[go: up one dir, main page]

RU2277680C1 - Solar photoelectric module with concentrator - Google Patents

Solar photoelectric module with concentrator Download PDF

Info

Publication number
RU2277680C1
RU2277680C1 RU2005100735/06A RU2005100735A RU2277680C1 RU 2277680 C1 RU2277680 C1 RU 2277680C1 RU 2005100735/06 A RU2005100735/06 A RU 2005100735/06A RU 2005100735 A RU2005100735 A RU 2005100735A RU 2277680 C1 RU2277680 C1 RU 2277680C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cooling device
concentrator
solar
module
fastened
Prior art date
Application number
RU2005100735/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Семенович Стребков (RU)
Дмитрий Семенович Стребков
Абдул-Гамид Ахмедович Абдуллаев (RU)
Абдул-Гамид Ахмедович Абдуллаев
нович Эдуард Владимирович Тверь (RU)
Эдуард Владимирович Тверьянович
Original Assignee
Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) filed Critical Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ)
Priority to RU2005100735/06A priority Critical patent/RU2277680C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2277680C1 publication Critical patent/RU2277680C1/en

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44—Heat exchange systems

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

FIELD: solar power engineering, in particular, solar power modules with a concentrator for production of electric power.
SUBSTANCE: the necessity of cooling of the photoelectric cells, heat abstraction and release of it into space complicates the module construction. In the solar photoelectric module with a concentrator having a mirror reflector, detector positioned in the focal region with the cooling device, according to the invention, the cylindrical cooling device is positioned in the axis of the concentrator, whose inner cavity is vacuumized, a capillary wick containing a heat-transfer agent is fastened on its whole inner cavity, the base of the cylindrical cooling device is fastened on the radiator, and the detector is fastened on prismatic tips in the top of the hermetically closed cooling device.
EFFECT: simplified more compact construction, enhanced efficiency of cooling of the solar module.
2 dwg

Description

Изобретение относится к гелиоэнергетике, в частности к солнечным энергетическим модулям с концентратором, для получения электрической энергии. Необходимость охлаждения фотоэлементов, отвода тепла и сброса ее в пространство усложняет конструкцию модуля.The invention relates to solar energy, in particular to solar energy modules with a concentrator, for generating electrical energy. The need to cool the solar cells, remove heat and discharge it into space complicates the design of the module.

Известен солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором "Солнечная водоподъемная установка с фотопреобразователями (Гелиотехника, 1967, №2, с.52-55).Known solar photovoltaic module with a concentrator "Solar water-lifting installation with photoconverters (Heliotekhnika, 1967, No. 2, p. 52-55).

Недостаток известного модуля заключается в недостаточной степени охлаждения фотоэлементов.A disadvantage of the known module is the insufficient degree of cooling of the solar cells.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором, содержащий зеркальный отражатель, приемник, расположенный в фокальной области с охлаждающим устройством, и систему слежения (Ж.И.Алферов. Фотоэлектрическое преобразование концентрированного солнечного излучения. Ленинград, Наука, 1989, с.301).Closest to the technical nature of the present invention is a solar photovoltaic module with a concentrator containing a mirror reflector, a receiver located in the focal region with a cooling device, and a tracking system (J.I. Alferov. Photoelectric conversion of concentrated solar radiation. Leningrad, Nauka, 1989 , p. 301).

Существенным недостатком известного солнечного модуля является усложнение конструкции модуля и недостаточно эффективная система сброса тепла в окружающуее пространство.A significant drawback of the known solar module is the complication of the module design and the insufficiently effective system of heat rejection in the surrounding space.

Задачей изобретения является упрощение конструкции системы охлаждения солнечного модуля и улучшение условий сброса тепла в окружающее пространство.The objective of the invention is to simplify the design of the cooling system of the solar module and improve the conditions for the discharge of heat into the surrounding space.

