DE202011103511U1

DE202011103511U1 - Device for the optical concentration of solar energy and its remote transmission with a later conversion to other types of energy at the consumer

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Publication number: DE202011103511U1
Application number: DE202011103511U
Authority: DE
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Priority date: 2011-07-20
Filing date: 2011-07-20
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2021-07-21

Abstract

Einrichtung zur optischen Konzentration der Solarenergie mit späterer Umwandlung in andere Energiearten, die zur Erhaltung hoher Temperaturen bestimmt sind, um energetische Ressourcen zu sammeln und Müll zu entsorgen. Die Einrichtung umfasst Reflexion der Solarstrahlung und Konzentration der Solarenergie beim Verbraucher. Die Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die konzentrierte Solarstrahlung vom Konzentrator erster Stufe auf den Lichtleiter/Konzentrator fällt. Der Lichtleiter hat einen runden Querschnitt und ist aus einem nichtabsorbierenden transparenten Stoff gefertigt. Im Lichtleiter sind die in gleichen Abständen schräg angestellten verspiegelten Reflexionsplatten in der ganzen Länge des Lichtleiters seitens der fallenden Solarstrahlung angebracht. Die Solarstrahlung fällt auf die Reflexionsplatten im Medium Luft-Glas unter dem Winkel 65–70° zur Senkrechten, wird von den Platten reflektiert und fällt auf die Schrägfläche der Prismen. Die Prismen sind unter dem Winkel 30–35° zur Plattensenkrechten angestellt. Danach wird das Medium Glas-Luft im Glas gebrochen und gerät in den Innenraum des Lichtleiters. Der Innenraum ist von allen...Device for the optical concentration of solar energy with subsequent conversion into other types of energy, which are intended to maintain high temperatures, to collect energetic resources and to dispose of waste. The facility includes reflection of solar radiation and concentration of solar energy at the consumer. The device is characterized in that the concentrated solar radiation falls from the first stage concentrator onto the light guide / concentrator. The light guide has a round cross-section and is made of a non-absorbent transparent material. In the light guide, the mirrored reflection plates, which are set at an angle at equal intervals, are attached to the entire length of the light guide from the falling solar radiation. The solar radiation falls on the reflection plates in the medium air-glass at an angle of 65–70 ° to the vertical, is reflected by the plates and falls on the inclined surface of the prisms. The prisms are positioned at an angle of 30–35 ° to the plate vertical. Then the glass-air medium is broken in the glass and gets into the interior of the light guide. The interior is of all ...

Description

Die Erfindung betrifft Heliotechnik, insbesondere die Einrichtung zur Konzentration der Solarstrahlung mit hohem Kozentrationsgrad und kann in der Gewinnung hoher Temperaturen und Fernübertragung der Solarstrahlung mittels optischen Kabels eingesetzt werden, ohne Energie in andere Arten umzuwandeln. Bekannt sind unterschiedliche Einrichtungen zur Solarstrahlungskonzentration: flache Reflektorspiegel, Lichtträgersystem, konkave und parabolische Spiegel als sphärische Spiegel und Paraboloide, die als Sammel- oder Fresnellinsen brechen.The invention relates to helicopter technology, in particular the device for concentrating the solar radiation with a high degree of concentration and can be used in the extraction of high temperatures and remote transmission of solar radiation by means of optical cable, without converting energy into other species. Various devices for solar radiation concentration are known: flat reflector mirror, light carrier system, concave and parabolic mirrors as spherical mirrors and paraboloids, which break as collecting or Fresnellinsen.

