RU2660402C1 - Mobile solar system - Google Patents
Mobile solar system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2660402C1 RU2660402C1 RU2017102156A RU2017102156A RU2660402C1 RU 2660402 C1 RU2660402 C1 RU 2660402C1 RU 2017102156 A RU2017102156 A RU 2017102156A RU 2017102156 A RU2017102156 A RU 2017102156A RU 2660402 C1 RU2660402 C1 RU 2660402C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solar
- heat accumulator
- photomodule
- elastic
- streamlined
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 5
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 4
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S10/00—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
- H02S10/30—Thermophotovoltaic systems
-
- 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
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к автономным гелиосистемам для получения, накопления и использования электрической и тепловой энергии в местах временной дислокации людей и с использованием транспортных средств. Известна гелиотепловая энергосистема (см. Инновационный патент на изобретение KZ №27346 от 16.09.2013, бюл. № 9, «Гелиотепловая энергосистема» [1]). Эта гелиосистема содержит замкнутый гидроконтур в составе солнечного коллектора, теплового аккумулятора, гидронасоса и потребителей тепловой энергии. Это стационарная система, которая обеспечивает конверсию энергии солнечной радиации в тепловую, накопление и утилизацию тепловой энергии потребителями. Существенными недостатками этого прототипа являются громоздкая материалоемкая конструкция, отсутствие электрического выхода конвертируемой энергии и отсутствие мобильности для ее размещения в местах временного пребывания людей, в том числе во время движения транспортных средств. Наиболее близким известным техническим решением получения электрической энергии от энергии солнечной радиации являются гибридные солнечные коллекторы PVT (см. Гибридные солнечные коллекторы PVT, сайт: http:iik_altenergo.ukr [2]). Это устройство предназначено для одновременного производства электричества и горячей воды, в котором тепло поглощается в размещенном за фотомодулем теплообменнике в виде медной трубки с внутренним объемом 1,2 л, включенном в гидроконтур. По гидроконтуру циркулирует вода под давлением 10 Бар со скоростью 65 л в час. Недостатками прототипа являются сложная и материалоемкая конструкция, которая не позволяет проектировать, изготавливать и применять мобильные гелиосистемы для получения, накопления и использования электрической и тепловой энергии как в транспортном положении, так и в местах временной дислокации людей.The invention relates to autonomous solar systems for receiving, accumulating and using electric and thermal energy in places of temporary deployment of people and using vehicles. Known solar thermal system (see. Innovative patent for invention KZ No. 27346 from 09.16.2013, bull. No. 9, "Solar thermal system" [1]). This solar system contains a closed hydraulic circuit as part of a solar collector, heat accumulator, hydraulic pump and heat energy consumers. This is a stationary system that provides the conversion of solar radiation energy into heat, the accumulation and utilization of thermal energy by consumers. Significant disadvantages of this prototype are the cumbersome material-intensive design, the lack of electrical output of convertible energy and the lack of mobility for its placement in places of temporary residence of people, including during the movement of vehicles. The closest known technical solution for generating electrical energy from solar radiation energy is PVT hybrid solar collectors (see PVT Hybrid Solar Collectors, website: http: iik_altenergo.ukr [2]). This device is designed for the simultaneous production of electricity and hot water, in which heat is absorbed in a heat exchanger located behind the photomodule in the form of a copper tube with an internal volume of 1.2 liters, included in the hydraulic circuit. Water circulates through the hydraulic circuit at a pressure of 10 bar at a speed of 65 l per hour. The disadvantages of the prototype are a complex and material-intensive design, which does not allow the design, manufacture and use of mobile solar systems for receiving, accumulating and using electric and thermal energy both in the transport position and in places of temporary deployment of people.
Технической задачей изобретения является создание варианта построения мобильной гелиосистемы для получения, накопления и использования электрической и тепловой энергии как в местах временной дислокации людей, так и в процессе движения транспортных средств.An object of the invention is the creation of an option for constructing a mobile solar system for receiving, storing and using electric and thermal energy both in places of temporary dislocation of people and in the process of moving vehicles.
