Солнечная черепица теперь изготавливается и в России. Выдан официальный патент!

Инновационный проект «Солнечные кровли России» получил свое дальнейшее развитие. Федеральная служба по интеллектуальной собственности выдала авторам (директор ВИЭСХ, академик РАН Стребков Д.С., директор ООО «Инноватике» Кирсанов А.И.) второй патент на изобретение нового отечественного продукта – солнечный модуль с концентратором (когенерационной черепицы). Ничего подобного в мире сегодня нет. Этот высококонкурентный инновационный продукт совместил в себе три функции: является современным кровельным покрытием, генерирует электричество и одновременно подогревает холодную воду. В новой разработке использованы оба вида энергии, получаемые от солнца – фотоэлектрическая и тепловая. Причем, за счет специальной оптической системы и зеркального концентратора уменьшена площадь используемого солнечного элемента, при одновременном 4-х кратном увеличении электрической и тепловой энергии. Уменьшение расхода полупроводникового материала значительно снижает стоимость изделия, как и корпус черепицы, изготовленный из композитных материалов с использованием вторичных полимеров.

Черепица через теплообменник подогревает водопроводную воду до 65 °С. Горячая вода по трубопроводу поступает в водопроводный бак-аккумулятор и используется для хозяйственно-бытовых нужд. Планируется производить черепицу мощностью 20 Вт, размеры черепицы 66см х 42см х 8см, вес 5,4 кг. В одном квадратном метре четыре черепицы. Для получения мощности в 1 кВт необходимо на кровле уложить 50 черепиц на площади 12-13 м2. В теневой части кровли монтируется (такая же по размерам) рядовая черепица без фотоэлементов. Монтируется она, как и обычная, на деревянную обрешетку и крепится тремя саморезами.

Как показывают расчеты, для целого ряда регионов России срок окупаемости такой солнечной черепицы составит 2-3 года при 45-50-летнем гарантированном сроке эксплуатации. Температурный режим работы черепицы от –40 °С до +90 °С. Предусмотрены защитные меры солнечной кровли от снега, града, листвы, загрязнений.

ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ

Солнечный модуль содержит на рабочей поверхности защитное покрытие, полупараболоцилиндрический зеркальный отражатель с параметрическим углом с поверхностью входа и выхода лучей, и приемник излучения в виде полосы. Защитное покрытие выполнено в виде отклоняющей оптической системы из набора призм с острым углом между поверхностями входа и выхода лучей.

Фотоприемник установлен в фокальной плоскости между фокальной осью и вершиной полупараболоцилиндрического зеркального отражателя. Поверхность входа лучей отклоняющей оптической системы параллельна поверхности входа лучей полупараболоцилиндрического зеркального отражателя или наклонена к ней под углом. Угол входа лучей 30 или угол между направлением входа лучей и поверхностью входа зеркального отражателя, а также острый угол и коэффициент преломления материала отклоняющей оптической системы связаны с параметрическим углом отражателя соответствующими соотношениями, приведенными в формуле изобретения. Технический результат – повышение эффективности использования солнечной энергии и снижение стоимости получения электроэнергии и теплоты.

Источник: energosovet.ru