Фотоелектричний перетворювач сонячної енергії

Реферат: Фотоелектричний перетворювач сонячної енергії, що включає корпус, панелі із сонячними фотоелементами, поверх яких встановлене захисне прозоре покриття, концентратори, причому в корпусі дно виконане з двох симетричних частин, розташованих під кутом одна до одної і на яких розміщені панелі із сонячними фотоелементами, при цьому між частинами дна і в захисному прозорому покритті розміщений щілиноподібний отвір, а концентратори встановлені в корпусі. UA 81662 U (12) UA 81662 U UA 81662 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Технічне рішення стосується галузі сонячної енергетики й може бути використане для підвищення характеристики потужності фотоелектричних модулів. Відомий фототермоперетворювач сонячної енергії, який містить підставку, жорстко з'єднану з теплопоглинальним покриттям, поверх якого розташовано захисне прозоре покриття, сонячні елементи, загальна площа яких становить 1/2-1/3 частину поверхні теплопоглинального покриття (патент UA № 49078, опубліковано 12.04 2010р., Бюл. № 7, 2010 p.). Недоліком такого рішення є невисока потужність перетворення сонячної енергії. Найбільш близьким по технічному рішенню є комбінований фотоелектричний перетворювач сонячної енергії, що включає панелі із сонячними елементами, трубки для рідкого теплоносія, теплопоглинальне покриття, поверх якого розташоване захисне прозоре покриття, загальна площа сонячних елементів складає 1/2-1/3 частину поверхні теплопоглинального покриття, при цьому воно містить фотоелектричні елементи, концентратори, закріплені в каркасах зі стійками і розташовані із зазором, що не перевищує 5 см під кутом до комбінованого абсорбера, теплоізоляцію, розташовану на задній стінці корпусу (патент України на корисну модель № 55397, H01L 31/00, 10.12.2010 p., Бюл. № 23, 2010 p.). Недоліком такого рішення є невисока потужність перетворення сонячної енергії, загальна площа сонячних елементів складає 1/2-1/3 частину площі перетворювача, 50-75 % площі концентраторів не використовується тоді, коли Сонце знаходиться не в зеніті. Використання концентраторів такої конструкції збільшує площу для розміщення перетворювачів, так як при їх розміщенні потрібно збільшувати віддаль між ними, щоб концентратори перетворювача не перекривали від Сонця фотоелементи сусіднього перетворювача, складність конструкції (насос, джерело електроенергії, система труб), в якій використовується рідкий теплоносій, що знижує надійність та ефективність перетворювача. В основу корисної моделі поставлена задача розробити такий фотоелектричний перетворювач сонячної енергії, в якому виконання в корпусі дна з двох симетричних частин, розташованих під кутом одна до одної, розміщення на них панелей із сонячними фотоелементами, розміщення при цьому між частинами дна і в захисному прозорому покритті щілиноподібного отвору, встановлення концентраторів в корпусі перпендикулярно захисному прозорому покриттю, дозволяє збільшити загальну площу сонячних фотоелементів без зміни розмірів перетворювача в плані, збільшити за рахунок нового розміщення концентраторів освітленість сонячних фотоелементів тоді, коли Сонце знаходиться не в зеніті, зменшити віддаль між перетворювачами, спростити конструкцію перетворювача і запобігти при цьому перегрівання сонячних фотоелементів, що підвищує надійність та ефективність перетворювача. Поставлена задача вирішується тим, що у фотоелектричного перетворювача сонячної енергії, що включає корпус, панелі із сонячними фотоелементами, поверх яких встановлене захисне прозоре покриття, концентратори, в корпусі дно виконане з двох симетричних частин, розташованих під кутом одна до одної і на яких розміщені панелі із сонячними фотоелементами, при цьому між частинами дна і в захисному прозорому покритті розміщений щілиноподібний отвір, а концентратори встановлені в корпусі перпендикулярно захисному прозорому покриттю. Виконання