SE458060B - Solenergiackumulatoranordning med en vaetskepassage, och ett antal optiska system, anordnade att fokusera solljus paa vaetskepassagen - Google Patents

Description

458 060 :- Ändamålet med Föreliggande uppfinning är därför att erbjuda en solenergiackumulatoranordning i vilken solenergin likformigt och effektivt kan ackumuleras i en induktionssubstans såsom nämnts ovan. Detta har enligt uppfinningen åstadkommits genom att vätskepassagen utgöres av en transparent ledning, genom vilken strömmar en induktionssubstans med en strömnings- hastighet, som är beroende av solljusets intensitet, varvid de optiska systemen är anordnade att fokusera solljuset på vâtskepassagen att öka intensiteten av solljuset, För vilken induktionssubstans är av den typ som övergår till en högre energinivå genom en fotokemisk reaktion, för att därigenom ackumulera solenergi. varigenom. då till . _ . energinivan hos induktionssubstansen återgår sitt det normala tillstånd, denna energi avgår som värme, varvid optiska systemet fokuserar solljuset tillräckligt För att överföra induktionssubstansen till en högre energinivå genom fotokemisk reaktion.

Kort beskrivning av ritninqarna Figur 1 till 4 är vyer av genomskärningar utvisande delar av uppfinningen vari solljusenergin ackumuleras såsom vårmeener i en induktionssubstans. gi Figurerna 5 till 12 är vyer som illustrerar uppfinningen av en ackumulatoranordning för solljusenergi vari den teknik där används såsom ljusenergi är kombinerad med den solljusenergin solljusenergin teknik där används såsom vârmeenergi i en induktionssubstans, Figur 5 är en vy av en genomskârning som visar delar av denna utföringsform, Figur 6 âr en planvy sedd i riktning av linjen A-A i figur 5. Figur 7 är en vy utvisande ett exempel på fotoledaren placerad i ett särskilt läge. 8 figur till 11 är vyer av genomskârningar utvisande exempel enligt föreliggande uppfinning. och Figur 12 11. år en planvy av figur ëeskrivninq av utförinasexemoel 458 060 Med hänvisning till Figur 1, som visar en del i genomskårning av ett exemplet enligt Föreliggande uppFinning, år anordnat en lins 1 För fokusering av solljuset L. En transparent passage 2 för vätska är anordnad på eller i närheten av linsens 1 fokal- punkt. Inne i passagen 2 finns en induktionssubstans 3 som kan absorbera ljusenergi och alstra en Fotokemisk reaktion för ackumulering av energi, varvid sagda material år anordnat att flyta i pilens riktning. Linsen 1 styrs av i och för sig kända medel (ej visade) på sådant satt att den automatiskt riktas mot solen. Solljuset L, som fokuseras genom linsen 1, träffar induktionssubstansen 3 som finnsinne i vätskepassagen 2 vid eller i närheten av linsens 1 fokalpunkt. och inducerar en Fotokemisk reaktion inne i materialet 3. varvid induktions- substansen konverteras till sin isomer och har en hög energinivå för ackumulering av energi. Induktionssubstansen. i vilken energin lagras, flyter i den riktning som är antydd genom en pil, för återvinning.

Då en katalysator tillföres till den sålunda återvunna induktionssubstansen t.ex. på natten, återstâlles den till sin ursprungliga form under avgivning av värme vilken därvid kan användas såsom värmeenergi. Det skall noteras att induktionssubstansen, vilken nu är återställd till sin ur- sprungliga form kan återanvändas för ackumulering av energi. I töreliggande uppfinning konvergeras solljuset för att öka dess intensitet, och bringas att fälla mot induktionssubstansen.