Для решения технической задачи солнечный конвертер выполнен со снабженной выходными проводниками фотоэлектрической поверхностью в виде верхней стенки теплового аккумулятора, корпус которого снабжен введенной в систему эластичной липучей, вакуумной или магнитной, съемно закрепленной к прилегающей к поверхности крыши транспортного средства, солнечный конвертер снабжен лобовым и тыловым спойлерами, а также выполнен в виде теплового аккумулятора с передней и задней торцевыми стенками, причем нижняя внутренняя стенка теплового аккумулятора выполнена упругоэластичной. Кроме того, выходные проводники фотоэлектрической поверхности солнечного конвертера подключены через адаптивное зарядное устройство к введенному в устройство электрическому аккумулятору, размещенному в пространстве под тыловым спойлером теплового аккумулятора.To solve the technical problem, the solar converter is made with a photovoltaic surface provided with output conductors in the form of an upper wall of a heat accumulator, the housing of which is equipped with an elastic Velcro, vacuum or magnetic, detachably fixed to the vehicle roof adjacent to the roof surface, the solar converter is equipped with a frontal and rear spoilers , and also made in the form of a heat accumulator with front and rear end walls, the lower inner wall of the thermal accumulator the yoke is made resiliently elastic. In addition, the output conductors of the photovoltaic surface of the solar converter are connected via an adaptive charger to an electric accumulator inserted into the device, located in the space under the rear spoiler of the heat accumulator.
Вид сверху на мобильную гелиосистему показан на фиг. 1, на верхней части фиг. 2 показан вид сбоку, а в нижней части фиг. 2 показан вид снизу на эту конструкцию. На фиг. 3 показан разрез по оси симметрии (вид сбоку) теплового аккумулятора с полностью заполненным водой внутренним объемом, а на фиг 4 - в состоянии с внутренним объемом без воды. Мобильная гелиосистема содержит верхнюю обтекаемую стенку 1 теплового аккумулятора с примыкающими к стенке 1 лобовым 2 и тыловым 3 спойлерами. В верхнюю стенку 1 врезан солнечный конвертер 4 с фотоэлектрической поверхностью, снабженной выходными проводниками 5 и 6, подключенными к входам контроллера солнечного конвертора 7 [3], выход которого подключен к электрическому аккумулятору 8, к клеммам которого подключен выходной электрический разъем 9.A top view of a mobile solar system is shown in FIG. 1, at the top of FIG. 2 is a side view, and at the bottom of FIG. 2 shows a bottom view of this structure. In FIG. 3 shows a section along the axis of symmetry (side view) of a heat accumulator with an internal volume completely filled with water, and FIG. 4 shows a state with an internal volume without water. Mobile solar system contains the upper streamlined wall 1 of the heat accumulator with frontal 2 and rear 3 spoilers adjacent to the wall 1. A
Внутренняя полость теплового аккумулятора может быть заполнена водой через впускной клапан 10, а через выходной вентиль 11 вода может подаваться потребителям через выходной патрубок 12. Внутренняя полость теплового аккумулятора герметично закрыта нижней упругоэластичной внутренней стенкой 13, которая при отсутствии в ней воды прижата упругими силами к внутренней поверхности солнечного конвертера 4 (см. фиг. 3) и отходит от этой поверхности до крыши автомобиля на уровне поджатой к эластичной липучей прокладки 14 под давлением воды, которая заполняет внутреннюю полость 15 теплового аккумулятора (см. фиг. 4). Введенная в систему эластичная липучая прокладка 14 размещена по нижнему контуру верхней крышки 1 теплового аккумулятора, прилегающего к поверхности крыши транспортного средства. Конфигурация нижнего контура теплового аккумулятора и прилегающей к нему эластичной липучей прокладки 14 изготовлены по конфигурации крыши транспортного средства (например, автомобиля), что обеспечивает их надежное удержание как при стоянке, так и в процессе движения автомобиля. Эластичная внутренняя стенка 13 теплового аккумулятора герметично присоединена по контуру к верхней обтекаемой крышке 1, а также к передней 16 и тыловой 17 торцевым стенкам. Под давлением воды, подаваемой через входной клапан 10, эластичная внутренняя стенка 13 теплового аккумулятора отходит от верхней обтекаемой стенки 1 и солнечного конвертера 4, создавая небольшое избыточное давление воды во внутреннем объеме теплового аккумулятора. При расходе воды 15 из внутреннего объема теплового аккумулятора через выходной вентиль 11 и патрубок 12 упругоэластичная внутренняя стенка 13 частично или полностью возвращается в исходное состояние, показанное на фиг. 4. Собственно солнечный конвертер в виде фотомодуля 4 соединен с крышкой 1 по контуру герметизирующим эластичным окаймлением 18 и 19. Для ограничения выхода упругоэластичной внутренней стенки 13 за границы контура липучей эластичной прокладки 14 в системе предусмотрена нижняя решетка 21.The internal cavity of the heat accumulator can be filled with water through the
