Spôsob chladenia fotovoltických solárnych kolektorov

Číslo patentu: U 5381

Dátum: 08.03.2010

Autori: Rotheneder Heinz Leopold, Pokorná Katarína

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

SLOVENSKÁ REPUBLIKA r v r (1 l) Číslo dokumentu UZITKOVY VZOR(22) Dátum podania prihlášky 1. 12. 2008 (13) Druh dokumentu y(24) Dátum nadobudnutia účinkov úžitkového vzoru 21. 1. 2010 (51) Int. Cl. (2010)(32) Dátum podania priorítnej prihlášky F 24 J 2/ 04(33) Krajina alebo regionálna organizácia priority. (43) Dátum zverejnenia prihlášky 7. 9. 2009 ÚRAD , Vestník ÚPV SR č. 9/2009 PRIEMYSELNEHO VLASTNICTVA (45) Dátum oznámenia o zápise SLOVENSKEJ REPUBLIKY úžitkového vzoru 8. 3. 2010Vestník ÚPV SR č. 3/2010(47) Dátum zápisu a sprístupnenia úžitkového vzoru verejnosti 21. 1. 2010(62) Číslo pôvodnej prihlášky v pripade vylúčenej prihlášky(67) Číslo pôvodnej patentovej prihlášky v prípade odbočenia(so) Číslo podania medzinárodnej prihlášky podľa PCT(87) Číslo zverejnenia medzinárodnej prihlášky podľa PCT(96) Číslo podania európskej patentovej prihlášky(72) Pôvodca Pokorná Katarína, Mgr., Lučenec, SK Rotheneder Heinz Leopold, Lučenec, SK(S 4) Názov Spôsob chladenia fotovoltických solárnych kolektorov(57) Anotácia Priame chladenie fotovoltických solámych kolektorov pozostáva z dvoch izolačných vrstiev. Izolačné vrstvy sú oddelené od okolitého prostredia sklenenou doskou (l) alebo doskou (l) z transparentnej umelej alebo inej hmoty. Izo iřžžášržšťfärĺíšĺłľĺląŤľêľrššfozššäälöÉŤEXEZĚĚĚŤŠĚŠŠteká Chladiaca kvapalina (4). Spodná izolačná vrstva je tvo-rená dvoma sklenenýmí doskami alebo doskami z transparentnej umelej hmoty (l), medzi ktorými je izolátor (2). lzolátorom môže byť vzduch, iný plyn alebo vákuum.Technicke riešenie sa týka kombinovaného fotovoltaického a termálneho solámeho kolektora, ktorý slúži na duálnu výrobu energie - elektrickú a tepelnú. Fotovoltaický článok je priamo chladený pomocou cirkulujúcej kvapaliny, čo zvyšuje jeho účinnosť. Zároveň chladiaca kvapalina absorbuje tepelnú energiu z fotovoltaického článku, ktorá je následne odovzdaná druhotnej kvapaline a zužitkovaná. Tento duálny solárny kolektor preto významne zvyšuje využitie zachytenej solámej energie.Fotovoltaický (FV) článok je špeciálna sernikonduktívna dióda, ktorá konvertuje viditeľné svetlo na jednosmemý prúd. Niektoré FV články tiež premieňajú infračervené alebo ultrañalové žiarenie na jednosmerný prúd. FV články sú integrovanou súčasťou systémov solámej-elektrickej energie, ktorá sa stáva čoraz významnejším alternatívnym zdrojom úžitkovej energie. Fotovoltaické panely majú zvyčajne len 5 až 15 účinnosť konverzie slnečného svetla na elektrickú energiu. Veľká časť zvyškovej energie je Stratená ako terrnálna energia.Navyše je účinnost FV článkov výrazne závislá na teplote. Pri zvyšujúcej sa teplote vnútorný odpor materiálu rastie a elektrická vodivosť klesá. Pri O °C ma silikón účinnost 24 a pri izbovej teplote klesá na 12 (The Electronic Universe Project, hmgz//zebuuoregonedu/ 1996/phl 62/16 ahtml).S cieľom zvýšiť účinnosť FV článkov experimentálna termo-fotovoltaická hybridná nástenné jednotka v exteriéri bola vyvinutá (Nagano, etc, Solar Energy Materials and Solar Cells, 77(3), 265 - 282). Soláme teplo bolo zbierané vo forme zohriateho vzduchu, ktorý cirkuloval vo vzduchovej medzere a termálnou izoláciou steny exteriéru.Iný typ kombinovaného FV/terrnálneho solárneho systému je uvedený V United States Patent US 4444992. Systém zahŕňal polovodič, ktorý je opatrený anti-reŕlexným vrchným a spodným povrchom a potiahnutý na oboch povrchoch elektródami zaberajúcimi menej ako 10 povrchu. Teplo absorbujúci povrch je separovaný od spodného povrchu polovodiča a teplo-výmenná kvapalina prechádza medzi spodným povrchom a teplo-absorbujúcim povrchom.Vyššie uvedené hybridné systémy zvyšujú celkovú zachytenú solárnu energiu. Avšak, bud