Alle Typen von Konzentrierungssystemen haben einen Grundnachteil: Solarenergieverluste während Umwandlung in andere Energiearten, im Infrarotstrahlungsspektrum wird nur ein kleiner Anteil der nahen Infrarotstrahlen verwendet. Somit ist der Wirkungsgrad niedrig. Das am nächsten stehende Verfahren ist das Verfahren zur Solarenergiekonzentration und die Einrichtung zu seiner Verwirklichung nach dem russischen Patent 2342606 , in dem Solarstrahlung an der Fokusachse des parabolzylindrischen Konzentrators erster Stufe fokussiert wird. Diese Strahlung wird unter dem kritischen Winkel sofort an den Lichtleiter/Konzentrator geleitet. Der Lichtleiter ist aus optisch transparenten Stoffen gefertigt. Die Lichtstrahlung läuft an der Grenze der Medien mit unterschiedlicher Dichte, indem sie auf die paraboltylindrische Fläche fällt, parallel zur Fokusachse (optischen Parabeleigenschaften). Die Solarstrahlung wird in der ganzen Länge des parabolzylindrischen Lichtleiters summiert. Der Nachteil dieses Verfahrens ist keine klare Übertragung der Solarstrahlung auf die Lichtleiterfläche. Dabei sind Energieverluste in der ganzen Lichtleiterlänge unumgänglich. Das genannte technische Ergebnis wird mit der aus der russischen Anmeldung 2005125937/06 (029124) vom 15.08. 2005 bekannten Einrichtung erreicht. Diese Einrichtung besteht aus dem parabolzylindrischen Konzentrator erster Stufe mit Programmsteuerung zur Sonnenüberwachung. Dort fällt die Solarstrahlung auf den parabelzylindrischen Absorber mit dem darin angebrachten Wärmeempfänger.All types of concentration systems have a fundamental disadvantage: solar energy losses during conversion to other types of energy, in the infrared radiation spectrum only a small proportion of the near infrared rays is used. Thus, the efficiency is low. The closest method is the solar energy concentration method and the device for its realization after Russian patent 2342606 in which solar radiation is focused on the focal axis of the parabolic cylindrical first-stage concentrator. This radiation is directed at the critical angle immediately to the light guide / concentrator. The light guide is made of optically transparent materials. The light radiation passes at the boundary of the media with different density by falling on the parabola cylindrical surface, parallel to the focus axis (optical parabolic properties). The solar radiation is summed over the entire length of the parabolzylindrischen light guide. The disadvantage of this method is no clear transmission of the solar radiation to the light guide surface. In this case, energy losses in the entire length of the optical fiber are unavoidable. The technical result mentioned is with the from the Russian application 2005125937/06 (029124) from 15.08. 2005 known device achieved. This device consists of the parabolzylindrischen concentrator first stage with program control for sun monitoring. There, the solar radiation falls on the parabolic cylindrical absorber with the heat receiver mounted therein.

Im Unterschied zur bekannten Einrichtung ist die anzumeldende Einrichtung mit einem optisch transparenten Lichtleiter/Konzentrator versehen. Der Lichtleiter ist im Fokusbereich des parabelzylindrischen Konzentrators erster Stufe angebracht.In contrast to the known device, the device to be registered is provided with an optically transparent light guide / concentrator. The light guide is mounted in the focus area of the first stage parabolic cylindrical concentrator.

Ziel der anzumeldenden Erfindung ist Beseitigung der genannten Nachteile und Sicherzustellung praktischer Verwendung des Lichtleiters/Konzentrators, um hohe Konzentration der Solarstrahlung zur Erhöhung des Wirkungsgrades zu erreichen, sowie das Erhalten hoher Temperatur und Schaffung von Bedingungen, um Energie ohne Umwandlung an den Verbraucherort zu übertragen. Die anzumeldende Erfindung löst die Aufgabe der Solarstrahlungskonzentration bis zu hohen Temperaturen bei einmaliger Reflexion von dem Spiegelreflektor mit nachfolgender Änderung der Solarstrahlungsrichtung. Das Ziel wird wie folgt erreicht. Entlang der Fokusachse des parabolzylindrischen Konzentrators erster Stufe mit dem Sonnenüberwachungssystem wird ein Lichtleiter/Konzentrator mit rundem Querschnitt angebracht. Im Lichtleiter wird die Solarstrahlung nicht aufgenommen und dementsprechend in eine andere Energieart nicht umgewandelt. Er wird aus transparentem dielektrischem Stoff (Glas, Akrylglas usw.) gefertigt. Die Abmessungen hängen von der Breite des fokalen Bandes ab, das an der Fokusachse des parabolzylindrischen Konzentrators erster Stufe gebildet wird.The object of the invention to be filed is to eliminate the said disadvantages and to ensure practical use of the light guide / concentrator to achieve high concentration of solar radiation for increasing the efficiency, as well as obtaining high temperature and creating conditions to transfer energy without conversion to the place of consumption. The invention to be addressed solves the problem of solar radiation concentration up to high temperatures with a single reflection of the mirror reflector with subsequent change of the solar radiation direction. The goal is achieved as follows. Along the focal axis of the parabolo-cylindrical first-stage concentrator with the solar monitoring system, a round-section optical fiber / concentrator is mounted. In the light guide, the solar radiation is not absorbed and therefore not converted into another type of energy. It is made of transparent dielectric material (glass, acrylic glass, etc.). The dimensions depend on the width of the focal band formed on the focal axis of the first-stage parabolo-cylindrical concentrator.

