Гелиоустановка для получения тепловой и электрической энергии

(2009.01), 24 2/24 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Изобретение относится к гелиоустановкам для получения тепловой и электрической энеогии и может использоваться в области сельского хозяйства, в туристическом бизнесе, при аварийноспасательных работах, в полевых и походных условиях, где необходимо автономное обеспечение тепловой и электрической энергии. Известна плита, работающий на солнечной энергии содержащий раму с боковыми стенками, в которой посредством соответствующего шарнира корпус бесступенчато перемещается в требуемое положение. В корпусе предусмотрен сердечник из бетона,служащий теплоаккумулятром,соответствующая теплоизоляция варочное и жарочное устройство в форме стального цилиндра. На корпусе предусмотрены верхняя и нижняя крышки. Откидное зеркало служит для отражения солнечных лучей на абсорбер солнечной энергии. Поворотный шарнир обеспечивает главные режимы работы восприятие солнечной энергии, варка,жарка, выпечка или отопление, также позволяет точно устанавливать угол наклона. Недостатком устройства является массогабаритные размеры плиты, и низкая теплоемкость сердечника.(Пат. ФРГ 4338736, 24 2/02, 1995) Известна гелиоэнергетическая установка,предназначается для одновременного производства горячей воды и электрической энергии. Ее основными элементами являются поглотитель солнечного излучения,фотоэлектрический преобразователь (ФЭП), он размещается на обратной стороне поглотителя,отражатель излучения. По ширине поглотитель значительно меньше отражателя, часть солнечного излучения после отражения попадает на ФЭП. Температура на поверхности ФЭП после концентрации излучения 30 С,при этом КПД преобразователя максимальный. Недостатком гелиоэнергетической установки является низкий КПД при одновременном производстве горячей воды и электрической энергии.(Пат. 404753 Австрия, МПК 24 2/14, 1999) Известен концентратор солнечного излучения,который предназначается для бифункционального(72) Жамалов Ажмукан Атыханов Айбек Кашкымбайулы Умбетов Ерик Сериккалиевич Омаров Рашид Абдыгаравович(73) Республиканское государственное казенное предприятие Казахский национальный аграрный университет Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) ГЕЛИОУСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ(57) Гелиоустановка для получения тепловой и электрической энергии относится к устройствам для получения тепловой и электрической энергии и может использоваться в области сельского хозяйства, в туристического бизнеса, при аварийноспасательных работах, в полевых и походных условиях, где необходимо автономное обеспечение тепловой и электрической энергии. Техническим результатом изобретения является повышение мощности и расширение арсенала возможностей гелиоустановки для получения тепловой и электрической энергии. Технический результат достигается за счет, того что в гелиоустановке содержащий фацетыконцентраторы,поглотитель-теплоприемник,фотоэлектрические элементы, в которой фацетыконцентраторы выполнены двухсторонними зеркальными с одной стороны и фотоэлектрическими элементами с другой стороны и снабжен поворотно-регулировочным механизмом,при этом фиксирующий штопор имеет два положения для фацет на 180 градусов. В гелиоустановке зеркальная сторона фацетконцентратора обеспечивает режим выработки тепловой энергии,а вторая сторона с фотоэлектрическими элементами производит выработку электрической энергии. Гелиоустановка для получения тепловой и электрической энергии позволяет в полном объеме использовать солнечную энергию, т.е. весь световой день за счет расширения арсенала возможностей гелиоустановки и повышения мощности. использования часть концентрированного солнечного излучения расходуется на обеспечение жизнедеятельности так называемой фотобактерий,другая часть преобразуется в электрическую энергию. Плоская спираль, через которую прокачивают биораствор для питания бактерий,изготавливается из кварцевого стекла. Солнечное излучение с помощью призмы разлагается на составляющие спектра, так бактерий получают комфортные для них (по длине волн) среду обитания. За спиралью размещается пластина фотоэлектрического преобразователя. Солнечное излучение фокусируется с помощью системы рефлектирующих зеркал. Недостатком является недостаточная мощность ФЭП,вследствие низкой пропускательной способности плоской спирали.