Därför är det möjligt, -även då det inkommande solljuset är svagt, såsom t.ex. vid molnigt väder eller vid skymningen eller mörker. att förse induktionssubstansen med tillräcklig ljusenergi. så att en fotokemisk reaktion effektivt kan induceras i induktionssubstansen. Då solljusenergin är svag, kan flödeshastigheten hos induktionssubstansen minskas, medan då solljusenergin är större, Flödeshastigheten hos induktions- substansen kan ökas. På detta sätt är det möjligt att framkalla en likformig fotokemisk reaktion i induktions- substansen aven då solljusenergin är svag. Då solljusenergin är större, är det möjligt att framkalla en futokemisk reaktion i en stor del av induktonssubstansen, så att likformig och effektiv ackumulering av solljusenergin 458 060 erhålles. a ø Figur 2 âr en längsgående genomskarning av delar av ett annat exempel enligt föreliggande uppfinning. Såsom visas är vätske- passagen 2 genom vilken induktonssubstansen 3 flyter. försedd. vid sin yttre vägg. med en solcell 4, med vars hjälp solljusenergin kan användas såsom elektrisk energi. I ett sådant arrangemang, absorberas ljuskomponenter som har en kort våglängd i induktíonssubstansen, och når ej solcellen. Det är inte troligt att en sådan ljuskomponent lagras såsom värmeenergi och effektiviteten hos solcellen kan sjunka av denna orsak. Medan figur 2 visar en anordning i vilken solcellen 4 år placerad på undersidan av vâtskepassagen, d.v.s. nedströms det optiska systemet för solljus fokuserat genom linsen 1. kan en yta placeras utom i närheten av linsens 1 fokalpunkt. som indikeras med en dubbel streckad linje i figuren, om en sänkt effektivitet hos solcellen beroende på om ackumuleringen av värmenergi är insignifikant.

Figur 3 är en längsgående genomskärning av delar av ett ytterligare exempel enligt föreliggande uppfinning. Såsom visas är vätskepassagen 2 genom vilken flyter, induktionssubstansen försedd vid sin inre vägg. med en svart kropp 5. I detta exempel transmitteras värmeenergin från solen som passerar in genom vâtskepassagen 2 effektivt, till induktions- substansen 3 för att höja dess temperatur. Därför kan varmeenergin som bärs av induktionssubstansen användas, då induktionssubstansen är återställd.

Figur L år en längsgående genomskarning av delar av ett ytterligare exempel enligt föreliggande uppfinning. Som visas är vätskepassagen på sin yttre vägg försedd med och vid sin solceller 4 inre vägg med den svarta kroppen 5. ljusenergin kan användas antingen varvid sol- . .. . sasom varmeenergi eller elektrisk energi.

Medan föreliggande uppfinning till ett flertal utföringsexempel, är inte -föreliggande uppfinning begränsad till dessa. Exempelvis då föreliggande har beskrivits med hänvisning 458 060 uppfinning är applicerad i atmosfären som innehåller mindre ultravioletta strålarf kan en sensibiliserande aktivator till- sättas till induktionssubstansen, vilken konverterar ljus- komponenter med en våglängd mindre än ungefär 380 mm till en ljuskomponent med en våglängd av ungefär 500 mm, varvid en fotokemisk reaktion mer effektivt kan framkallas i induktionssubstansen. Då flödeshastigheten hos induktions- substansen styrs i beroende av intensiteten hos solljuset, är en ljusdetekterande cell 6 placerad utefter en linje som sträcker sig från fokus på linsen 1 och på den yttre ytan av undersidan på vätskepassagen 2. såsom visas i figur 1-4.

Flödeshastigheten hos induktionssubstansen styrs av ut- signalen från cell 6. så att ljuset som faller på induktionssubstansen direkt detekteras, och därvid mer effektivt styr induktionssubstansens flödshastighet.

Utforingsexempel i vilka solljusenergin ackumuleras i induktionssubstansen har beskrivits ovan. I det följande förklaras ett flertal utföringsexempel varvi den tidigare nämnda ackumulatoranordningen För solljusenergi är effektivt kombinerad med solljgskollektoranordning som redan har föreslagits av sökanden.

För att så effektivt som möjligt använda solljusenergin måste den appliceras såsom ljusenergi utan konvertering till annan form av energi såsom- ljus* eller elektrisk energi. Utifrån denna ståndpunkt, har sökanden framlagt olika forslag beträffande solljuskollektorer i vilka solljusenergin fokuseras genom en lins eller liknande till en fotoledare, genom vilken den transmitteras till en plats där man behöver belysning. I följande utföringsexempel är solljuskollektorn såsom nämnts ovan. effektivt införlivad i tidigare nämnda anordning för konvertering av solljusenergi till vårmeenergi, varvid ljus- och värmeenergi av solljus samtidigt kan användas i samma enhetf Figur 5 är en längsgående genomskärning utvisande delar av ett ytterligare utföringsexempel enligt föreliggande. uppfinning. och figur 6 är en vy sedd i riktningen av linjen A-A i figur 458 060 . I dessa figurer är 1 en lins för fokusering av solljus L. 7 en fotoledare som har,sin ljusmottagande ände 7a placerad i närheten av linsens 1 och 2 fokalposition en vätskepassage utformad' av en transparent kropp och placerad bakom den ljusmottagande änden 7a hos fotoledaren 7. Inuti vätska- passagen 2. finns en induktionssubstans 3 för absorbering av ljusenergi. orsakar en fotokemisk reaktion och ackumulerar energin. vilken flödar. t.ex. i den riktning som indikeras av en pil. I detta utföringsexempel styrs linsen 1 på så sätt att den automatiskt vänder sig mot solen med hjälp av lämplig an- ordning (ej visad). Solljuset L som fokuseras genom linsen 1 infaller mot fotoledaren 7 som har sin ljusmottagande ände 7a placerad vid linsens 1 fokalpunkt, genom vilken den trans- mitteras till önskad plats för belysning eller andra ändamål.