Konzentrierte Solarstrahlung von dem parabolzylindrischen Konzentrators erster Stufe fällt auf die Grenze zweier nichtabsorbierenden (transparenten) Medien – Glas-Luft – mit unterschiedlichen Brechungskoeffizienten n1 und n2 unter Bedingung n1 > n2. Brechung und Reflexion der Solarstrahlung wird durch zwei Gesetzmäßigkeiten bestimmt. Der gebrochene Strahl liegt in der Fläche, die durch den fallenden Strahl und die Senkrechte der Grenzfläche durchgeht. Die Einfallwinkel sind mit dem Snelliusgesetz n1 Sina = n2Sinb verbunden. Die Summenenergie des reflektierten und gebrochenen Strahles ist gleich der Energie des Einfallwinkels. Das Intensitätsverhältnis dieser Strahlen hängt von der Brechzahl und dem Einfallwinkel des Strahls nach Fresnel-Formel ab. Wenn das Lichtbündel vom Konzentrator erster Stufe auf den transparenten Lichtleiter unter großem Winkel zur Senkrechten fällt, wird die Strahlenergie maximal reflektiert. Die Energie des gebrochenen Strahls wird größer, wenn der Einfallwinkel bezüglich der Senkrechten minimal ist. Entsprechend diesen Bedingungen wird es benötigt, dass der Lichtfluss, der am Fokus des parabolzylindrischen Konzentrators erster Stufe konzentriert ist, auf den Lichtleiter so fallen muss, damit er im Innenraum des Lichtleiters unter dem Grenzwinkel war. Mit diesen Bedingungen kann das Lichtbündel den Innenraum des Lichtleiters nicht verlassen und fällt dann in der benötigten Richtung. Um solche Bedingungen zu schaffen, werden in der ganzen Lichtleiterlänge auf seiner dem parabolzylindrischen Konzentrators gewendeten Seite metallische Spiegelplatten mit Silberbeschichtung in gleichen Anständen zueinander angebracht. Der Anstellwinkel der Platten bezüglich der Lichtleiterachse soll so sein, dass das Bündel der konzentrierten Solarstrahlung die vom parabolzylindrischen Konzentrator erster Stufe läuft, im Medium Luft-Glas unter dem Winkel von der Senkrechten zur Platte über 42–43° reflektiert wird. Wenn der AnStellwinkel der Platten optimal ausgewählt ist, wird Stellwinkel der Platten optimal ausgewählt ist, wird maximale Reflexion der Solarstrahlung erreicht. Ferner soll der von den Spiegelplatten reflektierte Solarstrahlungsfluss auf die Mediengrenze Luft-Glas fallen. Der Einfallwinkel soll so sein, dass die reflektierte Solarstrahlung minimal und die gebrochene Solarstrahlung maximal sein soll. Der Einfallwinkel des Solarstrahlungsbündels bezüglich der Senkrechten soll 42–43° nicht überschreiten. Um diese Bedingung konstruktionsmäßig sicherzustellen, wird auf der Lichtleiterfläche, die an die vom Konzentrator erster Stufe laufende Solarstrahlung gewendet und von den Spiegelplatten reflektiert ist, eine Schrägfläche aus demselben transparenten Stoff wie der Lichtleiter in Form eines Prismas unter dem Winkel 30–35° bezüglich der Senkrechten eingerichtet. Die untere Prismafläche ist dicht eingebettet und zusammen mit dem Lichtleiter gegossen. Dann geht die gebrochene Sonnenstrahlung aus dem Prismaglas aus und bekommt die Richtung parallel zum Solarstrahlungsbündel, das von der Schrägfläche der Spiegelplatte auf die Schrägfläche des Lichtleiters fällt (dies ist eine der Bedingungen von Fermi-Grundsätzen). Somit ist das Solarstrahlungsbündel im Lichtleiterinneren und fällt auf die gegenüberliegende Seite des Prismas, d. h. auf die Mediengrenze Glas-Luft. In diesem Fall besteht für die sich aus Glas in die Luft ausbreitende Sonnenstrahlung der Winkel totaler Innenreflexion. Deswegen läuft die Sonnenstrahlung nicht durch die Mediengrenze, sondern reflektiert vollständig im Inneren des Einfallmediums. Als Ergebnis bleibt die ganze Solarstrahlung im Lichtleiterinneren. Das Ähnliche geschieht auch mit der Solarstrahlung, die von allen in der ganzen Lichtleiterlänge angebrachten flachen Spiegelplatten reflektiert. Als Ergebnis wird die ganze Solarstrahlung vom Konzentrator erster Stufe im Lichtleiter summiert und deren Richtung wird in eine für die Strahlungsverwendung bequeme Richtung geändert. Aus dem Lichtleiterende kommt das Solarstrahlungsbündel in Form eines