1. C олнечная энергия в архитектуре и природе Доц. Тюхов И. И. кафедра ЮНЕСКО в ГНУ ВИЭС, кафедра физики им. Фабриканта МЭИ (ТУ)

2. О чем пойдет речь Возобновляемая энергетика Концентраторы солнечного излучения Изображающие и неизображающие концентраторы История и терминология Двухсторонние СЭ Гибридные концентраторные системы Цветы – концентраторы СИ Демонстрации

3. Ближайшая перспектива [Solar PV energy conversion & 21 century’ civilization, Hamakawa, SEM$SC, 2002]

4. Историческая перспектива Fahrenbruch A., Bube R. Fundamentals of solar cells. Photovoltaic solar energy conversion, NY, 1983

5. 3 - E трилемма [Solar PV energy conversion & 21 century’ civilization, Hamakawa, SEM$SC, 2002]

6. Доля возобновляемых источников энергии в общем производстве электроэнергии, млрд.кВт.ч (%) Общее производство электрической энергии в России, млрд.кВт.ч Прогноз (2004 г.) использования возобновляемых источников энергии в России для выработки электрической энергии (с учётом малых ГЭС мощностью до 30 МВт)

8. New Industry Emerging Annual PV shipment growth 20-30% Combined Heat & Power Solar system (CHAPS) for electricity & hot water Prototype of a domestic CHAPS System A solar field in the Mojave Desert 100 MWatts !

9. ПРЕИМУЩЕСТВА концентраторных систем перед плоскими солнечными модулями низкая стоимость ожидаемые стоимости для GaAs параболических концентраторов 7-4 цента/кВт час повышенная эффективность только концентраторные системы позволяют достигать кпд выше 20% большая доступность в материалах для концентраторов используются традиционные строительные материалы в отличие от Si , In и т. д. использование менее токсичных материалов многие пленочные технологии используют такие токсичные материалы как, например, Cd легкость утилизации современные тенденции массового производства предъявляют требования к утилизации, концентраторы состоят в основном из легко утилизируемых: стали, алюминия, пластиков больший годовой выход энергии слежение увеличивает интегральный энергетический выход возможности использования местного производства за исключением солнечных элементов все компоненты концентраторов могут производиться везде и вблизи мест непосредственного использования легкость увеличения масштабов производства мощности существующих полупроводниковых производств достаточны для ожидаемых поставок солнечных элементов, остальное производство относится к достаточно стандартному механическому, что существенно снижает необходимые капитальные вложения

10. Что означает BP?

11. Терминология и История Ключевые слова : Фокон, фоклин Неизображающая оптика CPC - compound parabolic concentrators (2D , 3D) " anidolic " (" an "= без , eidolon "=image б др. греч. ) Двухсторонние СЭ 1. Баранов В. К. (1965) получил несколько АС ( № 167327 “ Фокон ”, #200530) и опубликовал статьи о параболоторических фоконах для концентрации солнечной энергии ( Гелиотехника , 1966), Баранов и Мельников описали зхарактеристики полых фоконов (1966) 2. Winston и Hinterberger ( USA) описали устройство для сбора света всчетчиках Черенкова (efficient light coupler , 1966 …) 3. Ploke ( Germany ) ( 1967) описал симметричный CPC имеющий преломляющую среду, P loke (1969) получил немецкий патент для фотометрических применений аксиально симметричный CPC .

12. Фокон (простейшая форма неизображающих концентраторов 2  =  /2 -  конический фокон  

13. Квазиизображение лимона в фоконе

14. Термодинамический предел для солнечного концентратора Поток излучения на поверхности Солнца ~ 6.3 кВт / см 2 , На орбите Земли ~137 мВт / см 2 , На поверхности Земли 80- 100 mW/cm 2 , [Winston, 1990, Sunlight brighter than the Sun]

15. Изображающая и неизображающая оптика Ось параболы Увеличительное стекло (линза) Параболоторический фокон , Баранов В. К., 1965 2 f  2a f  С = a/ ( f  ) Фокус параболы Ось фокона 

16. Можно ли создать идеально концентрирующий изображающий концентратор ? D = 2 r sinθ d = 2 r sinθ/cos Φ D/d = sin Φ cos Φ /sinθ = sin2 Φ /2 sinθ С = (D/d) 2 = (1/ 4) sin 2 2 Φ /2 sin 2 θ ≤ (1/ 4)/2 sin 2 θ ≤ (1/ 4) C max [ R. Winston, 1997] θ θ θ F Φ D/2 d/2 rθ

20. Ход лучей

21. Световая полоса на фото-электрическом приемнике

22. Проект в UO и OIT

23. Концентратор – козырек UO

24. Испытания в OIT

25. Vision of integrating by research architect – thanks to Joel H. Goodman

26. Применение неизображающей оптики в анидолических системах освещения

27. Лето Зима Heliodon

28. Установка для моделирования движения Солнца

29. Пример частичного затенения ФЭ Главным преимуществом физической модели является, то что она позволяет наглядно показать явление постоянного изменения солнца на небе с течением суток, временем года в зависимости от географической широты и оценить тень от объектов и ее влияние на снижение эффективности солнечных установок

30. НАЗЕМНЫЙ СОЛНЕЧНО ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ С ПОЛЕЗНОЙ ЭЛЕКРИЧЕСКОЙ И ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИЕЙ (ФГУП ВЭИ) W электрическая = 1 кВт W тепловая = 3.5 кВт AС 220 V, 50 Hz DC 12 , 24 , 36 V Макет солнечно-энергетического модуля Приемный блок Монтаж макета на системе слежения Проект опытного образца

31. Концентрация солнечного излучения в цветах [ НиЖ, 1977, №6, Н. Малютин ]

33. Ловушка для света

37. Вечная энергия Солнца

38. Спасибо за внимание! [email_address] Адрес: 109456, Москва, 1-ый Вешняковский проезд, дом 2, ГНУ ВИЭСХ Тел : (+7 499) 171-05-23, (+7 499 ) 171-19-20 Fax: (+7 499 ) 170 51 01 E-mail: [email_address]