RU2780949C1 - Method for generating electricity and window-type apparatus for generating electricity - Google Patents
Method for generating electricity and window-type apparatus for generating electricity Download PDFInfo
- Publication number
- RU2780949C1 RU2780949C1 RU2021123566A RU2021123566A RU2780949C1 RU 2780949 C1 RU2780949 C1 RU 2780949C1 RU 2021123566 A RU2021123566 A RU 2021123566A RU 2021123566 A RU2021123566 A RU 2021123566A RU 2780949 C1 RU2780949 C1 RU 2780949C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- double
- glass
- glazed window
- window
- generating electricity
- Prior art date
Links
- 230000005611 electricity Effects 0.000 title claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 73
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000009439 industrial construction Methods 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000005341 toughened glass Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe technical field to which the invention belongs
Группа изобретений относится к окнам, к автономным окнам, к оконным рамам с встроенными элементами для выработки электроэнергии, а именно к устройствам оконного типа для выработки электроэнергии и к способам выработки электроэнергии в них.SUBSTANCE: group of inventions relates to windows, autonomous windows, window frames with built-in elements for generating electricity, namely, window-type devices for generating electricity and methods for generating electricity in them.
Уровень техникиState of the art
Известно устройство выработки электроэнергии (RU 2602773 С1, опубликовано 20.11.2016 г., далее Д1), включающее раму со стеклопакетом, содержащее внешнее стекло стеклопакета, выполненное с возможностью выработки электрической энергии от света, падающего на него. Также из Д1 известен способ выработки электроэнергии, включающий выработку электрической энергии внешним стеклом стеклопакета от света, падающего на него, посредством выполнения внешнего стекла стеклопакета в виде по меньшей мере одного прозрачного фотоэлектрического модуля, подсоединенного к инвертору для преобразования света в электрический ток, а сам инвертор может быть подключен к контроллеру устройства оконного типа. Причем прозрачный фотоэлектрический модуль выполнен из стеклянного основания, поверх которого нанесены два слоя пленок, одна пленка из аморфного кремния, которая преобразует в электрическую энергию видимую часть спектра солнца, а вторая микропрозрачная кремниевая пленка преобразует энергию солнца невидимого инфракрасного спектра.A power generation device is known (RU 2602773 C1, published on 11/20/2016, hereinafter D1), including a frame with a double-glazed window, containing an outer glass of a double-glazed window, configured to generate electrical energy from light incident on it. Also known from E1 is a method for generating electricity, which includes generating electrical energy by the outer glass of a double-glazed window from light falling on it, by making the outer glass of a double-glazed window in the form of at least one transparent photovoltaic module connected to an inverter for converting light into electric current, and the inverter itself can be connected to a window type device controller. Moreover, the transparent photovoltaic module is made of a glass base, on top of which two layers of films are applied, one amorphous silicon film, which converts the visible part of the sun's spectrum into electrical energy, and the second microtransparent silicon film converts the sun's energy of the invisible infrared spectrum.
Недостатком указанного объекта является недостаточно эффективная выработка электроэнергии внешним стеклом стеклопакета, так как используются два слоя пленок нанесенные на плоское стеклянное основание внешнего стекла стеклопакета, которые принимают солнечный свет только с внешней наружной стороны стеклопакета.The disadvantage of this object is the insufficiently efficient generation of electricity by the outer glass of the double-glazed window, since two layers of films are applied on the flat glass base of the outer glass of the double-glazed window, which receive sunlight only from the outer outer side of the double-glazed window.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Технический результат заключается в более эффективной выработке электрической энергии, за счет конструктивного выполнения фотоэлементов определенной формы и за счет отражения света от внутреннего стекла стеклопакета обратно на фотоэлементы внешнего стекла стеклопакета с внутренней его стороны.The technical result consists in a more efficient generation of electrical energy due to the constructive implementation of photocells of a certain shape and due to the reflection of light from the inner glass of the double-glazed window back to the photocells of the outer glass of the double-glazed window from its inner side.