En del av solljuset som inte tillåts passera in i futoledaren 7 träffar induktionssubstansen 3 som flyter genom den transparenta våtskepassagen 2. och förorsakar en fotokemisk reaktion vilken konverterar induktionssubstansen till dess isomer för ackumulering av energin. Induktionssubstansen, vilken ackumulerar energin. flyter i den riktning som indikeras av en pil för äterställning. Därefter. dä en katalysator har tillförts, exempelvis på natten. återställs _den till sin utsprungliga form under avgivning av värme vilken därvid kan användas såsom värmeenergi. Induktionssubstansen. vilken nu är återställd till sin ursprungliga form, kan återanvändas på det föregående beskrivna sättet för ackumulering av energi. Såsom nämnts ovan. gör föreliggande uppfinning det möjligt att införa solljuset, fokuserat genom en lins eller liknande. i enn fotoledare, genom vilken den transmitteras till någon plats för belysningen eller fór andra ändamål. Därtill används en del av solljuset. som ej används för belysning. effektivt för ackumulering av energi till den inducerande substansen. vilken därefter används såsom varmeenergi. Enligt föreliggande uppfinning kan solljus effektivt användas. Om den ljusmottagande änden 7a hos fotoledaren 7 lokaliseras till den bakre delen av fokalpunkten P av ultravioletta strålar. såsom visas i figur 7. synliga ljuset passera in i fotoledaren 7 utan att därför ljuskomponenter med en kortare våglängd släpps in. såsom tillåts det 458 060 ultravioletta strålar. och de når den bakre delen av induktionssubstansen.'På,detta sätt kan solljuset användas mer effektivt. Det skall noteras att induktionssubstansen reagerar fotokemiskt med ljuskomponenter som har en våglängd mindre än 400 nm.

Figur B är en längsgående genomskärning utvisande delar av en ytterligare utföringsform enligt föreliggande uppfinning. I detta exempel, är vätskepassagen 2 som består av en transparent kropp genom vilken induktionssubstansen 3 flyter, visas försedd vid sin inre vägg med den svarta kroppen 5, genom vilken sulljusenergin som passerar in genom vätske~ passagen 2 effektivt transmitteras till induktionssubstansen 3 för att höja dess temperatur. Vid återvinning av induktionssubstansen kan varmeenergin buren av sagda inducerande substans användas. Figur 9 är en längsgående genomskärning utvisande delar av en ytterligare utföringsform enligt föreliggande uppfinning. Såsom visas är vätskepassagen 2 som består av en transparent kropp genom vilken induktionssubstansen 3 flyter, försedd vid sin undersida med solcellen 4 vilken påverkas effektivt av ljuset som transmitterats genom induktionssubstansen. Enligt detta ut- föringsexempel, kan solljuset också användas såsom elektrisk energi. Med ett sådan arrangemang absoerberas ljuskomponenter med en kort våglängd utan att nå solcellen. Det är därvid osannolikt att en sådan ljuskomponent ackumuleras såsom värme- energi i solcellen, och effektiviteten hos solcellen kan sjunka av detta skäl. Såsom lätt kan förstås från figur 10. kan den svarta kroppen 5 i figur B användas i kombination med solcellen 4 i figur 9.

Emedan föreliggande uppfinning har beskrivits under hänvisning till dess specifika utföringsexempel är den inte begränsad till dessa. Exempelvis om induktionssubstansens flödes- hastighet styrs i beroende av en detekteringssignal som resulterar från avkánning av intensiteten av solljus, ackumulezas energin mer effektivt i induktionssubstansen. Då föreliggande uppfinning används i atmosfären som innehåller färre ultravioletta strålar kan en sensibiliserande aktivator 458 060 blandas i induktionssubstansen. Ljuskomponenten som har en våglängd av inte mer än ungefär 380 nm konverteras av sagda sensibiliserande ljuskomponenter med en aktivator till våglängd av ca 500 nm, med resultatet att en fotokemisk reaktion framkallas mer effektivt i induktinnssubstansen.

