RS65423B1 - Postupak i aparat za praćenje i koncentrovanje elektromagnetnih talasa koji dolaze iz pokretnog izvora u fiksnu fokusnu tačku - Google Patents

Postupak i aparat za praćenje i koncentrovanje elektromagnetnih talasa koji dolaze iz pokretnog izvora u fiksnu fokusnu tačku

Info

Publication number
RS65423B1
RS65423B1 RS20240434A RSP20240434A RS65423B1 RS 65423 B1 RS65423 B1 RS 65423B1 RS 20240434 A RS20240434 A RS 20240434A RS P20240434 A RSP20240434 A RS P20240434A RS 65423 B1 RS65423 B1 RS 65423B1
Authority
RS
Serbia
Prior art keywords
concentrating
receiver
focal point
electromagnetic wave
platform
Prior art date
Application number
RS20240434A
Other languages
English (en)
Inventor
Adnan Ayman Al-Maaitah
Original Assignee
Wahaj Invest Llc
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 Wahaj Invest Llc filed Critical Wahaj Invest Llc
Publication of RS65423B1 publication Critical patent/RS65423B1/sr

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/30—Solar heat collectors for heating objects, e.g. solar cookers or solar furnaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G6/00—Devices for producing mechanical power from solar energy
    • F03G6/02—Devices for producing mechanical power from solar energy using a single state working fluid
    • F03G6/04—Devices for producing mechanical power from solar energy using a single state working fluid gaseous
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G6/00—Devices for producing mechanical power from solar energy
    • F03G6/06—Devices for producing mechanical power from solar energy with solar energy concentrating means
    • F03G6/062—Parabolic point or dish concentrators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G6/00—Devices for producing mechanical power from solar energy
    • F03G6/06—Devices for producing mechanical power from solar energy with solar energy concentrating means
    • F03G6/064—Devices for producing mechanical power from solar energy with solar energy concentrating means having a gas turbine cycle, i.e. compressor and gas turbine combination
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G6/00—Devices for producing mechanical power from solar energy
    • F03G6/06—Devices for producing mechanical power from solar energy with solar energy concentrating means
    • F03G6/065—Devices for producing mechanical power from solar energy with solar energy concentrating means having a Rankine cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G6/00—Devices for producing mechanical power from solar energy
    • F03G6/06—Devices for producing mechanical power from solar energy with solar energy concentrating means
    • F03G6/068—Devices for producing mechanical power from solar energy with solar energy concentrating means having other power cycles, e.g. Stirling or transcritical, supercritical cycles; combined with other power sources, e.g. wind, gas or nuclear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/30—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with lenses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/71—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with parabolic reflective surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/45—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with two rotation axes
    • F24S30/452—Vertical primary axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S50/00—Arrangements for controlling solar heat collectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S50/00—Arrangements for controlling solar heat collectors
    • F24S50/20—Arrangements for controlling solar heat collectors for tracking
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S2030/10—Special components
    • F24S2030/13—Transmissions
    • F24S2030/133—Transmissions in the form of flexible elements, e.g. belts, chains, ropes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S2030/10—Special components
    • F24S2030/13—Transmissions
    • F24S2030/134—Transmissions in the form of gearings or rack-and-pinion transmissions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S2030/10—Special components
    • F24S2030/14—Movement guiding means
    • F24S2030/145—Tracks
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S2030/10—Special components
    • F24S2030/17—Spherical joints
    • 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
    • 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
    • Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines
    • 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
    • Y02E10/47—Mountings or tracking