Результат достигается заявленным способом выработки электроэнергии, включающим выработку внешним стеклом стеклопакета электрической энергии от фотонов света падающих на него, посредством встроенных в него фотоэлементов, при этом каждый из фотоэлементов выполнен в виде трубочки, причем встроенные фотоэлементы из трубочек выполнены с возможностью выработки электрической энергии за счет падающих на них фотонов света как с внешней стороны внешнего стекла стеклопакета, так и за счет падающих на них фотонов света с внутренней стороны внешнего стекла стеклопакета отраженного от внутреннего стекла стеклопакета, выполненного с возможностью отражения спектра фотонов света обратно на внутреннюю сторону внешнего стекла стеклопакета.The result is achieved by the claimed method of generating electricity, including the generation of electrical energy by the outer glass of a double-glazed window from photons of light incident on it, by means of photocells built into it, while each of the photocells is made in the form of a tube, and the built-in photocells from the tubes are made with the possibility of generating electric energy due to photons of light incident on them both from the outer side of the outer glass of the double-glazed window, and due to photons of light incident on them from the inner side of the outer glass of the double-glazed window reflected from the inner glass of the double-glazed window, made with the possibility of reflecting the spectrum of light photons back to the inner side of the outer glass of the double-glazed window.
Согласно способу выработки электроэнергии заявленного изобретения трубочки выполнены цилиндрической формы.According to the power generation method of the claimed invention, the tubes are cylindrical in shape.
Согласно способу выработки электроэнергии заявленного изобретения каждая трубочка выполнена в сечении прямоугольной формы.According to the power generation method of the claimed invention, each tube is made in a rectangular section.
Результат достигается заявленным устройством оконного типа для выработки электроэнергии, включающим раму со стеклопакетом, содержащим с встроенными фотоэлементами внешнее стекло стеклопакета выполненное с возможностью выработки электрической энергии от фотонов света падающих на него, и внутреннее стекло стеклопакета, при этом внутреннее стекло стеклопакета, выполнено с возможностью отражения спектра фотонов света обратно на внутреннюю сторону внешнего стекла стеклопакета, кроме того внешнее стекло стеклопакета выполнено с встроенными фотоэлементами, каждый из которых выполнен в виде трубочки, причем встроенные фотоэлементы из трубочек выполнены с возможностью выработки электрической энергии за счет падающих на них фотонов света как с внешней стороны внешнего стекла стеклопакета, так и с внутренней стороны внешнего стекла стеклопакета.The result is achieved by the claimed window-type device for generating electricity, including a frame with a double-glazed window containing, with built-in photocells, an outer glass of a double-glazed window made with the ability to generate electrical energy from photons of light incident on it, and an inner glass of a double-glazed window, while the inner glass of a double-glazed window is made with the possibility of reflection spectrum of light photons back to the inner side of the outer glass of the double-glazed window, in addition, the outer glass of the double-glazed window is made with built-in photocells, each of which is made in the form of a tube, and the built-in photocells from the tubes are made with the possibility of generating electric energy due to photons of light incident on them as from the outside side of the outer glass of the double-glazed window, and from the inside of the outer glass of the double-glazed window.
Согласно устройству для выработки электроэнергии заявленного изобретения трубочки выполнены цилиндрической формы.According to the device for generating electricity of the claimed invention, the tubes are made in a cylindrical shape.
Согласно устройству для выработки электроэнергии заявленного изобретения каждая трубочка выполнена в сечении прямоугольной формы.According to the device for generating electricity of the claimed invention, each tube is made in a rectangular section.
