מלכודת hyperthermic של ישיר קרינת השמש (PHRSD)

לפיכך, הגיאומטריה האנטי-פליטה של ​​החלל (6) חייבת להיות מסוגלת להגביל את הקרניים המוזרקות וגם את הקרינה התרמית הנובעת מחימום הקירות. (9,10).

לשם כך, כפי שמודגם באיורים 11 א 'ו- 11 ח', ההמצאה הנוכחית ממליצה להשתמש ב:
- שתי מראות פרבוליות (9,10) באורך מוקד שונה,
- לערבב את מוקדי F של שתי המראות הללו כדי ליצור חלל אפוקאלי (2), ששתי הגרסאות שלו הן:
חלל דו קונקובי (מוצג באיור 11 א)
o חלל קמור / קעור (איור 11H),
- רצוי ליישר את הצירים האופטיים של שתי המראות (2) הממוקמות כך.
כפי שמודגם באיור 11 ב 'עבור חלל דו-קונקובי (6), מראות קטנות (17 א', 17 ב ') המייעלות את הכליאה או מפשטות את בניית החלל יכולות לשכלל את הגיאומטריה האפוקלית האנטי-פליטה.
כפי שמודגם בתרשים 11C ו- 11I, כל קרן (R) הפוגעת ומקבילה לצירים המיושרים של המראות הפרבוליות (9,10) באותן נקודות מוקד מוטלת אז על נתיב גיאומטרי אינסופי, ולכן מספר אינסופי של השתקפויות. זהו אופיו האפוקאלי של החלל (6) שמאפשר תופעה מהותית זו להמצאה הנוכחית.
כפי שמודגם באיורים 11D ו- 11L, קרן מקבילה (FP) נלכדת על ציר המראות הפרבוליות, כאילו נמשכת גיאומטרית.
זו מלכודת מתקדמת ובלתי ניתנת לתיקון מתקבל על ידי השתקפויות עוקבות על קירות המראות. תופעה זו פועלת רק אם אורכי המוקד של שתי המראות שונים, כאשר יש להשפיע על המראה בעלת אורך המוקד הגדול יותר (9).
כפי שמודגם באיורים 11E ו- 11F לגיאומטריות דו-קעורות, ו- 11J ו- 11K לגיאומטריות מסוג קעור / קמור, שרידי הלכידה באיכות טובה מאוד לקרניים (R) נוטים מעט ביחס לציר המראות, מה שמטיל עשרות השתקפויות לפני שמציע אפשרות גיאומטרית לצאת מהחלל (6). מעטפת הקרניים במקרה של חלל הדו-קעורי היא פרבולית בערך וכיוונה של עקומה פרבולית קאוסטית זו מתהפך כאשר השכיחות מקבילה לציר המראות (9,10).

עיקרון סכמטי של תחנת כוח סולארית המותאמת ל- PHRSD: בניין מסתובב לאט ונמנע מכל תופעת צל בשכיחות השמש.
הבניין יכול לשלב פונקציות רבות, במיוחד אחסון תרמי, טורבינות ... מבנה כזה מציע רוח גבית קל יותר להכיל מאשר אם ה- PHRSD היה מותקן על תרנים.

כפי שמודגם באיורים 11F ו- 11M, השילוב בין מסדרון (7) עם חתך גדל (לכיוון הזרקת הקרניים) לבין חלל אפוקלי (6) משלים את הכליאה הגיאומטרית של הקרניים (R ללא קשר להשפעה הראשונית של אלה בכניסה למכלול האנרגיה (ECE), מורכב מהמסדרון (7), החלל האפוקאלי (6) והמראות הבודדות (11A, 11B, 11C) וכן המבודדים התרמיים (12A, 12B, 12C).
איורים 11N עד 11Q ממחישים את החוסן של הבלימה גם במקרה של חלל (6) עם גיאומטריה לא מושלמת:
- במקרה של כיוונון מוטעה של צירי 2 המראות (9,10) לדמויות 11N ו- 11O,
- במקרה של יישור לא נכון ומוקדים F לא מבולבלים עבור איורים 11P ו- 11Q.
האופי המבולבל של מוקדי ה- F נשאר חשוב כדי להבטיח את האופי האפוקאלי ולכן את הכליאה. אף על פי כן, סובלנות לסדר העשרים לאורכו של המוקד אינה פוגעת משמעותית באיכות הסגר.
איורים 12 א עד 12 ד ממחישים מכשיר (1) ויוצר ביישום המאויר מלכודת היפרתרמית של קרינת שמש ישירה עם נוזל העברת חום. מטרתו לייצר אנרגיה חשמלית. כפי שמודגם באיור 12 א במבט מפוצץ וסכמטי, ו 12 ד, במבט מורכב וסכמטי, המלכודת (1) מנוסחת סביב:
- 2 רכיבים אופטיים המושפעים ברצף מקרני השמש: המראה הפרבולית המהותית (5) ומתחם סגירת האנרגיה (ECE) שכניסתם (8) ממוקמת בדיוק במוקד (13) של המראה ( 5),
- 3 מכשירי המרה עוקבים:
o קירות החלל האנטי-פליטתי (9,10) ו / או הקירות (16A, 16B) במסדרון הלא חוזר,
מכונה תרמודינמית (32), המצוידת במחליפי החום שלה (24,25), וכן
גנרטור חשמלי (לא מוצג),
- שני התקני כוונון (לא מוצג):
מערכת למעקב אחר כיוון המנה הפונה אל השמש וכן
מערכת לווסת כוחה של המכונה התרמודינמית,

