Електростанція з сонячним басейном

Електростанція з сонячним басейном, яка має сонячний басейн і пристрій для перетворення со нячної енергії в електричну, яка відрізняється тим, що пристрій перетворення сонячної енергії в електричну виконано у вигляді сонячних батарей, розташованих на водній поверхні басейну, і набраних з електротеплогєнеруючих модулів, зібраних у послідовне чіл паралельне електричне коло, кожний з яких складається з фотоелектричного перетворювача, розміщеного на верхній площині каналу прохачки теплоносія, ча якій встановлено також і концентратор сонячного випромінювання. Корисна модель відноситься до області нетрадиційних і відновлювальних джерел енергії, зокрема до приладів, які перетворюють сонячну енергію в електричну і теплову, і використовується для електроживлення і теплопостачання різних об'єктів промислового та індивідуального призначення, а також для сезонного акумулювання теплової енергії. Відома електростанція з сонячним басейном являє собою сонячний басейн j солоною водою, і має перемішаний вітром шар, галокяін і нижній конвективний шар для збереження тепла. У цьому шарі запасається і зберігається тепло сонячного випромінювання, діючого на поверхню води в басейні. Для одержання енерпі із шару, в якому здійснюється накопичення І збереження тепла, використовують накопичене тепло для приведення в дію силового пристрою, ятй виробляє енергію, і отримують середовище із зменшеною кількістю тепла. Недоліком цієї електростанції є: - по-перше, перетворення сонячної енергії в електричну відбувається тепловим двигуном, використовуючим накопичену в конвективному шарі води у вигляді тепла, сонячну енергію. А це спрямовує до подвійних витрат сонячної енергії, оскільки сонячна енергія спочатку перетворюється у тепло з невеликим коефіцієнтом корисної дії /к.к.д./, а вже потім це тепло перетворюється тепловим двигуном в електричну енергію, що значно зменшує к.к.д. електростанції та ефективність використання сонячної енергії; - по-друге, наявність сонячного басейна з сольовим розчином води припускає завантаження де якої кількості солі для утворення сольового розчину з визначеним градієнтом сольової концентрації. А це викликає проблеми управління сольовим градієнтом, проблема гідроізолюванкя дна, проблеми з гідродинаміки, оскільки розчину притаманна дифузія солі із області високих концентрацій біля рна до поверхні води, пошкодження металевих конструкцій, забруднення води, і це неминучі процеси; - по-третє, декотра безформність і неконкретнють теплового шару води; - по-четверте, в результаті подвійного перетворення сонячної енергії спочатку в теплову, а з теплової в електричну, однозначне одержання тільки електричної енергії. Усі ЦІ НЕДОЛІКИ, ЯКІ понижують коефіцієнт корисної дії електростанції з сонячним басейном, викликають ще необхідність проведення трудомістких заходів по їх усуненню. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення електростанції з сонячним басейном шляхом виконання пристрою для перетворення сонячної енергії в електричну у вигляді сонячних батарей на основі фотоелектричних перетворювачів, що забезпечують збільшення коефіцієнта корисної дії електростанції, а також здешевлюють і спрощують її конструкцію. Ця задача вирішується за рахунок того, що в електростанції з сонячним басейном, яка має сонячний басейн і пристрій для перетворення сонячної енергії в електричну, новим є те, що пристрій для перетворення сонячної енергії в електричну виконано у вигляді сонячних батарей, розташованих на водній поверхні басейну, і набраних з елек 1043 тротеплогенеруючих модулів, зібраних у послідовне чи паралельне електричне коло, кожний з яких складається з фотоелектричного перетворювача, розміщеного на верхній площині каналу прокачки теплоносія, на якій встановлено також і концентратор сонячного випромінювання. На фіг. 1 наведено схему електростанції з басейном. На фіг. 2 зображено електротеплогенеруючий модуль. Електростанція з сонячним басейном складається з басейну 1 з сонячними батареями 2, які розташовані на поверхні води узгоджуючого пристрою 3, водяного насосу для прокачки води 4, води 5/фіг. 1/. Електротеплоіенеруючий модуль складається з фотоперетворювача 6. концентратора 7, каналу прокачки води 8 /фіг. 2/. Електростанція з сонячним басейном працює таким чином В басейні 1 знаходиться вода 5, на поверхні якої розташовано сонячні батареї 2, з'єднані в електричне коло, через узгоджуючий пристрій 3, який дозволяє узгодити вихідну напругу иВих електростанції з вхідною напругою UBX зовнішнього навантаження, і яким є інвертор, електрична енергія подається на зовнішнє навантаження. Водяний насос 4 прокачує воду 5 через канал прокачки 8 /електротеплогенеруючого модуля/, на верхній площині якого розташовано фотоелектричні перетворювачі 6, які розігріваються сонячним випромінюванням, сконцентрованим концентратором 7. Елеюротеплогенеруючий модуль працює таким чином. У фотоелектричних перетворювачах 6 модулів здійснюється пряме перетворення сонячної енергії в електричну і частково теплову енергію Теплова енергія від фотоелектричних перетворювачів 6, розігрітих сконцентрованим концентратором 7 сочячним випромінюванням, відводиться теплоносієм - водою 5, яка за допомогою водяних насосів 4 прокачується через канал про качки модулів і відбирає тепло від установлених на верхній площині каналу 8 кремнієвих фотоелектричних перетворювачів 6, які опромінюються сонячним випромінюванням, сконцентрованим фокліновими концентраторами модулів. Вироблена в сонячних батареях 2 електрична енергія передається за допомогою узгоджуючих пристроїв 3 на зовнішній споживач і може бути використана для електроспоживання промислових і аграрних підприємств, у фермерських господарствах, в приватному секторі, для включення в промислову електричну мережу. Нагріта в басейні вода за системою теплопостачання подається споживачам і може бути застосована з технологічних процесах на промислових підприємствах, а також для опалення, гарячого водопостачання, акумулювання тепла і т ін. Все це відкриває можливість комплексного забезпечення електроспоживанням і теплопостачанням, наприклад, невеликого підприємства, фермерського господарства, шкіл, дитячих садків, житлових приміщень, парникового господарства і т. ін. Таким чином у запропонованому винаході реалізується можливість прямого перетворення сонячної енергії в електричну, що дозволяє уникнути подвійних витрат при виробництві електричної енергії від теплового двигуна, використовуючого сонячну енергію у вигляді тепла, накопиченого у конвективному шарі солоного сонячного басейну. І більш за те, замість того, щоб використовувати тепло, накопичене в сольовому басейні для одержання електричної енергії, у запропонованій корисній моделі паралельно з прямим перетворюванням сонячної енергії в електричну додатково одержується ще й теплова енергія. Застосування корисної моделі дає можливість використання сонячної енергії і здешевити перетворення її в електричну і теплову, тобто дає можливість збільшити коефіцієнт корисної дії та економічність системи. г -»!Ф 1043 ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 Підписано до друку /б &/. 2002 р. Формат 60x84 1 /8. Обсяг &,*>•/ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам. VS // УкріНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22