В результате использования предлагаемого изобретения происходит упрощение конструкции модуля, т.е он становится более компактным, а также повышается эффективность охлаждения солнечного модуля.As a result of the use of the present invention, the module structure is simplified, i.e., it becomes more compact, and the cooling efficiency of the solar module is also increased.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом солнечном фотоэлектрическом модуле с концентратором, содержащем зеркальный отражатель, приемник, расположенный в фокальной области с охлаждающим устройством, на оси концентратора размещено цилиндрическое охлаждающее устройство, внутренняя полость которого вакуумирована, при этом на всей его внутренней полости закреплен капиллярный фитиль, содержащий теплоноситель, причем основание цилиндрического охлаждающего устройства закреплено на радиаторе, а приемник закреплен на призматических законцовках в вершине герметически закрытого охлаждающего устройства.The above technical result is achieved by the fact that in the proposed solar photovoltaic module with a concentrator containing a mirror reflector, a receiver located in the focal region with a cooling device, a cylindrical cooling device is placed on the axis of the concentrator, the internal cavity of which is evacuated, while fixed on its entire internal cavity a capillary wick containing a coolant, the base of a cylindrical cooling device mounted on a radiator, and the receiver proved invaluable prismatic endings in the sealed top of the cooling device.

Цилиндрическое вакуумированное охлаждающее устройство расположено внутри концентратора сосно его оптической оси и закреплено на радиаторе. В верхней части вакуумированного охлаждающего устройства на ее расширяющихся призматических законцовках закреплены фотоэлементы приемника для преобразования концентрированного солнечного излучения в электричество.A cylindrical evacuated cooling device is located inside the concentrator pine its optical axis and is mounted on a radiator. In the upper part of the evacuated cooling device on its expanding prismatic tips are mounted photocells of the receiver for converting concentrated solar radiation into electricity.

Сущность изобретения поясняется фиг.1 и 2.The invention is illustrated in figures 1 and 2.

На фиг.1 представлена общая схема солнечного фотоэлектрического модуля с концентратором (вид спереди).Figure 1 presents a General diagram of a solar photovoltaic module with a hub (front view).

На фиг.2 представлена схема солнечного фотоэлектрического модуля с концентратором (вид сверху).Figure 2 presents a diagram of a solar photovoltaic module with a hub (top view).

Солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором содержит отражатель с зеркальным покрытием 1, имеющий апертурный угол раскрытия 90°, вакуумированное цилиндрическое охлаждающее устройство 2, капиллярный фитиль 3, содержащий теплоноситель 4, радиатор 5, приемник 6, внутренняя полость охлаждающего устройства 7, призматичесие законцовки охлаждающего устройства 8, пар 9, полученный при испарении теплоносителя.A solar photovoltaic module with a concentrator contains a reflector with a mirror coating 1 having an aperture angle of 90 °, an evacuated cylindrical cooling device 2, a capillary wick 3 containing a coolant 4, a radiator 5, a receiver 6, an internal cavity of the cooling device 7, the prismatic tip of the cooling device 8 , steam 9, obtained by evaporation of the coolant.

Приемник 6 закреплен в вершине вакуумированного цилиндрического охлаждающего устройства 2 в виде призматических законцовок 8. Капиллярный фитиль 3, содержащий теплоноситель 4, который испаряется в виде пара 9, закреплен на внутренней стенке вакуумной полости 7 охлаждающего устройства 2. Вакуумированное охлаждающее устройство 2 закреплено на радиаторе 5.The receiver 6 is mounted at the top of the evacuated cylindrical cooling device 2 in the form of prismatic tips 8. A capillary wick 3 containing a heat carrier 4, which evaporates in the form of steam 9, is mounted on the inner wall of the vacuum cavity 7 of the cooling device 2. The vacuum cooled device 2 is mounted on the radiator 5 .

Солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором работает следующим образом.Solar photovoltaic module with a hub operates as follows.