חשיפה אופטימלית לשמש של יחידת הבקרה המותאמת על בסיס מסתובב

צמח קלאסי יותר אך לא מותאם, מסוג "שדה סולארי"

הקירות (9,10,16A, 16B) של המתחם (ECE) מטילים, על הקרניים שנלכדו ונפלטו מחדש על ידי הקרינה התרמית, עשרות השתקפויות סופגות לפני שיש להם אפשרות גיאומטרית לעזוב. בדרך כלל, קירות אלה יכולים להיות עשויים פלדה או מחומרים עקשן חלקים. כפי שמודגם באיור 13 ב ', ניתן להתקין את המכונה התרמו-דינמית (32) במגע עם החלל (6) כדי להפיק את החום ממנה כדי לייצר עבודה מכנית עם מקור הקור המהווה את האטמוספירה או את האדמה החיצונית. , על פי מחזור מנוע תרמודינמי של בריטון-ג'ול, קיטור, סטירלינג ...
כפי שמודגם באיור 13 א, ניתן להתקין את המכונה התרמו-דינמית (32) גם על הקרקע (20) בתנאי שהחום שנאסף במתחם (ECE) מוזרם אליה על ידי נוזל המסתובב בצינורות מבודדים (27). בזהירות רבה.

היעילות של מכונה תרמודינמית זו היא תוצר של יעילות מכנית, הנחה כי היא 90%, ויעילות תרמודינמית. יעילות תרמו-דינמית זו עצמה תלויה במוצר:
- התשואה התיאורטית של קרנו : 75% בהנחה של 1200 K למקור החם ו- 300 K למקור קר.
- מקדם אי הפיכות משוער של 0.85 דוגמנות האובדן והפגמים של המחזור התרמודינמי.

המכונה התרמודינמית (32), בהנחות אלה, יעילה 57.37%.

הגנרטור החשמלי מחובר לחבר מכני של המכונה התרמודינמית הנושא את הכוח המכני וממיר אותו לחשמל ביעילות של 95% לגנרטורים באיכות טובה מאוד..
סימולציות מספריות מראות כי יעילות החלל האנטי-פליטתי נשמרת ביותר מ -90% ב 1200 קלווין. היעילות הכוללת "ישירה לחשמל" של מכשיר 1 שווה לפיכך ל:

0.9 x 0.9 x 0.5737 x 0.95 = 44%
השתקפות | חלל | מכונה | גֵנֵרָטוֹר
מראה | נגד פליטות | תרמו | חשמלי

יעילות זו גבוהה פי 4 מהפוטו וולטאיקה וטובה יותר מזו של מכשירים עכשוויים עם ריכוז סולארי פרבולי או גלילי פרבולי.

אנימציה מראה לכידה מתקדמת ובלתי ניתנת לתיקון גיאומטרית של קרן מקבילה לציר החלל האפוקאלי סוג קעור / קעור

ואכן, ההישגים הנוכחיים (Dish Stirling או מגדל סולארי רב-מראה) פועלים בסביבות 700 K, ומאבדים מינימום של 20% מהאנרגיה שנאספה.בגלל ההשתקפות על הבולם שלהם והקרינה התרמית שלהם, מה שמקנה להם באותם תנאים יעילות נמוכה משמעותית:

0.9 x 0.8 x 0.4371 x 0.95 = 30%
השתקפות | בולם | מכונה | גֵנֵרָטוֹר
מראה | משקף ו | תרמו | חשמלי |
קורן

הרווח של המלכודת ההיפרתרמית (1) מייצג מחצית מהביצועים של טכנולוגיות ריכוז השמש הנוכחיות.
עם שיפורים על המראה (השתקפות של 95% עם סגסוגות אלומיניום או כסף מלוטש בקפידה), על חומרים התומכים ב -2000 K (קרמיקה, חומרים עקשניים וכו ') ועל מכניקה (95% עם תנועות מונחות על ידי מיסבים מסודרים) ותרמודינמיקה (90% בלתי הפיכות), התשואה תהפוך :