runden Fokalflecks. Der Durchmesser des Flecks hängt von der Qualität der Schablonen ab, die den Parabelzylinder ausbilden. Der Fokalfleck umfasst das ganze Spektrum der konzentrierten Solarstrahlung, darunter auch im langen und im fernen Bereich der Infrarotstrahlung, der 47% der ganzen Solarenergie beinhaltet. Dieser Strahlungsbereich, indem er auf einen Stoff fällt, befolgt dieselben Gesetze, die die Reflexion sichtbaren Lichtes bedingen. Infrarotstrahlung wie auch sichtbares Licht können in der anzumeldenden Einrichtung in Wärme- und Elektroenergie umgewandelt werden. Solche Umwandlung ist in den bekannten flachen Wärmekollektoren unmöglich. Konzentrierte Solarstrahlung, ausgebildet durch den aus dem Lichtleiterende ausgehenden Strahl, wird in den geschlossenen Zylinder geleitet. Der Zylinder kann bedingt für den absolut schwarzen Körper nach Definition in der Thermodynamik gehalten werden. Das heißt ein Körper, der die ganze darauf fallende elektromagnetische Strahlung in allen Bereichen absorbiert und nichts reflektiert. In Abhängigkeit von der Fläche des Konzentrators erster Stufe hat die konzentrierte Solarstrahlung hohe Temperatur, von der der Ionisationsgrad abhängt. Deswegen ist es möglich, eine vierte Stufe des Stoffes – Plasma – zu erhalten. Konzentrierte Solarstrahlung, ausgebildet durch den aus dem Lichtleiterende ausgehenden Strahl, fällt auf die Sammelfläche der Linse (Fresnel-Linse usw.). Diese Linsenfläche sammelt in ihrem Fokalbereich Strahlen aus dem Lichtleiter mit Durchmesser 1.5–2 mm. Die Strahlen können in das optische Kabel geleitet werden. Bei hoher Beleuchtungsstärke kann nicht nur Verringerung der Absorptionskonstante aber auch Änderung des Vorzeichens beobachtet werden. Dies ist auch in den Arbeiten von A. Beer und S. I. Wawilow bestätigt. Wenn es keine Absorption der Sonnenstrahlung gibt, kann es auch keine Umwandlung in eine andere Energieart (Wärmeabgabe) geben. Somit wird die Intaktheit des optischen Kabels durch Wärmezerstörung sichergestellt. In diesem Fall soll die Solarstrahlungsübertragung über optischem Kabel Bedingungen erfüllen, die an Betrieb von faseroptischen Kabelleitungen gestellt werden.Concentrated solar radiation from the parabolic cylindrical first-stage concentrator falls on the boundary of two nonabsorbing (transparent) media - glass-air - with different refractive indices n1 and n2 under condition n1> n2. Refraction and reflection of solar radiation is determined by two laws. The refracted ray lies in the surface that passes through the falling ray and the perpendicular of the boundary. The angles of incidence are related to the Snellius law n1 Sina = n2Sinb. The sum energy of the reflected and refracted beam is equal to the energy of the angle of incidence. The intensity ratio of these beams depends on the refractive index and the angle of incidence of the beam according to the Fresnel formula. When the light beam from the first-stage concentrator falls on the transparent light guide at a large angle to the vertical, the beam energy is maximally reflected. The energy of the refracted beam increases as the angle of incidence with respect to the normal is minimal. According to these conditions, it is required that the light flux concentrated at the focus of the first-stage parabolo-cylindrical concentrator must be incident on the light guide so as to be below the threshold angle in the interior of the light guide. With these conditions, the light beam can not leave the interior of the light guide and then falls in the required direction. In order to create such conditions, metal mirror plates with silver coating are attached to each other in the same length of the optical fiber length on its side turned parabolzylindrischen concentrator. The angle of attack of the plates with respect to the light guide axis should be such that the bundle of concentrated solar radiation passing from the parabolic cylindrical first stage concentrator is reflected in the air-glass medium at the angle of perpendicular to the plate over 42-43 °. If