Figur 11 år en längsgående genomskärning utvisande delar av ett ytterligare utföringsexempel enligt föreliggande upp- finning och figur 12 år en planvy av figur 11. Detta ut~ Föringsexempel appliceras effektivt För den yttre rymdens solljus som innehåller stora mängder röntgenstrålar, kort- vågiga ultravioletta strålar såsom vaccumultravioletta str och mellan ålar eller långvågiga ultravioletta strålar. Den sensibiliserande aktivatorn som nödvåndiggjordes i det före- gående utföringsexemplet är inte nödvändig då den sensibiliserande aktivatorn kan förstöras av en intensiva ultravioletta strålar. Det mest utmärkande draget i detta utföringsexempel är att intensiva ultravioletta absorberas strålar. etc i induktionssubstansen utan att föra med sig ljus- komponter som har en kort våglängd, så att endast synligt ljus med god kvalitet och induktionssubstansen. säkerhet tillåts Då vätskepassagen 2 till en träffa transparent kropp år placerad framför linsen 1 i detta utföringsexempel, finns inget behov av att skapa en öppning För införande av Fotoledaren genom yätskepassagen, följdaktligen kan vàtskepassagen till en enkel.§truktur lätt sättas ihop För en låg kostnad.

Claims (7)

q 458 060 .PATENTKRAV

1. Solenergiackumulatoranordning med en vätskepassage, och ett anta] optiska system (1), anordnade att fokusera solljus på vätskepassagen, k a n n e t e c k n a d d ä r a v, att vätskepassagen utgores av en transparent ledning (2). genom vilken strömmar en induktionssubstans (3) med en stromningshastighet, som ar beroende av sollgusets intenšitet, varvid de optiska systemen (1) är anordnade att Fokusera sol- ljuset på vàtskepassagen (2) för att öka intensiteten av solljuset, vilken induktionssubstans är av den typ som övergår till en hogre energinjvå genom en fntokemisk reaktion. för att darigenom arkumulera Solenergi. varigenom, då energinivån nns induktiensuubfitansen (3) återgå: Lil] sitt normala tillstånd, denna vn»rg1 avgår som varmv, varvid det optiska syfitømet íïi fukuserar >nLJ3useL tillräckligt for att uverfora indukfions~ substansen till en hngre envrginivå genom Fotokwmisk reaktion.

2. Anordning enligt patentkravet 1, R a n n v I e c k n a d d a r a v, att väsentligen hela ledningens (2) periferi ar transparent.

3. Anordning enligt patentkrav 1, u R a n n e L e c k n a d d ä r a v, att en solcell (L) är anørdnad vid yttexytan på en del av vatskepasuagen (2) utanför grannskapet av fukalpunkten.

4. Anordning enligt patentkrav 1, k a n n H L e c k n a d d a r a v, att en svart kropp (S) är anordnad vid inneiytan på en del av vátskepassagen (2) utanför grannskaput av Fokalnunkten.

5. Anordning enligt patentkrav 1. k a n n e L e c k n a d d ä r a v, att en snlcell (4) ar anordnad vid ytterytan på en del av vátakepabßagen (2) uppstroms om det optiska systemet (1) utanfor grannskapet av sagda fokalpnsition. och att en svart kropp (5) ar anordnad vid innerytan av en del av vàtske- 458 060 Dassagen (2) nedströms.om det optiska systemet (1).

6. 5. Anordning enligt något av kraven 1 till 5 k a n n e t e c k n a d d â r a v, att induktonssubstansen (3) innehåller en fotosensibiliserande aktivator tör omvandling av ljuskomponenter med en våglängd av inte mer än 380 nm till en ljuskomponent med en våglängd av ungefar 500 nm.

7. Anordning enligt något av patentkraven 1 till 6. k á n n e t e c k n a d d ä r a v, att en ljusdetekterande cell (6) ar anordnad längs en linje från fokalpunkten till ytterytan på undersidan av vatske- passagen (2). och att cellen (8) alstrar en utsignal i be- roende av vilken induktionssubstansens (3) stromningshastighet styrs. B. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k a n n e t e c k n a d d a r a v, att i området för det optiska systemet (1) finns anordnat en fotoledare (7). som har sin ljusmottagande ände (Ya) anordnad 1 fokalpositionen för det optiska systemet, och som år an- ordnad att sträcka sig genom vâtskepassagen (2). så att delar av det av det optiska systemet fokuserade solljuset genom totoledaren (7) leds till önskad plats, och resten darav i den 1 vatskepassagen (2) strömmande induktionssubstans (3) åstadkommer sagda fotokemiska reaktion.