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Description

Opis
OBLAST TEHNIKE
[0001] Ovaj se pronalazak odnosi na postupak i aparat za koncentrovanje elektromagnetnih talasa koji dolaze od/iz pokretnog izvora u fokusnu tačku utvrđenu u tlo. Ovaj pronalazak opisuje sistem za praćenje za uređaj koji može da koncentruje dolazne elektromagnetne talase u fiksnoj fokusnoj tački. Ova koncentracija elektromagnetnih talasa može da se uradi refleksijom, kao u slučaju reflektujuće posude, ili refrakcijom kao u slučaju koncentrujućih sočiva. Izvođenja ovog pronalaska su takođe specifično projektovana kada je Sunce izvor elektomagnetnog zračenja. Ovde se izvođenja takođe opisuju detaljnim prikazom postupka i aparata što omogućava da se uređaj za koncentrovanje elektromagnetnog talasa pomeri da bi pratio pokretni izvor pri čemu se drži fokusna tačka koncentracije utvrđena u tlo.
OBLAST TEHNIKE
[0002] Postojeći uređaji koji mogu da koncentruju dolazne elektromagnetne talase, kao što su svetlo i telekomunikacioni signali, na njihove odgovarajuće fokusne tačke pri čemu elektromagnetni talasi padaju normalno na njihove otvore. Takvi uređaji se koriste dosta dugo u koncentraciji solarne energije da bi sesnopovi sunčeve svetlosti koncentrovali na fokusnu tačku i za telekomunikaciju da bi se signal u uređaju prijemnika koncentrovao na fokusnu tačku.
[0003] U primenama na sunčevoj svetlosti, koncentrovanje reflektujuće solarni parabolični tanjiri i koncentracionih sočiva imaju važne karakteristike, kao što je visoka koncentracija koja daje kao rezultat veoma visoke temperature prijemnika ili visoku fotonaponsku efikanost (FN). Slično tome, moguće je koristiti sočiva (bilo glatka ili Fresnel sočiva) da bi se koncentrovalo svetlo i snop sunčevih zraka na fokusnu tačku. Dostupni su komercijalni proizvodi na tržištu pri čemu parabolički tanjiri prate sunce automatski i to kao rezultat daje da se visoke temperature koriste da bi radio Sterling motor, na primer, ili da se koncentruje sunce na KPN (koncentrujućem fotonaponskom). U nekim slučajevima visoku temperaturu je moguće koristiti da bi se otopili metali na prijemniku.
[0004] Prijemnik mora da se pomeri kako taj tanjir ili sočivo menja svoj ugao da prati signal ili sunce. Slično, ovo je slučaj u svim solarnim koncentrujućim sočivima kod kojih fokusna tačka u svim postojećim uređajima menja položaj kako sočiva prate sunce. Ovo nameće brojna ograničenja na primene paraboličke posude ili koncentratora sočiva posebno ako je prijemnik težak ili mora da ima protok materijala na sebe i (ili) od sebe. U solarnim koncentratorima paraboličkog tanjira, na primer, težina Sterling motora je glavno ograničenje zajedno sa opterećenjem pod uticajem vetra koji ograničava kapacitet proizvodnje električne energije najvećeg postojećeg solarnog paraboličkog tanjira na 25 KW.
[0005] Komplikovan mehanizam praćenja treba da koncentruje snop sunčevog zraka ili signal u fokusnu tačku utvrđenu u tlo. Jedan pokušaj rešavanja ovog pitanja je tako što se linearni kolektor pričvrsti na tlo sa zakretnim koncentratorom koji menja ugao. Međutim, u tom prethodnom stanju tehnike ta fokusna tačka se neprestano menjanja duž prijemnika. Neka prethodna stanja tehnike objašnjavaju uređaje za praćenje pri čemu se parabolički tanjir rotira oko postolja utvrđenog u tlo. Iako različiti koncentratori prednjeg elektromagnetnog talasa jesu poznati u ovoj oblasti, svi, ili skoro svi ti trpe od jednog ili više od jednog nedostatka. Svi ovi uređaji imaju fokusnu tačku koja se pomera kako tanjir ili sočivo prate sunce. Samim tim, postoji potreba da se obezbede postupci i aparat za utvrđivanje fokusne tačke u tlo pri čemu se prate i koncentruju dolazni talasi.
[0006] US 3998 206 A opisuje aparat prema uvodnom delu patentnog zahteva 1.
