Устройство для преобразования солнечной энергии

(5 РОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СОДНЕЧННЕРГИИ ополнизеркало,светоещен второионстру разов фраг я сол ов изл ктивная схения солнечмент устройечной энеручения, расИзобретение относится к гелиотехнике, в частности к устройствам для преобразования солнечной энергии в механическую и электрическую.Известно устройство для преобразования солнечной энергии, содержащее следящий концентратор и оптически с ним связанный с гибким световодом приемник излучения. В этой устройстве сфокусированное следящим за положением Солнца концентратором солнечное излучение передается закрепленным входным концом на концентраторе гибким световодом к неподвижному приемнику излучения, в котором солнечная энергия преобразуется в тепловую, а затем в электрическую или механическую энергии 11).Однако известное устройство не позволяет преобразовывать солнечную энергиюв импульсы механической или электрической энергии.Цель изобретения - расширение рабочего диапазона устройства.Поставленная цель достигается тем, что устройство для преобразования солнечной энергии, содержащее следящий концентратор и оптически с ним связанный гибким светодводом приемник излучения, д тельно содержит вращающеесярасположенное оптически соосно со водом, а приемник излучения разм фокальном пятне зеркала и имеет 5 дальную форму.Устройство дополнительно содержит второе зеркало полутороидальной формы, расположенное коаксиально приемнику излучения и обращенное отражающей поверхностью к отражающей поверхности вращающегося зеркала.Приемник излучения выполнен составным из чередующихся по длине участков соответственно из светопоглощающего и пьезодиэлектрического материалов.5 Приемник излучения выполнен полым изаполнен светопоглощающей жидкостью.В фокальном пятне вращающегося зеркала расположен по меньшей мере еще один приемник излучения. го На фиг, 1 показана к ма устройства для преоб ной энергии; на фиг. 2 -ства для преобразовани гни в виде двух приемникположенных в фокальнрм пятне вращающегося зеркала.Устройство для преобразования солнечной энергии содержит следящий коцентратор 1 (фиг. 1) и оптически с ним связанный гибким световодом 2 приемник 3 излучения.Устройство дополнительно содержит вращающееся зеркало 4, расположенное оптически соосно со световодом 2, а приемник 3 излучения размещен в фокальном пятне зеркала 4 и имеет полутороидальную форму.Кроме того, устройство дополнительно содержит второе зеркало 5 полутороидальной формы, расположенное коаксиально приемнику 3 излучения и обращенное отражающей поверхностью к отражающей поверхности вращающегося зеркала. 4. Приемник 3;.излучения вы 1 Й 1 лненсоставным .из чередующихся по длине участков 6 и 7, (фиг. 2) соответственно из светопоглощающего и пьезодиэлектрического материалов.Приемник 3 (фиг. 1) излучения может быть выполнен полым и заполнен светопоглощающей жидкостью 8,В фокальном пятне вращающегося зеркала 4 может быть расположен по меньшей мере еще один приемник 9 излучения (фиг. 2).Следящий концентратор 1 (фиг. 1) выполнен ввиде параболоида 10, снабженного вторичным выпуклым зеркалом 11, например в виде гиперболоида, установленного перед фокусом параболоида 10.Следящий концентратор 1 установлен на параллактической монтировке 12, движение которой обеспечивается приводом (условно не показан).Приемник 3 излучения представляет собой квазиодномерный звуковод в виде тора, в котором амплитуда возбуждаемого импульса (механического или электрического) зависит только от длины звуковода, что может быть реализовано в случае выполнения поперечного размера тора много меньшим перемещающейся зоны (фокального пятна) взаимодействия с пучком излучения., Вращающееся зеркало 4 снабжено приводом 13 и выполнено вогнутым, например, сферической или параболоидной формы. Ось вращения зеркала совпадает с осью симметрии приемника 3 излучения.Гибкий световод 2 выполнен из свето- проводящего волокна и закреплен с помощью оправы 14 над зеркалом 4. Для уменьшения нагрева световод 2 Ф снабжен охладителем 15.