sa jedná o chladenie vzduchom, alebo nepriame chladenie kvapalinou. Priame chladenie FV článkov kvapalinou nebolo doposiaľ zaznamenané.Podstatou technického riešenia je aplikácia priameho kvapalnćho chladenia FV článkov. Samotný FV panel plní úlohu absorbenta tepla. Teplo priamo prestupuje do chladiacej kvapaliny, ktorá je súčasťou FV panela.Tým, že výroba elektriny pomocou FV článkov klesá so stúpajúcou ambientnou teplotou, potreba chladenia FV článkov stúpa. Teplota FV článkov je kontrolovaná pretekajúcou chladiacou kvapalinou. Kvapalina je privádzaná do priestoru medzi FV článkami a spodnou izolačnou vrstvou.Zohriata kvapalina je odvádzaná zo systému kontrolovaným prietokom do vylmrovacieho systému, kde odovzdá teplo. Ochladená kvapalina je privádzaná potom späť do solámeho kolektora. Prietok chladiacej kvapaliny je kontrolovaný termometrom. Keďže chladiaca kvapalina absorbuje teplo počas chladenia FV článkov, taktiež slúži tento hybridný systém ako terrnálny kolektor. To znamená, že tento vynález nielen zvyšuje výrobu jednosmerného prúdu pri zvýšenej ambientnej teplote, ale tiež zachytáva termálnu energiu, vďaka čomu zvyšuje celkovú energetickú výťažnosť solámeho kolektora.Ďalšou výhodou technického riešenia je jeho jednoduchosť. Tento termálny/FV solárny systém má jednoduchú konštrukciu a preto môže byť jednoducho vyhotovený.Prehľad obrázkov na výkresochNa obrázku l je schematicky znázornený fotovoltaický solárny kolektor.Termálny/FV solámy kolektor je zložený zo štyroch vrstiev. Vrchná vrstva (slnečná strana) je izolačná vrstva. Izolátorom 2 môže byt bud vzduch, iný plyn alebo vákuum na zvýšenie izolačnej účinnosti. Izolátor 2 je uzavretý zvrchu sklenenou doskou 1 alebo doskou 1 z transparentnej umelej hmoty a fotovoltaickým článkom 3 zospodu. Pod izolačnou vrstvou sa nachádza fotovoltaický článok 3, pod ktorým preteká Chladiaca kvapalina 4. Kvapalina 4 je aplikovaná priamo pod fotovoltaickým článkom 3 a nad ďalšou izolačnou vrstvou. Táto spodná izolačné vrstva je zložená z dvoch sklenených dosiek 1 alebo dosiek 1 z transparentnej umelej hmoty, medzi ktorými je uzavretý vzduch, iný plyn alebo vákuum slúžiaci ako vlastný izolátor 2.Keď intenzita slnečného žiarenia stúpa, teplota chladiaceho média tiež stúpa. Potom, ako teplota tohto média dosiahne nastavenú hodnotu, kvapalina začne odtekať zo solárneho kolektora do výmenníka tepla, kde odovzdá teplo. Ochladene médium je re-cirkulovane späť do solárneho kolektora.1. Spôsob chladenia fotovoltaických solámych kolektorov, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že vrchnú izolačnú vrstvu tvorí izolátor (2) uzavretý zvrchu sklenenou doskou (l) alebo doskou (l) z transparentnej umelej hmoty a zospodu fotovoltaickým článkom (3), pod ktorým preteká Chladiaca kvapalina (4), pričom zohriata Chladiaca kvapalina (4) je odvádzaná z kolektora a ochladená Chladiaca kvapalina (4) je následne privádzaná späť do solárneho kolektora spodnú izolačnú vrstvu fotovoltaického solárneho kolektora tvoria dve sklenené dosky (l) alebo dosky (l) z transparentnej umelej hmoty, medzi ktorými je izolátor (2).2. Spôsob chladenia fotovoltaických solárnych kolektorov podľa nároku l, V y z n a č u j ú c i s a t ý m , že izolátorom (2) môže byť vzduch a/alebo iný plyn a/alebo vákuum.3. Spôsob chladenia fotovoltaických solárnych kolektorov podľa nároku 1 a 2, V y z n a č u j ú c i s a t ý m , že cirkulácia chladiacej kvapaliny je zabezpečená čerpadlom, pričom prietok chladiacej kvapaliny je kontrolovaný termometrom.

MPK / Značky

MPK: F25D 17/00, F24J 2/04

Značky: solárnych, fotovoltických, chladenia, spôsob, kolektorov

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/4-u5381-sposob-chladenia-fotovoltickych-solarnych-kolektorov.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob chladenia fotovoltických solárnych kolektorov</a>

Podobne patenty