the angle of the plates is optimally selected, the angle of the plates is optimally selected, maximum reflection of the solar radiation is achieved. Furthermore, the solar radiation flow reflected from the mirror plates should be at the media limit air-glass fall. The angle of incidence should be such that the reflected solar radiation should be minimal and the refracted solar radiation should be maximum. The angle of incidence of the solar beam with respect to the vertical should not exceed 42-43 °. In order to ensure this condition by design, an inclined surface made of the same transparent material as the light guide in the form of a prism at an angle of 30-35 ° with respect to the optical waveguide facing the solar radiation passing from the first stage concentrator and reflected by the mirror plates Vertical. The lower prism surface is densely embedded and cast together with the light guide. Then the broken solar radiation emanates from the prism glass and gets the direction parallel to the solar beam, which falls from the oblique surface of the mirror plate on the inclined surface of the light guide (this is one of the conditions of Fermi principles). Thus, the solar radiation bundle in the light guide interior and falls on the opposite side of the prism, ie on the media boundary glass-air. In this case, for the solar radiation propagating from glass into the air, the angle of total internal reflection exists. Therefore, the solar radiation does not run through the media boundary, but completely reflected in the interior of the incidence medium. As a result, the whole solar radiation remains in the optical fiber interior. The similar happens also with the solar radiation, which reflects from all in the whole light guide length attached flat mirror plates. As a result, the whole solar radiation is summed up by the first-stage concentrator in the optical fiber, and the direction thereof is changed to a direction convenient for the radiation use. The solar radiation bundle comes from the end of the optical fiber in the form of a round focal spot. The diameter of the stain depends on the quality of the templates that make up the parabola cylinder. The focal spot covers the entire spectrum of concentrated solar radiation, including the long and the far infrared radiation, which contains 47% of the total solar energy. This radiation area, falling on a substance, follows the same laws that require the reflection of visible light. Infrared radiation as well as visible light can be converted into thermal and electrical energy in the device to be registered. Such conversion is impossible in the known flat heat collectors. Concentrated solar radiation, formed by the outgoing from the light guide end beam is passed into the closed cylinder. The cylinder can be held conditionally for the absolutely black body as defined in thermodynamics. That means a body that absorbs all the electromagnetic radiation that falls on it in all areas and does not reflect anything. Depending on the area of the first-stage concentrator, the concentrated solar radiation has a high temperature, on which the degree of ionization depends. Therefore, it is possible to obtain a fourth step of the substance - plasma. Concentrated solar radiation, formed by the outgoing from the optical fiber end beam, falls on the collecting surface of the lens (Fresnel lens, etc.). This lens surface collects in its focal area rays from the light guide with a diameter of 1.5-2 mm. The rays can be directed into the optical cable. At high illuminance not only reduction of the absorption constant but also change of the sign can be observed. This is also confirmed in the works of A. Beer and SI Wawilow. If there is no absorption of solar radiation, there can be no conversion to another type of energy (heat dissipation). Thus, the integrity of the optical cable is ensured by heat destruction. In this case, the solar radiation transmission over optical cable to meet conditions that are put to operation of fiber optic cable lines.