[0007] Ovaj pronalazak ilustruje postupak i aparat za praćenje i koncentrovanje elektromagnetnih talasa koji dolaze od pokretnog izvora u fokusnu tačku utvrđenu u tlo. Ovaj pronalazak opisuje sistem za praćenje za uređaj koji može da koncentruje dolazne elektromagnetne talase u fiksnoj fokusnoj tački. Jedno izvođenje takvog pronalaska se koristi za praćenje i koncentrovanje dolaznih solarnih talasa.
KRATAK OPIS PRONALASKA
[0008] Sledeći rezime je dat da bi olakšao razumevanje nekog od inovativnih svojstava jedinstvenog za opisano izvođenje i nije predviđeno da bude pun opis. Puno razumevanje različitih varijantnih rešenja ovde opisanih izvođenja je moguće steći uzimanjem u obzir celog spisa, patentnih zahteva, slika i apstrakta kao celine.
[0009] Ovaj se pronalazak odnosi na postupak i aparat za praćenje i koncentrovanje elektromagnetnih talasa koji dolaze od pokretnog izvora u fokusnoj tački utvrđenoj za tlo. Ovaj pronalazak opisuje sistem za praćenje za uređaj koji može da koncentruje dolazne elektromagnetne talase u fiksnoj fokusnoj tački. Ova koncentracija elektromagnetnih talasa se radi refleksijom, pomoću reflektujućeg tanjira.
[0010] Izvođenja ovog pronalaska su takođe specifično projektovana kada je izvor elektromagnetnog zračenja Sunce. Ovde se izvođenja takođe opisuju detaljnim prikazom postupka i aparata što omogućava uređaj za koncentrovanje elektromagnetnog talasa da se pomeri da bi pratio pokretni izvor pri čemu se drži fokusna tačka koncentracije utvrđena u tlo.
[0011] Ovaj pronalazak obuhvata reflektujući parabolički tanjir kao uređaj za koncentrovanje elektromagnetnog talasa. Varijantna rešenja ovog pronalaska još postoje u postupcima i sistemu praćenja za parabolički tanjir da prati sunce ili bilo koji dolazni signal pri čemu koncentruje snop sunčevog zraka ili signal na fokusnu tačku utvrđenu u tlo. Uređaj za koncentrovanje elektromagnetnog talasa, naime felektujući parabolički tanjir se ometa u hemisferi (koja je fikciona) pri čemu se ta fokusna tačka tanjira poklapa sa centrom te hemisfere. Dakle, ako se hemisfera rotira oko svog centra pri čemu je prednjom stranom okrenuta snopu sunčevog zraka (ili dolaznom signalu) normalno taj parabolički tanjir će uvek koncentrovati zrak na fiksnu fokusnu tačku. Na osnovu ovog principa praktičan sistem praćenja koncentrujućih elektromagnetnih talasa je predstavljen i projektovan tako da se lako gradi za parabolični tanjir koja uvek usredsređuje snop sunčevog zraka, telekomunikacione signale i druge elektromagnetne talase na fokusnu tačku utvrđenu u tlo. Primene takvog pronalaska su za kontinualno otapanje metala energijom sunca, proizvodnju vodonika iz vode koncentrovanjem energije sunca visokom temperaturom, visoku efikasnost kombinovanog ciklusa koncentrovanjem snage sunca, i Sterling motor velikih razmera pogonjen paraboličnim tanjirom.
[0012] Različiti predmeti, karakteristike, varijantna rešenja i prednosti ovog pronalaska će postati očigledniji iz sledećeg detaljnog opisa poželjnih izvođenja, zajedno sa priloženim slikama nacrta na kojima slični brojevi predstavljaju slične komponente.
KRATAK OPIS SLIKA NACRTA
[0013]
SL 1 ilustruje prvo izvođenje koncentratora elektromagnetnog talasa pri čemu parabolični tanjir ima prepreku u hemisferi.
SL. 2.a pokazuje jedno varijantno rešenje prvog izvođenja koje pokazuje kako od hemisfere ometan parabolični tanjir okrenut prednjom stranom prema snopu zraka sunca u hemisferi normalno koncentruje snop sunčevog zraka u fokusnu tačku.
SL. 2.b pokazuje činjenicu da kako se hemisfera na SL.2. rotira oko svog utvrđenog centra da bi pratio snop sunčevog zraka i prednjom stranom je normalno okrenut prema suncu, pri čemu će taj uređaj nastaviti da koncentruje snop sunčevog zraka u fiksnufokusnu tačku.