Зеркальный отражатель 1 собирает солнечные лучи в своей фокальной области, где расположен приемник 6 на призматических законцовках 8 теплопроводящего вакуумированного охлаждающего устройства 2. Зеркальный отражатель 1 с тыльной стороны имеет радиатор 5 для сброса тепла в окружающее пространство. Основание вакуумированного охлаждающего устройства 2 закреплено на радиаторе 5. При нагреве приемника 6 происходит процесс испарения с фитиля 3 теплоносителя 4. Пар 9 конденсируется у основания охладителя и по капиллярному фитилю 3 поступает в верхнюю часть к призматическим законцовкам 8 и процесс тепломассопереноса вновь повторяется.The mirror reflector 1 collects the sun's rays in its focal region where the receiver 6 is located on the prismatic tips 8 of the heat-conducting evacuated cooling device 2. The mirror reflector 1 has a radiator 5 on the back side to discharge heat into the surrounding space. The base of the evacuated cooling device 2 is mounted on the radiator 5. When the receiver 6 is heated, the evaporation process from the wick 3 of the heat carrier 4 occurs. Steam 9 condenses at the base of the cooler and flows through the capillary wick 3 to the top to the prismatic tips 8 and the heat and mass transfer process is repeated again.

Claims (1)

Солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором, содержащий зеркальный отражатель, приемник, расположенный в фокальной области с охлаждающим устройством, отличающийся тем, что на оси концентратора размещено цилиндрическое охлаждающее устройство, внутренняя полость которого вакуумирована, при этом на всей его внутренней полости закреплен капиллярный фитиль, содержащий теплоноситель, причем основание цилиндрического охлаждающего устройства закреплено на радиаторе, а приемник закреплен на призматических законцовках в вершине герметически закрытого охлаждающего устройства.A solar photovoltaic module with a concentrator, containing a mirror reflector, a receiver located in the focal region with a cooling device, characterized in that a cylindrical cooling device is placed on the axis of the concentrator, the inner cavity of which is evacuated, while a capillary wick containing the coolant is fixed on its entire internal cavity moreover, the base of the cylindrical cooling device is mounted on a radiator, and the receiver is mounted on prismatic tips at the top of hermetically sealed cooling device.
RU2005100735/06A 2005-01-14 2005-01-14 Solar photoelectric module with concentrator RU2277680C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005100735/06A RU2277680C1 (en) 2005-01-14 2005-01-14 Solar photoelectric module with concentrator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005100735/06A RU2277680C1 (en) 2005-01-14 2005-01-14 Solar photoelectric module with concentrator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2277680C1 true RU2277680C1 (en) 2006-06-10

Family

ID=36712947

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005100735/06A RU2277680C1 (en) 2005-01-14 2005-01-14 Solar photoelectric module with concentrator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2277680C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2543256C2 (en) * 2012-10-02 2015-02-27 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства" Solar heat photoelectric module with compound parabolic concentrator
RU2576348C1 (en) * 2014-10-02 2016-02-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт вычислительных комплексов им. М.А. Карцева" Volumetric photoelectric module of high capacity
CN109812990A (en) * 2018-04-28 2019-05-28 青岛宝润科技有限公司 A kind of cloud processing intelligent control solar energy collector system
CN109812989A (en) * 2018-04-28 2019-05-28 青岛宝润科技有限公司 A kind of long-distance intelligent control heat pipe type solar hold over system
RU2747080C1 (en) * 2020-09-08 2021-04-26 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Method for maintaining an optimal temperature regime for a solar module and a device for its implementation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU937914A1 (en) * 1980-10-21 1982-06-23 За витель В. П. Короткое Apparatus for converting solar energy to electric energy
SU939913A1 (en) * 1980-12-10 1982-06-30 Государственный Ордена Ленина Союзный Институт По Проектированию Металлургических Заводов "Гипромез" Furnace for calcining limestone in fluidised bed
SU985633A1 (en) * 1981-03-25 1982-12-30 Армянское Отделение Всесоюзного Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательского,Проектно-Конструкторского И Технологического Института Источников Тока Solar plant
SU994872A1 (en) * 1975-04-28 1983-02-07 Всесоюзный Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Головной Проектно-Изыскательский И Научно-Исследовательский Институт По Переброске И Распределению Вод Северных И Сибирских Рек Им. Е.Е.Алексеевского "Союзгипроводхоз" Solar desalinator
SU1231335A1 (en) * 1984-11-20 1986-05-15 Ордена Трудового Красного Знамени Институт Тепло- И Массообмена Им.А.В.Лыкова Solar-energy collecting manifold