Приемник 3 излучения может быть выполнен полым в виде тора с прозрачными стенками, например, сгекляиными или по- лимерньмИ. В качестве светопоглощающей жидкост 4 8 может быть использовайа вода с красителем. Полый тор снабжен отверстиями 16 и17 соответственно для входа и выхода жидкости 8 для" охлаждения. Вдоль тора расположены рабочие камеры 18, в которых расположены штампуемые детали 19 и пресс-формы 20. Приемник 3 излучения, для преобразования солнечной энергии в электрическую может содержать чередующиеся участки 6 и 7 (фиг. 2) соответственно из стекла со светопоглощающими добавками и керамики, находящиеся в акустическом контакте, причем их акустичес-.кие сопротивления подобраны близкими во 1 Оизбежание отражений механических импульсов. Каждый участок 7 соединен электрически с нагрузкой. Вектор поляризации участковнаправлен вдоль тора.Устройство для преобразования солнечной энергии работает следующим образом.15 Сфокусированный следящим концентратором 1 (фиг. 1) пучок солнечного излучения с помощью гибкого световода 2 подается к вращающемуся зеркалу 4 и отражается им на приемник 3 излучения. Дополнительное концентрирование отраженного пуч О ка осуществляется вторым зеркалом 5. Скорость вращения зеркала 4 обеспечивает перемещение фокального пятна по приемнику 3 излучения со скоростью звука в поглощающем излучение материале, которым, в 25 данном случае, является жидкость 8. Приэтом, вследствие поглощения солнечной энер.гии происходит увеличение локального объема жидкости 8, порождающее механический импульс сжатия, который усиливается в результате синхронной подкачки при ска- ЗО нировании (вращение зеркала 4). Попадаяв зону рабочей камеры 18, механический импульс осуществляет штамповку детали 19 с помощью пресс-формы 20.При выполнении приемника 3 излучения (фиг. 2) составным из участков 6 и 7, З 5 возникающий в участках 6 механическийимпульс сжатия, усиливаемый при сканировании, приводит к появлению на торцах участков 7 из керамики разности потенциалов. Указанная разность потенциалов по О ступает в нагрузку и может быть преобразована в различной частоты переменное или в постоянное напряжение.Возможна также и одновременная выработка механической и электрической энергии;45 Снабжение устройства вращающимсязеркалом 4 и выполнение приемника 3 излучения в виде тора обеспечивает синхронную подкачку солнечной энергии в ограниченный объем светопоглощающего материала, приводящую к появлению механических импульсов, что, в свою очередь, позволяет преобразовывать солнечную энер: гию в импульсы механической энергии. Выполнение приемника 3 излучения составным по длине из участков 6 и 7, соответственно из светопоглощающего и пьезодиэлектрического материалов, позволяет механические импульсы преобразовывать в . и "пульсы электрической энергии,9871615Использование нескольких приемников 3 излучения или их выполнение комбинированными обеспечивает максимальное повышение коэффициента преобразования солнечной энергии и КПД устройства.5 формула изобретения 1. Устройство для преобразования солнечной энергии, содержащее следящий концентратор и оптически с ним связанный гибким световодом приемник излучения, от.- личающееся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона, устройство дополнительно содержит вращающееся зеркало, расположенное оптически соосно со световодом, а приемник излучения размещен .в фокальном пятне зеркала и имеет тороидальную форму.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно дополиител: о содержит второе зеркало полутороидалвной формы, расположенное коаксиально приемнику излучения и обращенное отражающей поверхностью к отражающей пове 1 хности вращающегося зеркала3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что приемник излучения выполненсоставным из чередующихся по длине участков соответственно из светопоглощающегои пьезодиэлектрического материалов.4, Устройство по пп. 1 - 3, отличающееся110 тем, что приемник излучения выполнен полым и заполнен светопоглощающейжидкостью.5. Устройство по пп. 1 - 4, отличающеесятем, что в фокальном пятне вращающегосязеркала расположен по меньшей мере еще15один приемник излучения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Заявка Франции2310477,кл. Г 03 б 7/02, опублик. 1976.Составитель П.Шендерович Редактор А. Химчук Техред И. Верес ,Корректор М. Демчик Заказ 10247/14 Тираж 498 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4