SL.3 ilustruje izometrijski prikaz drugog izvođenja ovog pronalaska koji obuhvata parabolički reflektujući tanjir duž sistema za praćenje sa fiksnom fokusnom tačkom.
SL. 4 ilustruje bočni izgled izvođenja prikazanog na SL.3 sa uglom nagiba između dva i 90 stepeni.
SL.5 ilustruje bočni izgled izvođenja prikazanog na SL.3 sa uglom nagiba od devedeset stepeni.
SL.6 ilustruje primer, koji nije deo ovog pronalaska, a pokazuje izometrijski prikaz praktičnog rasporeda za sistem praćenja koncentracionih sočiva sa fiksnom fokusnom tačkom.
DETALJAN OPIS
[0014] Specifične vrednosti i konfiguracije razmatrane u ovim neograničavajućim primerima mogu da se variraju i biraju se prosto da bi ilustrovale najmanje jedno izvođenje i nisu predviđene da ograniče specifične vrednosti i konfiguracije.
[0015] Ovaj pronalazak prikazuje postupke i uređaj za koncentrovanje elektromagnetnih talasa koji potiču iz izvora kretanja na fiksnu fokusnu tačku korišćenjem uređaja za koncentrovanje elektromagnetnog talasa, naime refleksijom paraboličkog tanjiraunutar kog koncentriše dolazne normalne elektromagnetne talase u fokusnu tačku i ometanje takvog uređaja u zamišljenoj hemisferi tako što se njegova fokusna tačke poklapa sa centrom hemisfere. Hemisfera može da rotira oko svog utvrđenog centra i ovaj aparat i može da prati pokretni izvor elektromagnetnog talasa pomeranje izvora elektromagnetnog talasa rotiranjem oko pomenutog utvrđenog centra hemisfere, tako da se je prednjom stranom okrenut normalno dolaznim elektromagnetnim zracima pod pravim uglom. Dakle, ako se hemisfera rotira oko svog centra pri čemu je prednjom stranom okrenuta prema elektromagnetnom talasu (ili dolaznom signalu) pod pravim uglom, taj uređaj će uvek koncentrovati zrak u fokusnu tačku utvrđenu u odnosu na tlo. Parabolični tann u hemisferi uvek snop sunčevog zraka, telekomunikacione signale i druge frontove elektromagnetnog talasa usredsređuju na fokusnu tačku utvrđenu u tlo.
[0016] U pronalasku kako je prikazano na SL.1, parabolični tanjir (3) je ometan u hemisferi. Fokusna tačka paraboličkog tanjira se poklapa sa centrom sfere (1) pri čemu je hemisfera zapravo polovina te sfere. Posle ovoga, centar sfere će biti referenciran kao centar hemisfere. Centar hemisfere (1) je u tački utvrđenoj u tlo. Dakle bez obzira na način na koji se hemisfera rotira oko svog centra, fokusna tačka paraboličkog tanjira ostaje ista kao centar te sfere (što znači utvrđena u tlo) za svaki snop/zrak koji je normalan na ravan poprečnog preseka sfere ili paraboličkog tanjira. Da bi se koncentrovao snop sunčevog zraka, telekomunikacioni signal, i drugi elektromagnetni signali na taj prijemnik, potrebno je samo da se rotira sfera oko svog centra tako da snop sunčevog zraka ili elektromagnetni signal bude upravan na ravan centra hemisfere.
[0017] SL. 2 pokazuje jedno varijantno rešenje prvog izvođenja pri čemu snop sunčevog zraka (ili elektromagnetni signal) (4) jeste upadan normalno na područje poprečnog preseka hemisfere (2) i samim tim normalno na parabolički tanjir koji se ometa u hemisferi (3). Parabolički tanjir će da koncentruje snop sunčevog zraka u fokusnu tačku (1) koja se poklapa sa centrom hemisfere.
[0018] Kako snop sunčevog zraka (ili elektromagnetni signal) menja svoj pravac, hemisfera će se okretati oko svog centra kao što je prikazano na SL.2. b da bi pod pravim uglom prednjom stranom bila okrenuta snopu sunčevog zraka.
[0019] Kao posledica toga, snop sunčevog zraka će biti pod pravim uglom okrenut prednjom stranom paraboličnom tanjiru koji će se zauzvrat usredsrediti na fokusnu tačku koja je ista kao centar hemisfere. Kao što je pomenuto ova fokusna tačka je utvrđena u tlo. Samim tim bez obzira na smer snopa sunčevog zraka (ili signala), parabolički tanjir će se usredsrediti na svoju fiksnu fokusnu tačku koja će takođe biti centar te hemisfere. Sve što je potrebno jeste da se rotira hemisfera oko svog centra da bi prednja strana bila okrenuta snopu sunčevog zraka pod prvim uglom u odnosu na hemisfernu ravan ili paraboličku krivulju. Hemisfera je zamišljena.