1 zeigt ein Teil des Längsschnittes des Lichtleiters/Konzentrators. 1 shows a part of the longitudinal section of the light guide / concentrator.

2 zeigt Isometrie der Anordnung der Lichtleiterteile und optische Geometrie einzelner Strahlen, die auf den Lichtleiter fallen. 2 shows isometry of the arrangement of the optical fiber parts and optical geometry of individual rays falling on the light guide.

Der parabolozentrischen Konzentrator ist auf Zeichnungen nicht gezeigt, nur Solarstrahlen (2), die vom Konzentrator ausgehen. Der Lichtleiter 1 wird im Fokalbereich des parabolozentrischen Konzentrators erster Stufe angebracht (in den Figuren nicht gezeigt). Das Solarstrahlungsbündel 2 vom parabolozentrischen Konzentrator erster Stufe fällt auf die schräg gestellte reflektierende Spiegelplatte 3 unter dem Winkel 60–70° zur Senkrechten N1. Das Medium Luft-Glas. Das reflektierte Lichtbündel der Solarstrahlung 2 vom parabolozylindrischen Konzentrator erster Stufe fällt auf die schräge Prismafläche 4 unter dem Winkel 30–35° zur Senkrechten N2. Das ist das Medium Glas-Luft. Das Bündel wird im Glas gebrochen, der Brechungskoeffizient n2 ist ca. 1.5. Es ändert deswegen die Richtung nur im optischen Bereich im Schrägprisma, kommt aus dem Prisma, bricht sich in der Luft, wo der Brechungskoeffizient n1 ca. 1.0 beträgt, und bekommt eine zu den von der Schrägplatte 3 reflektierten Strahlen 2 parallele Richtung. Somit gerät das Lichtbündel 2 in den Innenraum des Lichtleiters 1, der im Umfang und in der ganzen Länge mit einem dielektrischen Stoff abgegrenzt ist. Dabei beträgt der Einfallwinkel des Lichtbündels 2 auf die gegenüberliegende Seite 5 des Lichtleiters 1 bezüglich der Senkrechten N3 60–70°. Für solche Strahlen der Solarstrahlung besteht der Winkel totaler Innenreflexion, die Strahlen gehen durch die Mediengrenze nicht durch und werden vollständig im Einfallmedium reflektiert. Als Ergebnis bleibt die ganze Solarstrahlung im Inneren des Lichtleiters 1. Da die Spiegelplatten 3 in der ganzen Länge des Lichtleiters 1 angebracht sind, wird die ganze Solarstrahlung von allen Spiegelplatten 3 summiert und bekommt die geänderte Richtung im Lichtleiter. Dabei werden benötigte Bedingungen zur Fernübertragung und Umwandlung in andere Energiearten geschaffen. Praktische Verwendung der Einrichtung zur optischen Konzentration der Solarstrahlung geschieht wie folgt.The parabolo-centric concentrator is not shown on drawings, only solar radiation ( 2 ) emanating from the concentrator. The light guide 1 is placed in the focal area of the first-stage parabolo-centric concentrator (not shown in the figures). The solar radiation bundle 2 from the first-stage parabolo-centric concentrator falls onto the slanting reflective mirror plate 3 at the angle 60-70 ° to the vertical N1. The medium air-glass. The reflected light beam of solar radiation 2 from the paraboloidal cylindrical first stage concentrator falls on the oblique prism surface 4 at an angle 30-35 ° to the vertical N2. This is the medium of glass-air. The bundle is broken in the glass, the refractive index n2 is about 1.5. It therefore changes the direction only in the optical range in the oblique prism, comes out of the prism, breaks in the air, where the refractive index n1 is about 1.0, and gets one of those of the slant plate 3 reflected rays 2 parallel direction. Thus the light bundle gets 2 in the interior of the light guide 1 which is delimited in the periphery and in the entire length with a dielectric substance. In this case, the angle of incidence of the light beam is 2 on the opposite side 5 of the light guide 1 with respect to vertical N3 60-70 °. For such rays of solar radiation there is the angle of total internal reflection, the rays do not pass through the media boundary and are completely reflected in the incident medium. As a result, the whole solar radiation remains inside the light guide 1 , Because the mirror plates 3 in the whole length of the light guide 1 are attached, all the solar radiation of all mirror disks 3 adds up and gets the changed direction in the light guide. It creates the necessary conditions for remote transmission and conversion to other types of energy. Practical use of the device for optical concentration of the solar radiation is as follows.

Im ersten Fall wird das Solarstrahlungsbündel in den geschlossenen Zylinder geleitet. Der Zylinder wird wie der absolut schwarze Körper hergestellt, der nicht nur das sichtbare Spektrum, sondern auch Infrarotstrahlung absorbieren kann. Im Zylinder wird eine Solarbatterie mit Si-Halbleitern und Wasserwärmeaustauscher angebracht. Das Wasser absorbiert die Energie sichtbarer und die Infrarotstrahlung sehr gut, kühlt die Halbleiter und dient als Wärmeträger. Es ist bekannt, dass je mehr die Konzentration der Solarstrahlung ist, desto weniger ist der Anzahl der teuren Halbleiter.In the first case, the solar radiation bundle is directed into the closed cylinder. The cylinder is made like the absolutely black body, which can absorb not only the visible spectrum but also infrared radiation. In the cylinder a solar battery with Si semiconductors and water heat exchanger is installed. The water absorbs the energy more visibly and the infrared radiation very well, cools the semiconductors and serves as a heat carrier. It is known that the more the concentration of solar radiation, the less the number of expensive semiconductors.