Мобильная гелиосистема может функционировать на крыше транспортного средства (автомобиля) как при его стоянке, так и в процессе движения, кроме того, система может быть снята с автомобиля, наклонно установлена у дерева или у наклонного щита или у обращенной на Юг стены любого строения на высоте, позволяющей с удобством пользоваться подогретой водой через выходные вентиль 11 и патрубок 12. В транспортном положении внутренняя полость теплового аккумулятора может быть частично (до 30% от максимального объема) заполнена водой для ее нагрева в процессе движения и использования при кратковременной остановке.The mobile solar system can function on the roof of the vehicle (car) both when it is parked and during movement, in addition, the system can be removed from the car, mounted obliquely on a tree or on an inclined shield or on the wall of any building facing the South at a height allowing convenient use of heated water through the
Падающий на поверхность солнечного конвертера 4 солнечный поток преобразуется в электрическую энергию, которая накапливается в электрическом аккумуляторе 8. Одновременно энергия солнечного потока нагревает воду во внутренней полости 15 теплового аккумулятора через поверхности солнечного конвертера 4 и обтекаемую стенку 1 теплового аккумулятора. Накопленные в течение светлого времени суток в системе тепловая и электрическая энергия могут применяться потребителями в вечернее и ночное время.The solar flux incident on the surface of the
Габаритные размеры теплового аккумулятора и энергетические характеристики гелиосистемы можно оценить с учетом имеющихся размеров солнечного фотомодуля 1200×600 мм [2] и габаритов легкового автомобиля скорой помощи, например. При полезной площади солнечного конвертера около 0,84 м2 номинальная выходная электрическая мощность фотомодуля близка к 80 Вт. Верхняя обтекаемая стенка 1 может иметь размеры 1200×700 мм при средней высоте 120 мм, при этом максимальный внутренний объем теплового аккумулятора составит около 100 л. Тепловая производительность за светлое время суток (10 ч) составит около 4000 килокалорий, что эквивалентно повышению температуры на 40°С внутри полностью заполненного водой внутреннего объема теплового аккумулятора. В электрическом аккумуляторе 8 за это же время будет накоплена электрическая энергия около 0,8 кВт/ч, достаточная для питания электрических потребителей общей мощностью 140 Вт в течение 5 ч. Снижение аэродинамического сопротивления устройства при движении автомобиля возможно выбором конфигурации спойлеров 2 и 3 и двухпараметрового солнечного конвертера 4, а также конфигурацией верхней обтекаемой крышки 1 гелиосистемы.The overall dimensions of the heat accumulator and the energy characteristics of the solar system can be estimated taking into account the available sizes of the solar photomodule 1200 × 600 mm [2] and the dimensions of the ambulance, for example. With a useful area of the solar converter of about 0.84 m 2, the nominal output electric power of the photomodule is close to 80 watts. The upper streamlined wall 1 can have dimensions of 1200 × 700 mm with an average height of 120 mm, while the maximum internal volume of the heat accumulator will be about 100 l. Thermal performance during daylight hours (10 hours) will be about 4000 kilocalories, which is equivalent to a temperature increase of 40 ° C inside the internal volume of a heat accumulator completely filled with water. In the
За счет благоприятного теплового обмена с поверхности фотомодуля в воду его температура не превысит 80°С, что благоприятно скажется на энергетической эффективности фотомодуля в светлое время суток. По сравнению с прототипом предложенный вариант мобильной гелиосистемы максимально упрощен конструктивно, позволяет его использовать как на стоянке, так и в транспортном положении.Due to favorable heat exchange from the surface of the photomodule to water, its temperature will not exceed 80 ° C, which will favorably affect the energy efficiency of the photomodule in the daytime. Compared with the prototype, the proposed mobile solar system is maximally simplified structurally, allows it to be used both in the parking lot and in the transport position.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES
1. Гелиотепловая энергосистема. Инновационный патент на изобретение KZ №27346 от 16.09.2013, бюл. №9.1. Solar thermal system. Innovative patent for invention KZ No. 27346 dated 09.16.2013, bull. No. 9.