[0020] SL.3 je još jedno izvođenje ovog pronalaska pokazuje izometrijski izgled sistema za praćenje paraboličkog tanjira sa fiksnom fokusnom tačkom. U ovom izvođenju, parabolički tanjir (3) drže dva kraka (2) koja su slobodno pridružena osloncu (6). Dva oslonca (6) su utvrđena na platformu, poželjno, kružnu platformu (7) postavljenu na točkove i okreću se bilo u smeru kretanja kazaljke na satu ili suprotno kretanju kazaljke na satu kako to kontroliše bočni motor (8). Ovo može da bude mehanizam zupčastog točkića ili mehanizam ugrađenog čekrka ili bilo koji drugi poznati postupak obrtanja. Obrtanje ove platforme će pratiti ugao azimuta sunca. Parabolički tanjir (3) oslonjen na krake (2) je slobodan za zakretanje oko slobodnih zglobova oslonaca (6). Da bi se ovo kretanje paraboličkog tanjira kontrolisalo, uže se spaja na suprotnu ivicu tanjira i drugi kraj je obmotan oko motora (4) platforme utvrđene na kružnu platformu (7). Slika 4 obezbeđuje bolji prikaz užeta. Povlačenjem ili otpuštanjem užeta, motor (4) platforme će kontrolisati ugao nagiba tanjira da bi odgovarao uglu sunca. Samim tim, obrtanje kružne platforme (7) kontrolisano bočnim motorom (8) i povlačenje ili otpuštanje užeta kontrolisano motorom (4) platforme paraboličkog tanjira će uvek biti pod pravim uglom prednjom stranom okrenuto suncu putem bilo kog poznatog kontrolnog mehanizma motora (4) i (8) kako je razmatrano. Prijemnik (1) koji može da bude, na primer, ali se ne ograničava na, fotonaponski sistem, peć, predajnik, ili drugi sistemi praćenja elektromagnetnog talasa, smešten u fokusnoj tački paraboličke posude (3) koja je ista kao centar zamišljene hemisfere. Kao posledica, dokle god je parabolički tanjir prednjom stranom pod pravim ugčlom okrenut suncu će usled kontrole motora (4) i (8), sunce uvek da bude usredsređeno na fiksnu fokusnu tačku na prijemniku (1). Prijemnik je na tlu poduprt osloncem (5) koji ima prolaz, koji obrće materijal do prijemnika i/ili od prijemnika. Materijal može da bude fluid za pomeranje turbine na primer, ali bez ograničenja na, kombinovan krug gasne turbine itd. Umesto sagorevanja goriva da bi se povećala temperatura komprimovanog vazduha u komori za sagorevanje, komprimovani vazduh se ostavlja da teče do utvrđene lokacije fiksnefokusne tačke koju treba zagrejati do visoke temperature i zatim se tok vraća u stadijum turbine. Ovaj zagrejani vazduh se još koristi za ključanje vode do pare da bi pokretao parnu turbinu. Ovo će dati kao rezultat generisanje solarnog elektriciteta veoma visoke efikasnosti. Ovaj prolaz može takođe da se koristi za cirkulaciju materijala na primer metala i nemetala. Za kontinualno otapanje metala, oslonac može da sadrži i prolaze za utovar čvrstog metala na prijemnik i da dozvoljava da otopljeni metal isteče iz prijemnika. Visoka temperatura daje kao rezultat utvrđenu tačku takođe opisanim postupcima koje je moguće koristiti za generisanje termičkog vodonika iz vode i druge primene termo-hemijskog skladištenja energije sunca. Parabolički tanjir (3) ima prorez nešto malo veći od dimenzija oslonca (5) što omogućava da se slobodno zakrene kao što je jasno prikazano na SL.3. Pored toga, prijemnik po potrebi može da prinudno uvek bude prednjom stranom okrenut tanjiru postavljanjem na trodimenzionalni zakretni stub (9) i spojen na štap koji se okreće sa uglom nagiba te posude. Ovo će garantovati da će prijemnik uvek pod pravim uglom primiti koncentrovani snop sunčevog zraka, telekomunikacioni signal, ili bilo koji drugi elektromagnetni signal. Ovo je posebno važno u izvesnim slučajevima kao kada je prijemnik Sterling motor. Sa druge strane, oslonac može da bude i sa vrha tanjira pre nego sa dna iz bilo kojih drugih potrebnih razloga.
