Концентратор сонячної енергії на основі рухомих лінз

Реферат: UA 111641 U UA 111641 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до області сонячної енергетики й може бути використана для підвищення ефективності використання фотоелектричних пристроїв. А саме в масивах сонячних панелей, в сонячних колекторах, дзеркалах сонячних ТЕС, в метеорологічних геліографах та будь-яких інших концентраторах сонячної енергії. Відома система (Патент України UA 101602 концентратор сонячної енергії на основі лінзи Френеля/ Л.З. Бошков, Д.О. Пупков, заявл. 11.03.2015, реєстраційний номер u 2015 02148), виготовлена у вигляді плоскої рами з пазами увігнутої форми, в яких закріплені відбиваючі елементи, виконані з матеріалу, що має коефіцієнт відбиття 80…95 %. Концентратор містить вертикально розташовану фокусуючу раму, у верхній частині якої закріплений фотоприймач, розташований на фокусній відстані від відбивних елементів, із захисним екраном, а нижня частина фокусуючої рами сполучена із середньою частиною лінзи Френеля. Недоліком даної системи є те, що під час переміщення сонця протягом дня кут падіння сонячного проміння змінюється і це призводить до зменшення ефективності використання лінзи, так як сонячне проміння падає не під прямим кутом до лінзи. Відома система (Патент України UA 83089 Фотоелектричний концентратор і перетворювач сонячної енергії/ Я.А. Боровий, О.А. Андреев, В.Є. Борова, В.О. Берник, І.С. Остапін, заявл. 07.03.2013, реєстраційний номер u 2013 02869) працює наступним чином. В залежності від сезону і місця встановлення пристрою направляють його робочу поверхню в південному напрямку і виставляють оптимальні кут нахилу до Сонця і віддаль між сонячним фотоелементом і лінзою. При роботі пристрою потік сонячного випромінювання проходить через прозоре покриття, яке пропускає ультрафіолетове випромінювання, відбиваючи при цьому інфрачервоне, що зменшує перегрівання фотоелемента. Потім воно потрапляє на верхні кінці оптичних волокон і за рахунок фізичного явища повного внутрішнього відбиття світло передається від одного до другого кінця цих волокон. З їх нижніх кінців світло потрапляє на лінзу, концентрується і фокусується на сонячному фотоелементі. Промениста енергія Сонця трансформується за його допомогою в електричну, яка відводиться за призначенням. Залишкове тепло від фотоелемента за рахунок конвенції безперервно відводиться в атмосферу. При зміні положення Сонця протягом дня, сонячне випромінювання постійно потрапляє на оптичні волокна, лінзу і фотоелемент без його переміщення. Недоліком такої системи є складність виконання конструкції і її великі габарити. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення ефективності використання лінз у фотоелектричних концентраторах та перетворювачах сонячної енергії. Поставлена задача вирішується тим, що ми встановлюємо над перетворювачем сонячної енергії масив лінз, який розміщений на чотирьох зубастих рейках, що дозволяє координувати масив лінз відносно падіння сонячних променів, збільшуючи ККД корисної моделі. Згідно з корисною моделлю, масив лінз розміщений на чотирьох зубчастих рейках, втягуючи і витягуючи рейки, лінзи координуються за падінням сонячних променів. За координацію відповідає фотоелектричний датчик, зроблений з трьох фоторезисторів, які з'єднані з цифровим блоком, який подає сигнали на рухомі механізми в залежності від показання датчика. Координація панелі реалізується за рахунок активної системи стеження за Сонцем. Система стеження реалізується за допомогою сенсора і електропривода. Сенсор складається з трьох фоторезисторів, які розділені планками і через АЦП підключені до мікроконтролера, що формує керуючий сигнал для електропривода. На кресленні представлено схему концентратора сонячної енергії на основі рухомих лінз, яка складається з сенсора 1, рухомого механізму 2, перетворювача сонячної енергії 3 та масиву лінз 4. Корисна модель працює наступним чином. Сенсор 1 аналізує кут падіння сонячних промені відносно масиву лінз 4, передаючи сигнал до мікроконтролера, що керує рухомими механізмами (зубчастими рейками) 2 та направляє зібране лінзами світло на перетворювач сонячної енергії 3. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 Концентратор сонячної енергії на основі рухомих лінз, що складається з фотоелектричного датчика з мікроконтролером, перетворювача сонячної енергії та масиву лінз, який відрізняється тим, що в масив лінз розміщений на чотирьох зубчастих рухомих рейках, які приєднані до шестірні на рамі перетворювача сонячної енергії. 1 UA 111641 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2