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU994872A1 (en) * 1975-04-28 1983-02-07 Всесоюзный Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Головной Проектно-Изыскательский И Научно-Исследовательский Институт По Переброске И Распределению Вод Северных И Сибирских Рек Им. Е.Е.Алексеевского "Союзгипроводхоз" Solar desalinator
SU937914A1 (en) * 1980-10-21 1982-06-23 За витель В. П. Короткое Apparatus for converting solar energy to electric energy
SU939913A1 (en) * 1980-12-10 1982-06-30 Государственный Ордена Ленина Союзный Институт По Проектированию Металлургических Заводов "Гипромез" Furnace for calcining limestone in fluidised bed
SU985633A1 (en) * 1981-03-25 1982-12-30 Армянское Отделение Всесоюзного Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательского,Проектно-Конструкторского И Технологического Института Источников Тока Solar plant
SU1231335A1 (en) * 1984-11-20 1986-05-15 Ордена Трудового Красного Знамени Институт Тепло- И Массообмена Им.А.В.Лыкова Solar-energy collecting manifold

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2543256C2 (en) * 2012-10-02 2015-02-27 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства" Solar heat photoelectric module with compound parabolic concentrator
RU2576348C1 (en) * 2014-10-02 2016-02-27 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт вычислительных комплексов им. М.А. Карцева" Volumetric photoelectric module of high capacity
CN109812990A (en) * 2018-04-28 2019-05-28 青岛宝润科技有限公司 A kind of cloud processing intelligent control solar energy collector system
CN109812989A (en) * 2018-04-28 2019-05-28 青岛宝润科技有限公司 A kind of long-distance intelligent control heat pipe type solar hold over system
RU2747080C1 (en) * 2020-09-08 2021-04-26 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Method for maintaining an optimal temperature regime for a solar module and a device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Han et al. Parametric analysis of a hybrid solar concentrating photovoltaic/concentrating solar power (CPV/CSP) system
US6735946B1 (en) Direct illumination free piston stirling engine solar cavity
US8226253B2 (en) Concentrators for solar power generating systems
KR101005497B1 (en) Solar energy condenser with cooling radiator
Han et al. Energy analysis of a hybrid solar concentrating photovoltaic/concentrating solar power (CPV/CSP) system
KR101092418B1 (en) Multi-functional Solar Collector
US8941000B2 (en) Solar concentrator cooling by vortex gas circulation
CN101983434A (en) Solar cell device with high heat dissipation efficiency
RU2277680C1 (en) Solar photoelectric module with concentrator
US4392007A (en) Solar generator providing electricity and heat
WO2012076847A1 (en) Solar energy apparatus with a combined photovoltaic and thermal power generation system
KR102358978B1 (en) Parabolic trough concentrator type solar thermal energy system having concentrated photovoltaic
KR102615213B1 (en) Power generator using solar heat
RU2279017C1 (en) Photovoltaic module with concentrator
KR20130081774A (en) Solar energy utilizing apparatus using the fresnel lens
CN200989672Y (en) High-performance solar energy device
CN215909457U (en) High-efficient photovoltaic power generation system
US20230043642A1 (en) Passive cooling method for high concentrating photovoltaic
RU2285210C1 (en) Combined solar concentrating plant
RU2282113C1 (en) Solar photoelectric module with concentrator
RU2731162C1 (en) Hybrid photoelectric module
CN111238065A (en) A solar energy device and a base-load power generation system
RU2292003C1 (en) Solar photoelectric module with concentrator
RU2466490C2 (en) Solar photoelectric module with concentrator
CN115001359A (en) A photovoltaic-photothermal combined power generation device based on frequency division of solar energy

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100115