[0021] SL. 4 je bočni izometrijski prikaz a na SL.3 sa uglom nagiba između nula i 90 stepeni.
[0022] SL. 5 je bočni izometrijski prikaz na SL.3 sa uglom nagiba od devedeset stepeni i može lako da se zamisli pozicija sistema kada je sunce normalno na tlo.
[0023] SL.6 je još jedan primer, koji nije deo ovog pronalaska, a pokazuje izometrijski prikaz praktične konstrukcije sistema za praćenje koncentracionih sočiva sa fiksnom fokusnom tačkom. U velikom broju slučajeva snop sunčevih zraka treba da bude koncentrisan odozgo na prijemni uređaj na dnu. U ovom slučaju koriste se koncentrujuća sočiva. Ta sočiva mogu biti ili glatka ili Frenelova sočiva. Sistem za koncentrovanje elektromagnetnog talasa sličan sistemu opisanom za parabolički tanjir je prikazan na Slici 6. Slično ranijem opisu na Slici 3, prijemnik (1), spojni kraci (2), motor (4) za kontrolisanje platforme užetom, nosač (5) prijemnika, oslonci (6), platforma (7) i bočni motor (8) su isti kao i kada su opisani ranije sa istom funkcijom. Međutim, parabolički tanjir (3) na Sl.3 koji se zakreće ispod prijemnika (1) se zamenjuje koncentrujućim sočivima (3) na Sl. 6 koja se zakreću iznad prijemnika koji koncentruje snop sunčevih zraka direktno na njega. Lokacija motora (4) na Sl.6 je drugačija od lokacije na Sl. 3, Sl.4, i Sl.5. Pošto motori (4) i (8) na Sl.6 kontrolišu položaj sočiva tako da uvek bude normalan na snop sunčevih zraka, ta sočiva će koncentrovati sunce na prijemniku (1) u fiksnoj fokusnoj tački. Slično tome, prijemnik (1) može da bude bilo krut ili zakrenut na trodimenzionalnom zakretnom stubu da bi ga prisilio da se normalno prednjom stranom okrene koncentrujućim sočivima.
[0024] Sistem praćenja i aparat ilustrovani u ovom pronalasku za uređaj za koncentrovanje elektromagnetnog talasa, naime reflektujući koncentrator paraboličkog tanjira, koji održava fiksnu fokusnu tačku, ima brojne primene i ne može biti dobijen uobičajenim putem. Za solarne primene postupci opisani na Sl.3 i Sl.4 dozvoljavaju kontinualno otapanje metala kao oslonca mogu takođe da sadrže prolaze za otpremanje čvrstog metala do prijemnika i ostave otopljenom metalu da teče dalje od prijemnika. Još jedna važna primena jeste da je ove postupke moguće koristiti za kombinovani ciklus gasne turbine. Umesto sagorevanja goriva da bi se povećala temperatura komprimovanog vazduha u komori za sagorevanje, komprimovani vazduh je ostavljen da teče do utvrđene lokacije fiksne fokusne tačke koju treba zagrejati do visokih temperatura i zatim da teče nazad do stadijuma turbine i kako ispušta paru može da ključa slično bilo kojoj parnoj turbini kombinovanog ciklusa. Ovo će dati kao rezultat generisanje solarnog elektriciteta veoma visoke efikasnosti. Visoka temperatura daje kao rezultat utvrđenu tačku opisanim postupcima koje je takođe moguće koristiti za generisanje termičkog vodonika iz vode i drugih primena termo-hemijskog skladištenja energije sunca. Pored toga, pošto žarišna tačka može da se osloni u ovom pronalasku na sadašnji parabolički tanjir za praćenje može da se koristi za generisanje snage velikih razmera korišćenjem teškog Sterling motora što nije bilo izvodljivo u pokretnom sistemu fokusne tačke.
[0025] Jasno je da će varijacije gore opisanih i drugih svojstava i funkcija, ili njihove alternative, biti moguće u kombinaciji u brojnim drugim različitim sistemima ili prijavama bez udaljavanja od obima patentnih zahteva u nastavku. Takođe, te raznorazne za sada nepredviđene ili neshvaćene mogućnosti, modifikacije, varijacije ili poboljšanja mogu naknadno da daju stručnjaci u ovoj oblasti bez udaljavanja od obima patentnih zahteva u nastavku.