(Заявка 4442419 ФРГ, МКИ 02 В 5/10, 02 В 7/188, 24 3/00, 1996) Известен плоский вакуумный коллектор,который включает профилированные стеклянные шайбы фотоэлектрический преобразователь. Шайбы обладают поглощающими свойствами одна из шайб обладает зеркальными свойствами. Шайбы попарно сварены по краям из образовавшихся внутренних полостей выкачивают воздух. В полости между шайбами циркулирует теплоноситель, отводя аккумулированное верхним и нижним поглотителем тепло к потребителю. Фотоэлектрический преобразователь служит источником питания для электрического насоса,перекачивающего теплоноситель. Недостатком плоского вакуумного коллектора является низкая эффективность вследствие эксплуатационной ненадежности вакуума.(Заявка 4442502 ФРГ, МКИ 242/05, 1996) Известно устройство для получения тепловой и электрической энергии, из солнечного излучения с помощью солнечного коллектора, представляющего собой трубчатый концентратор солнечной энергии с расположенным по его оси поглотителем,выполненной из алюминиевой трубы, по которой протекает теплоноситель. На внешней поверхности поглотителя обращенной к солнечному излучению имеются радиальные ребра, на которых установлены фотоэлектрические элементы, энергия которых в дневное время может использоваться, например, для привода вакуумного насоса, обеспечивающего разрежение внутри полости поглотителя. Недостатком является низкая эффективность,обусловленная снижением поглощательной способности поглотителя с радиальными ребрами с ФЭП.(Заявка 4422755 ФРГ, МКИ 242/14,242/24, 1996) Задачей изобретения является повышение мощности гелиоустановки для получения тепловой и электрической энергии с двумя источниками энергии. Техническим результатом изобретения является повышение мощности и расширение арсенала возможностей гелиоустановки для получения(гелиоустановки). Технический результат достигается за счет, того что гелиоустановке для получения тепловой и электрической энергии содержащий фацетыконцентраторы,поглотитель-теплоприемник,фотоэлектрические элементы, в котором фацетыконцентраторы выполнены двухсторонними зеркальными с одной стороны и фотоэлектрическими элементами с другой стороны и снабжен поворотно-регулировочным механизмом. В гелиоустановке для получения тепловой и электрической энергии зеркальная сторона фацетконцентратора обеспечивает режим выработки тепловой энергии,а вторая сторона с фотоэлектрическими элементами производит выработку электрической энергии. На фиг.1 изображен общий вид гелиоустановки для получения тепловой и электрической энергии в режиме обеспечения тепловой энергией, на фиг. 2 гелиоустановка для получения тепловой и электрической энергии в режиме выработки э лектрической энергии. Предлагаемая гелиоустановка для получения тепловой и электрической энергии (гелиоустановка) в режиме выработки тепловой энергии, например при нагреве воды на фиг.1 состоит из двухсторонних фацет с зеркальными отражателями 1, опорной рамы 2, подъемно-поворотного механизма 3, регулировочного вентиля 4, каркаса 5 для теплоприемника 6. Гелиоустановка в режиме обеспечения электрической энергии на фиг.2 состоит из фацет с солнечными элементами 7, поворотного штопора 8. Гелиоустановка для получения тепловой и электрической энергии работает следующим образом, гелиоустановка устанавливается на плоской поверхности опорной плоскостью рамы 2,затем концентраторы-фацеты 1 с помощью подъемно-поворотного механизма 3,регулировочного вентиля 4 направляются перпендикулярно солнечным лучам до совмещения фокального пятна с дном теплоприемника 6 закрепленного на каркасе 5, при этом солнечные лучи отражаясь от зеркальных фацет 1 нагревают теплоприемник 6. Процесс совмещения фокального пятна с дном теплоприемника 6 производится в ручной юстировкой. В режиме выработки тепловой энергии, например нагрева воды гелиоустановка работает необходимое время, а при без надобности тепловой энергии, поворотом штопора 8 фацеты с фотоэлектрическими элементами устанавливаются перпендикулярно к солнечным лучам. Фотоэлектрические элементы вырабатывает электрическую энергию например, заряжает аккумулятор,тем самым гелиоустановка обеспечивает расширение арсенала возможностей,как источника тепловой и электрической энергии повышение мощности установки. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Гелиоустановка, для получения тепловой и электрической энергии, содержащая концентратор,поглотитель-теплоприемник,фотоэлектрические элементы, отличающийся тем, что концентратор выполнен в виде фацеты, с одной стороны зеркальными и с другой стороны фотоэлектрическими элементами и снабжен поворотно-регулировочным механизмом. 2. Гелиоустановка, по п.1, отличающийся тем,что зеркальные стороны фацет-концентратора направлены на поглотитель-теплоприемник под углом, концентрирующий фокальное пятно при отражении. 3. Гелиоустановка, по п.1, отличающийся тем,что вторая сторона фацет-концентратора с фотоэлектрическими элементами расположена по нормали к солнечным лучам.