Mit Erhöhung der Sammelfläche für Solarenergie durch die Konzentratoren erster Stufe und wenn das Dampf-Gas-Gemisch entgegen der konzentrierten Solarstrahlung in den geschlossenen Zylinder (absolut schwarzer Körper) geleitet wird, erfolgt bei benötigter Temperatur im Zylinder direkte Thermolyse des Wasserstoffs.With increasing the collection area for solar energy through the concentrators first stage and when the vapor-gas mixture is directed against the concentrated solar radiation in the closed cylinder (absolutely black body), takes place at the required temperature in the cylinder direct thermolysis of hydrogen.

Wenn der geschlossene Zylinder wie ein Betonmischer gedreht wird und ein luftloser Raum (kein Sauerstoff) geschaffen wird, entstehen Bedingungen für die Müllpyrolyse. Dabei entsteht ein synthetisches Gas für den Haushaltsbedarf. Dioxin sowie Dioxid fehlen. Später zersetzt sich der Müll in einzelne chemische Grundstoffe, wenn die Müllpyrolyseprodukte heftig gekühlt werden. Im zweiten Fall wird das Solastrahlungsbündel (Eintrittsöffnung) an die optische Sammel- oder Fresnellinse geleitet. Im Fokalbereich wird die gesammelte Solarstrahlung mit einer bestimmten Austrittsöffnung an die Stirnfläche des optischen Kabels geleitet. Durch dieses Kabel wird sie an den Verbraucher zur Umwandlung in eine andere Energieart geleitet.If the closed cylinder is turned like a concrete mixer and an airless space (no oxygen) is created, creates conditions for garbage pyrolysis. This creates a synthetic gas for household needs. Dioxin and dioxide are missing. Later, the garbage decomposes into individual chemical raw materials when the garbage pyrolysis products are cooled vigorously. In the second case, the solar radiation beam (inlet opening) is directed to the optical collecting or Fresnel lens. In the focal area, the collected solar radiation is directed with a certain outlet opening to the end face of the optical cable. Through this cable, it is routed to the consumer for conversion to another type of energy.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

RU 2342606 [0002]
RU 2005125937/06 [0002]

Claims

Apparatus for optically concentrating the solar energy with subsequent conversion to other types of energy intended to maintain high temperatures in order to collect energy resources and dispose of waste. The device includes reflection of solar radiation and concentration of solar energy at the consumer. The device is characterized in that the concentrated solar radiation falls from the first-stage concentrator to the light guide / concentrator. The light guide has a round cross section and is made of a non-absorbent transparent fabric. In the optical waveguide, the reflector plates, which are inclined at an equal distance, are mounted in the entire length of the optical waveguide on the part of the falling solar radiation. The solar radiation is incident on the reflecting plates in the medium air-glass at an angle of 65-70 ° to the vertical, is reflected by the plates and falls on the inclined surface of the prisms. The prisms are set at an angle of 30-35 ° to the board vertical. Thereafter, the medium glass-air is broken in the glass and gets into the interior of the light guide. The interior is delimited from all sides with a transparent dielectric material. In the interior, the medium gets the direction parallel to the rays reflected by mirror plates. The angle of incidence of the rays on the inside of the light guide is 60-65 ° to the vertical. For such rays - the medium glass-air - there is an angle of total internal reflection. The rays do not go through the media boundary, but remain in the light guide. The solar radiation from the first-stage concentrator is summed from all oblique mirror plates, gets into the light guide and propagates throughout the cross-section of the light guide by getting a predetermined direction of the solar radiation flux. The device is also characterized in that the whole out of the light guide solar radiation spectrum in the closed cylinder, mounted as an absolutely black body, is passed. In the cylinder, the solar radiation is converted into other types of energy. The device is also characterized in that the solar radiation optically concentrated by collecting lenses and the outlet opening is allowed to direct the rays in the end face of the optical cable for further remote transmission.