Claims (8)

Patentni zahtevi
1. Aparat za koncentrovanje elektromagnetnih talasa koji potiču od izvora kretanja do fiksne fokusne tačke, obuhvata
- zamišljenu hemisferu koja može da rotira oko svog utvrđenog centra;
- uređaj (3) za koncentrovanje elektromagnetnog talasa koji koncentruje dolazne normalne elektromagnetne talase u svoju fokusnu tačku pomenuti uređj (3) za koncentrovanje elektromagnetnog talasa se ometa u pomenutoj zamišljenoj hemisferi tako da se njegova fokusna tačka poklapa sa centrom hemisfere, pri čemu se uređaj (3) za koncentrovanje pomenutog talasa okreće oko pomenutog centra zamišljene hemisfere tako da drži svoju fokusnu tačku utvrđenu u tlo, pri čemu pomenuti uređaj (3) za koncentrovanje jeste reflektujući parabolički tanjir.
- prijemnik (1) smešten na pomenutoj fokusnoj tački;
- obrtna platforma (7), postavljena na točkove i rotiranje koje se kontroliše pomoću bočnog motora (8) da bi se pratio ugao azimuta sunca, ima dva oslonca (6) koji imaju zglobove i pričvršćeni su na pomenutu rotacionu platformu (7);
pri čemu se pomenuti uređaj (3) za koncentrovanje elektromagnetnog talasa drži pomoću dva kraka (2);
pri čemu pomenuti aparat još obuhvata oslonac (5) koji nosi prijemnik (1) na tlu i pričvršćuje se u odnosu na pomenutu platformu (7);
pri čemu je oslonac (5) izrađen sa prolazom za cirkulaciju materijala do ili od prijemnika (1),
naznačeno time što pomenuti kraci (2) jesu slobodno spojeni na dva oslonca (6) tako da su kraci (2) slobodni da se zakreću oko zglobova oslonca (6), i time što da bi se kontrolisalo kretanje uređaja za koncentrovanje elektromagnetnog talasa, na suprotnu ivicu pomenutog elektromagnetnog talasa jeste spojeno uže i drugi kraj se omotava oko motora (4)platforme pričvršćenog na platformu (7),
pri čemu se povlačenjem ili otpuštanjem motora (4) platforme kontroliše ugao nagiba pomenutog uređaja za koncentrovanje da bi on mogao da se normalno prednjom stranom okrene prema suncu.
2. Aparat prema prethodnom patentnom zahtevu, naznačen time što se prijemnik (1) postavlja duž trodimenzionalnog zakretnog stuba (9) koji rotira sa uglom nagiba pomenutog uređaja (3) za koncentrovanje elektromagnetnog talasa u normalnom smeru.
3. Aparat prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što prorez nešto veći od dimenzija oslonca (5) jeste dat u pomenutom uređaju (3) za koncentrovanje elektromagnetnog talasa da bi omogućio da se uređaj za koncentrovanje elektromagnetnog talasa slobodno zakreće.
4. Aparat prema jednom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što bočni motor (8) kontroliše obrtanje platforme (7) pomoću bilo kog od mehanizama izabranih iz grupe koja obuhvata mehanizam zupčastog točkića i mehanizam ugrađenog čekrka.
5. Aparat prema jednom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što prijemnik (1) formira deo za topljenje metala zagrejan koncentrovanim zracima pri čemu metal teče u deo za topljenje kroz prolaz i otopljeni tečni metal teče nadole kroz još jedan prolaz u osloncu (5) prijemnika (1).
6. Aparat prema jednom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što prijemnik (1) jeste komora za sagorevanje kombinovane ciklične gasne turbine koja podiže temperaturu komprimovanog vazduha posle stadijuma kompresora propuštanjem kroz prijemnik (1) radi zagrevanja koncentrovanim zracima.
7. Aparat prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što prijemnik (1) jeste teški Sterlingov motor.
8. Aparat prema bilo kom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time što prijemnik (1) jeste vrući deo prijemnika generatora vodonika uređaja za razdvajanje koji razlaže vodu na vodonik i kiseonik.
RS20240434A 2014-04-28 2015-04-21 Postupak i aparat za praćenje i koncentrovanje elektromagnetnih talasa koji dolaze iz pokretnog izvora u fiksnu fokusnu tačku RS65423B1 (sr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/262,985 US9772121B1 (en) 2014-04-28 2014-04-28 Method and apparatus for tracking and concentrating electromagnetic waves coming from a moving source to a fixed focal point
EP15001170.8A EP2944894B1 (en) 2014-04-28 2015-04-21 Method and apparatus for tracking and concentrating electromagnetic waves coming from a moving source to a fixed focal point