0.95 x 0.9 x 0.7267 x 0.95 = 59%
השתקפות | חלל | מכונה | גֵנֵרָטוֹר
מראה | נגד פליטות | תרמו | חשמלי

יעילות זו טובה פי שניים מזו של "האמנות הנוכחית" מושגת בעיקר באמצעות עליית הטמפרטורה החמה (אופטימיזציה של יעילות תרמו-דינמית) וחיסול וירטואלי של קרינה והולכה תרמית מהבולם (שבטמפרטורות אלה יאבד יותר אנרגיה ממה שהוא יתפוס). כמו כן, תשואה זו אינה נגישה למערכות הריכוז הנוכחיות, ואף מותאמת.

כאן גרסת "תרמוליזה ישירה" עם תנור היפרתרמי דו-כיווני



הסיבוב נעשה על הקרקע על ידי הרכבת הבסיס על גלגלים
http://video.google.fr/videoplay?docid= ... 4792&hl=fr

השמש מנוטרת בו זמנית על ציר אופקי, אולי מופעל באמצעות שקע.
http://video.google.fr/videoplay?docid= ... 2799&hl=fr

בלימת האנרגיה (ECE) היא אבן הפינה של מלכודת השמש ההיפרתרמית: מבנה הבידוד שלו (11A,11B,11C,12A,12B,12C) et הגיאומטריה המיוחדת של קירותיה (9,10,16A, 16B) יחד מבטיחים טמפרטורה חמה של כמה אלפי קלווין הודות לחיסול נזילות וירטואלי על ידי הולכה וקרינה תרמית וחוסר אפשרות גיאומטרית וירטואלית של יציאה לקרניים שנאספו על ידי המראה (5).
כפי שמודגם באיורים 14 א 'ו -14 ב', מלכודת השמש ההיפרתרמית (1) היא מושג גמיש ומותאם לשימושים רבים:
- תאנה. 14A: תנור סולארי בגודל טוב,
- תאנה. 14B: לוחות פוטו-וולטאיים (33) בגב המראה (5) עם קינמטיקה הטיה (21B) המותקנים על ציר (21A) ועל גלגלים (35A, 35B, 35C, 35D) כדי ללכוד קרינה מפוזרת, אפילו בתנאים מעוננים.
איור (14 א) מציג מלכודת סולארית היפרתרמית (1) עם שני חללים אפוקליים (6 א, 6 ב) המוצבים בחלק האחורי של מראת האיסוף (5) וכל אחד מהם מסדרון ללא חזרה (7 א, 7 ב). קרני השמש (4) מתכנסות לכיוון מראה סטיה (17) הממוקמת באופן משמעותי בנקודת המוקד הראשי של התמונה (14) של המראה (5). מראה זו (17) מנחה את הקרניים לעבר מרכז המראה (5) המנוקב כך שמהווה את הכניסה (8) למתחם הבלימת האנרגיה (ECE). הכניסה מצוידת באופציה עם זיגוג (38), שעקמומם מאפשר ליישר מעט את הקרניים. אלה יבואו לידי ביטוי במראות הסטה (17A, 17B) כדי לחצות את המסדרונות הלא חוזרים (7A, 7B) לפני ביצוע עשרות השתקפויות סופגות בחלל האפוקאלי (6A) או (6B) . כאשר טמפרטורת החללים חמה דיה, או אפילו כאשר שטף השמש אינו מספיק, שסתום (26) סוגר לחלוטין את המתחם (ECE). ניתן להכניס אליו חפצים או נוזלים דרך דלת מלכודת או צינורות (לא מוצג).
לבסוף, כפי שמודגם בתרשים 15 א, 15 ב, 15 ג ו -15 ד, מלכודת השמש ההיפרתרמית (1) ניתנת להשתלה בקלות במתקנים תעשייתיים. הצמדת מאות מלכודות מראה פרבוליות או מוחצנות אפשרית (איור 15 ד). בין אם השמש נמצאת בזריחה, בשקיעה (איור 15 ג) או בשיא (איור 15 ב), השימוש במאיץ (36) מאפשר ללכוד לצמיתות משטח שמש מרבי. כמה קונסטרוקציות אפשריות, בפרט "בניין גרם מדרגות" (איור 15 א) המותקן על בסיס מסתובב (37). הבניין יכול להכיל את כל גופי האחסון התרמיים או טורבינות הקיטור. האפשרויות מגוונות מאוד ונגישות טכנולוגית.