота корпуса позволяет за счет эксцентрика, тяги и серьги несколько удешевить изготовление установки и повысить ее ветровую устойчивость,Изобретение может быть использовано для выработки тепловой и электрической энергии для индивидуальных домов и в передвижных гелиоэнергетических установках,Формула изобретения 1. Солнечный коллектор, содержащий корпус иэ теплоизолирующего материала с верхней панелью, имеющей гнезда с размещенными в них оптическими линзами, концентрирующими солнечное излучение на приемных элементах, расположенных в 5 нижней панели с центральной осью, совпадающей с осью линзы, и установленное на поворотном основании поворотное устрой ство корпуса в азимутальной и зенитальнойплоскостях, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, 10 с целью повышения энерговыработки путемповышения эффективности использования солнечной энергии за счет совместной выработки тепловой и электрической энергии, приемные элементы выполнены в виде фо то- или светодиодов, нижняя панель выполнена из диэлектрического материала, а верхняя и средняя панели - из материала с высокой теплопроводностью, причем средняя панель снабжена каналами, за полненными циркулирующим в них теплоносителем и контактирует с верхней панелью, наружная поверхность которой зачернена,25 2. Коллектор по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения конструкции зенитального поворотного устройства он содержит поворотный стол с установленными на нем электродвигателем с зксцентри ком и стойками, на которых подвижнозакреплен корпус коллектора, к нижней части которого прикреплена серьга со штифтом. связанная при помощи тяги с эксцентриком,