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RS65423B1 true RS65423B1 (sr) 2024-05-31

Family

ID=53039156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RS20240434A RS65423B1 (sr) 2014-04-28 2015-04-21 Postupak i aparat za praćenje i koncentrovanje elektromagnetnih talasa koji dolaze iz pokretnog izvora u fiksnu fokusnu tačku

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9772121B1 (sr)
EP (1) EP2944894B1 (sr)
ES (1) ES2977407T3 (sr)
RS (1) RS65423B1 (sr)
WO (1) WO2015167851A1 (sr)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10436182B2 (en) * 2017-07-21 2019-10-08 Ayman Adnan S. Al-Maaitah System for collecting radiant energy with a non-imaging solar concentrator
CN115289693B (zh) * 2022-01-21 2025-09-02 哈尔滨瀚成科技有限公司 一种太阳能直射加热设备

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3998206A (en) * 1973-08-31 1976-12-21 Arnold Jahn System for collecting and utilizing solar energy
CH597574A5 (sr) * 1976-01-29 1978-04-14 Roger Lang
US4111184A (en) 1977-04-06 1978-09-05 Nasa Sun tracking solar energy collector
US4252107A (en) * 1978-04-20 1981-02-24 General Electric Company Solar tracking concentrator
FR2446451B1 (fr) * 1979-01-09 1987-10-02 Lassalle Eliane Four solaire a foyer fixe
US4449515A (en) 1979-07-16 1984-05-22 Seige Corporation Apparatus for collecting, intensifying and storing solar energy
US4333446A (en) * 1980-05-16 1982-06-08 Smyth Aerodynamics, Inc. Solar concentrator
US4781174A (en) * 1982-12-08 1988-11-01 Gardner Kenneth H Cremation apparatus and method
US4548195A (en) 1983-12-27 1985-10-22 Balhorn Alan C Solar energy apparatus with automatic tracking alignment adjustments
US4586334A (en) * 1985-01-23 1986-05-06 Nilsson Sr Jack E Solar energy power generation system
DE3611375A1 (de) * 1986-04-03 1987-10-08 Rosskoth Kathrin Sonnenkocher
US4870949A (en) * 1987-07-27 1989-10-03 Butler Barry L Wind resistant two axis tracker for energy or radiation concertrators
US4875467A (en) * 1988-07-28 1989-10-24 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Support and maneuvering apparatus for solar energy receivers
US5325844A (en) 1992-02-11 1994-07-05 Power Kinetics, Inc. Lightweight, distributed force, two-axis tracking, solar radiation collector structures
WO2003004942A1 (de) * 2001-07-05 2003-01-16 Paul Scherrer Institut Reaktor zur nutzung von solarer strahlungswärme
IL155867A0 (en) * 2003-05-12 2003-12-23 Univ Ramot Solar tracking system
US7637457B2 (en) * 2004-04-30 2009-12-29 Lawrence Livermore National Security, Llc Rankine-Brayton engine powered solar thermal aircraft
WO2006108247A1 (en) * 2005-04-11 2006-10-19 Bakir Krupic Rotary concave mirror for production of hot water or water steam
US20080184989A1 (en) * 2005-11-14 2008-08-07 Mecham Travis W Solar blackbody waveguide for high pressure and high temperature applications
DE102006044601A1 (de) * 2006-09-19 2008-03-27 Solar Dynamics Gmbh Kugeloptik
FR2927155B1 (fr) * 2007-03-05 2010-04-02 R & D Ind Sarl Capteur solaire.
US8272216B2 (en) * 2008-02-22 2012-09-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Method for converting solar thermal energy
US20090314280A1 (en) 2008-06-24 2009-12-24 Rajarshi Banerjee Apparatus and A Method for Solar Tracking and Concentration af Incident Solar Radiation for Power Generation
US20100000874A1 (en) 2008-06-24 2010-01-07 Sundrop Fuels, Inc. Various methods and apparatus for solar assisted fuel production
US20100206295A1 (en) * 2009-02-03 2010-08-19 Xiao Dong Xiang Systems and methods of solar thermal concentration for 2-dimensional focusing concentrators including features of sequential heating, thermal loss reduction, and/or adjustment of operation or operating parameters
US8069849B2 (en) * 2009-02-13 2011-12-06 Matalon Energy, Llc Parabolic solar collector
US8166966B2 (en) * 2009-06-24 2012-05-01 Detch John W Dish reflector concentrator structure
US20110186041A1 (en) * 2010-02-03 2011-08-04 Kalex, Llc Apparatus for pivoting solar troughs on a central axis
EP2580533A4 (en) 2010-04-15 2014-10-01 Axisol Inc SOLAR PANELS
US8705917B2 (en) * 2010-07-21 2014-04-22 Jorge A Garza Solar energy device
CN103119266A (zh) 2010-08-06 2013-05-22 阿尔斯通技术有限公司 具有一体化燃气涡轮的太阳塔
US20120266938A1 (en) * 2011-04-25 2012-10-25 Aspect Solar Pte Ltd Solar tracking system and method for concentrated photovoltaic (cpv) systems
WO2013112362A1 (en) 2012-01-23 2013-08-01 3M Innovative Properties Company Off-axis cassegrain solar collector
US9347690B2 (en) * 2012-04-02 2016-05-24 Alliance For Sustainable Energy, Llc Methods and systems for concentrated solar power
US9689586B2 (en) 2013-03-05 2017-06-27 Thermal Storage Systems System and method for collecting solar energy with a stationary thermal storage device

Also Published As

Publication number Publication date
EP2944894C0 (en) 2024-02-28
EP2944894A3 (en) 2016-01-20
US9772121B1 (en) 2017-09-26
EP2944894B1 (en) 2024-02-28
EP2944894A2 (en) 2015-11-18
ES2977407T3 (es) 2024-08-23
WO2015167851A1 (en) 2015-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9476612B2 (en) Beam-forming concentrating solar thermal array power systems
US9568215B2 (en) Solar central receiver system employing common positioning mechanism for heliostats
US8413442B2 (en) System for sustaining and storing green solar energy
AU2010267547A1 (en) A solar central receiver system employing common positioning mechanism for heliostats
WO2015037230A1 (ja) ヘリオスタット装置ならびに太陽熱集熱装置および太陽光集光発電装置
JP2015094534A (ja) トラフ型太陽熱集熱器
US20190326852A1 (en) Solar receivers and methods for capturing solar energy
RU2628257C2 (ru) Следящий концентратор солнечной энергии
Sen et al. Linear Fresnel mirror solar concentrator with tracking
US8101896B2 (en) Solar tracking unit for a steam generator or the like having first and second plurality of photovoltaic cells for generating electrical signals to rotate a concave reflector about first and second axes, respectively
US20090194097A1 (en) Methods and Mechanisms to Increase Efficiencies of Energy or Particle Beam Collectors
RS65423B1 (sr) Postupak i aparat za praćenje i koncentrovanje elektromagnetnih talasa koji dolaze iz pokretnog izvora u fiksnu fokusnu tačku
US20200212841A1 (en) An improved concentrated solar power apparatus enabled by fresnel lens tunnel
US20130074825A1 (en) Solar heater and method
US7854224B2 (en) Solar chimney with internal and external solar collectors
US10581373B2 (en) Solar light hub and router device
EP3221650B1 (en) Solar concentrator with spaced pivotable connections
CN112005061B (zh) 跟踪装置
KR20170032635A (ko) LFR(Linear Fresnel Reflector)를 이용한 집광 방법 및 장치
US20080289620A1 (en) Fresnel lens solar fluid heater
JP2013537612A (ja) 太陽エネルギの集光装置
WO2023177921A1 (en) Apparatus and method for focusing sunlight at high power and concentration
RU95079U1 (ru) Солнечный нагреватель
RO122690B1 (ro) Dispozitiv de captare a energiei solare prin focalizare
CN101078610A (zh) 高能聚光武器系统的方法及装置