2. Гибридные солнечные коллекторы Solimpex VOLTHER PV-T. Сайт: https://www.youtube.com.2. Hybrid solar collectors Solimpex VOLTHER PV-T. Website: https://www.youtube.com.
3. Харитонов П.Т. и др. Контроллер солнечной энергии оптимизирующий. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. С.Петербург, №10, 2015, с. 444-449.3. Kharitonov P.T. and others. The optimizing solar energy controller. International Journal of Applied and Basic Research. St. Petersburg, No. 10, 2015, p. 444-449.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017102156A RU2660402C1 (en) | 2017-01-23 | 2017-01-23 | Mobile solar system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017102156A RU2660402C1 (en) | 2017-01-23 | 2017-01-23 | Mobile solar system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2660402C1 true RU2660402C1 (en) | 2018-07-06 |
Family
ID=62816045
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017102156A RU2660402C1 (en) | 2017-01-23 | 2017-01-23 | Mobile solar system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2660402C1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140083414A1 (en) * | 2011-02-11 | 2014-03-27 | Andres Munoz Ruiz | Solar Heater for Liquids |
CN106208913A (en) * | 2016-07-31 | 2016-12-07 | 浙江大学 | A kind of Portable photovoltaic and temperature difference combined power generation device |
-
2017
- 2017-01-23 RU RU2017102156A patent/RU2660402C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20140083414A1 (en) * | 2011-02-11 | 2014-03-27 | Andres Munoz Ruiz | Solar Heater for Liquids |
CN106208913A (en) * | 2016-07-31 | 2016-12-07 | 浙江大学 | A kind of Portable photovoltaic and temperature difference combined power generation device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107201935B (en) | A kind of temperature difference electricity generation device and its flow-dividing control method with vehicle exhaust flow-dividing control function | |
NZ292641A (en) | Mirror concentrates solar radiation onto photovaltaic cells and heat transfer fluid cooling conduits | |
JP2014228268A (en) | Water heater formed by integrating solar heat and solar power generation | |
US11223321B2 (en) | Hydraulically actuated solar energy tracking and harvesting system | |
RU2660402C1 (en) | Mobile solar system | |
CN106685315A (en) | Photovoltaic photo-thermal complementary power generation system and power generation method thereof | |
CN103850486A (en) | Solar charging parking shed | |
CN201830174U (en) | Parabolic-mirror secondary high-concentration photovoltaic and photo-thermoelectric integrated device | |
CN203024442U (en) | Parabolic mirror concentrated solar thermal heating device | |
US10914292B2 (en) | Power generating system utilizing expanding fluid | |
CN104579160A (en) | Heat pipe type hybrid photovoltaic and photo-thermal panel | |
CN204498049U (en) | A kind of multifunctional wall-weather all band solar power system | |
CN202357900U (en) | Solar battery for automobile | |
CN202143009U (en) | Solar water heater temperature difference power generation device | |
CN205332852U (en) | Be applied to radiator that can utilize heat recovery on motorbus | |
CN206217653U (en) | It is a kind of can energy recovery charging pile | |
US11767825B2 (en) | Power generating system utilizing expanding fluid | |
CN214957054U (en) | Improved mechanism based on lithium battery heat dissipation device | |
CN204084883U (en) | A kind of solar tracking and energy storage cover integrated hot water apparatus | |
CN204787361U (en) | Heat -retaining device of heat exchange unit | |
CN211980838U (en) | Power battery heating assembly and system | |
KR102192681B1 (en) | Power generating apparatus using solar heat | |
CN203775113U (en) | Novel focusing photovoltaic semiconductor thermoelectric power generating device | |
KR102179019B1 (en) | Solar heat curtain using sunlight module | |
CN202792599U (en) | Instant solar heating collector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210124 |