в корпусі дна з двох симетричних частин, розташованих під кутом одна до одної, розміщення на них панелей із сонячними фотоелементами дозволяє збільшити загальну площу сонячних фотоелементів без зміни розмірів перетворювача в плані, збільшити за рахунок такого розташування і нового розміщення концентраторів освітленість сонячних фотоелементів тоді, коли Сонце знаходиться не в зеніті, і забезпечити відведення тепла від сонячних елементів і спростити конструкцію перетворювача. Розміщення між частинами дна і в захисному прозорому покритті щілиноподібного отвору дозволяє відводити тепло від фотоелементів і спростити конструкцію перетворювача. Встановлення концентраторів в корпусі перпендикулярно захисному прозорому покриттю дозволяє сонячне випромінювання, яке потрапляє на них, направляти на фотоелементи, що збільшує сумарне вироблення електроенергії. Все це підвищує надійність і ефективність роботи фотоелектричного перетворювача сонячної енергії. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями. На фіг. 1 - фотоелектричний перетворювач сонячної енергії, поперечний розріз; на фіг. 2 фотоелектричний перетворювач сонячної енергії, вигляд зверху. Перетворювач включає корпус 1, встановлене на ньому захисне прозоре покриття 2 із акрилового скла - поліметилметакрилату (ПММА). В корпусі дно виконане з двох теплопровідних симетричних частин 3 і 4, розташованих під кутом одна до одної і на яких розміщені панелі із сонячними фотоелементами 5. Між частинами 3, 4 і в захисному прозорому 1 UA 81662 U 5 10 15 20 покритті 2 розміщений щілиноподібний отвір 6. Концентратори 7 встановлені в корпусі 1 перпендикулярно до прозорого покриття 2, при цьому між частинами 3, 4 і панелями із сонячними фотоелементами 5 нанесений тонкий шар теплопровідної пасти (на кресленнях не показано). Концентратори 7 покриті, наприклад, самоклеючою світло віддзеркалюваною металізованою плівкою Oracal (серія 352). Частини 3 і 4 дна утворюють з боковими елементами корпусу 1 порожнину 8. Перетворювач працює наступним чином. Потік сонячного випромінювання потрапляє на поверхню панелей із сонячними фотоелементами 5. Прозоре покриття 2 пропускає ультрафіолетове випромінювання, відбиваючи при цьому інфрачервоне, що знижує перегрівання фотоелементів 5. Промениста енергія Сонця трансформується за допомогою сонячних фотоелементів 5 в електричну, яка відводиться за призначенням. Тепло від фотоелементів 5 через шари теплопровідної пасти і симетричні теплопровідні частини 3, 4 дна відводиться в порожнину 8, де нагріває повітря, яке за рахунок конвенції безперервно піднімається через щілиноподібний отвір 6 за межі перетворювача. При зміні положення Сонця протягом дня, сонячне випромінювання без перешкод потрапляє на всі перетворювачі, встановлені без проміжків між собою. Окрім того, при запропонованому розміщенні концентраторів все сонячне випромінювання, яке потрапляє на них, відбивається на фотоелементи 5, що збільшує сумарне вироблення електроенергії. Саме тому дане технічне рішення у сукупності з новими суттєвими ознаками забезпечує надійність і ефективність роботи фотоелектричного перетворювача сонячної енергії. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 1. Фотоелектричний перетворювач сонячної енергії, що включає корпус, панелі із сонячними фотоелементами, поверх яких встановлене захисне прозоре покриття, концентратори, який відрізняється тим, що в корпусі дно виконане з двох симетричних частин, розташованих під кутом одна до одної і на яких розміщені панелі із сонячними фотоелементами, при цьому між частинами дна і в захисному прозорому покритті розміщений щілиноподібний отвір, а концентратори встановлені в корпусі. 2. Фотоелектричний перетворювач сонячної енергії за п. 1, який відрізняється тим, що концентратори встановлені в корпусі перпендикулярно захисному прозорому покриттю. 2 UA 81662 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3