Согласно устройству для выработки электроэнергии заявленного изобретения каждый фотоэлемент выполнен из кремния.According to the device for generating electricity of the claimed invention, each photocell is made of silicon.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Сущность изобретения поясняется: фиг. 1, на которой приведено устройство для выработки электроэнергии заявленного изобретения с трубочками фотоэлементами, которые выполнены цилиндрической формы, вид снизу в разрезе; фиг. 2, на которой приведено устройство для выработки электроэнергии заявленного изобретения вид спереди; фиг. 3, на которой приведено устройство для выработки электроэнергии заявленного изобретения с встроенными трубочками фотоэлементами, на которые падают фотоны света с внешней стороны внешнего стекла стеклопакета, и с внутренней стороны внешнего стекла стеклопакета отражаясь от внутреннего стекла стеклопакета.The essence of the invention is explained: Fig. 1, which shows a device for generating electricity of the claimed invention with tubes of photocells, which are made of cylindrical shape, bottom view in section; fig. 2, which shows a device for generating electricity of the claimed invention, a front view; fig. 3, which shows a device for generating electricity of the claimed invention with built-in photocell tubes, on which light photons fall from the outer side of the outer glass of the double-glazed window, and from the inner side of the outer glass of the double-glazed window are reflected from the inner glass of the double-glazed window.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
На фигурах 1 и 2 изображено устройство оконного типа для выработки электроэнергии, включающее раму 1 со стеклопакетом, содержащим с встроенными фотоэлементами 2 внешнее стекло стеклопакета 3 выполненное с возможностью выработки электрической энергии от фотонов света падающих на него, и внутреннее стекло стеклопакета 4, причем внутреннее стекло стеклопакета 4, выполнено с возможностью отражения спектра фотонов света обратно на внутреннюю сторону внешнего стекла стеклопакета 3, кроме того внешнее стекло стеклопакета 3 выполнено с встроенными фотоэлементами 2, каждый из которых выполнен в виде трубочки, причем встроенные фотоэлементы 2 из трубочек выполнены с возможностью выработки электрической энергии за счет падающего на них фотонов света как с внешней стороны внешнего стекла стеклопакета 3, так и с внутренней стороны внешнего стекла стеклопакета 3.Figures 1 and 2 show a window-type device for generating electricity, including a
Принцип работы заявленного устройства оконного типа для выработки электроэнергии описан в заявленном способе.The principle of operation of the claimed window-type device for generating electricity is described in the claimed method.
Выработка внешним стеклом стеклопакета 3 электрической энергии от фотонов света падающих на него, посредством встроенных в него фотоэлементов 2. Следует отметить, что каждый из фотоэлементов 2 выполнен в виде трубочки, таким образом встроенные фотоэлементы 2 из трубочек выполнены с возможностью выработки электрической энергии за счет падающих на них фотонов света как с внешней стороны внешнего стекла стеклопакета 3, так и за счет падающих на них фотонов света с внутренней стороны внешнего стекла стеклопакета 3 отраженного от внутреннего стекла стеклопакета 4, выполненного с возможностью отражения спектра фотонов света обратно на внутреннюю сторону внешнего стекла стеклопакета. Суть заявленного решения заключается в наличии фотоэлементов в форме трубочек 2, т.е. они способны за счет своей формы активно поглощать фотоны света с разных сторон, в том числе и отраженные фотоны света от внутреннего стекла стеклопакета 4 (см. Фиг. 3).The production of electric energy by the outer glass of a double-
Таким образом, заявленная конструкция устройства оконного типа для выработки электроэнергии вырабатывает значительно больше электричества в отличии от аналогов, полученную электроэнергию можно использовать при обогреве дома, для аккумулирования электрической энергии в аккумуляторе и т.д.Thus, the claimed design of a window-type device for generating electricity generates much more electricity, unlike analogs, the resulting electricity can be used for heating a house, for accumulating electrical energy in a battery, etc.
Трубочки фотоэлементов 2 в предпочтительном варианте осуществления выполнены цилиндрической формы (как на фигурах), однако они могут быть выполнены и другой формы, например, прямоугольной в сечении (прямоугольные трубочки фотоэлементов).Tubes of
В частном варианте осуществления рама 1 содержит дополнительно подсоединенный к внешнему стеклу стеклопакета 3 (и при необходимости к внутреннему стеклу стеклопакета) контроллер, который может управлять в соответствии с заложенной в него программой полученной электроэнергией, например для подачи в домашнюю электросеть. Кроме того, в раму 1 со стеклопакетом может быть встроен дополнительно аккумулятор, подключенный к контроллеру, в этом варианте осуществления контроллер направит полученную электроэнергию в аккумулятор, для использования электроэнергии например в ночное время, когда света нет для выработки электроэнергии.In a private embodiment, the
Внутреннее стекло стеклопакета (которое может быть выполнено прозрачным) выполнено из высокопрочного закаленного стекла, поверх которого нанесена отражающая поверхность, либо отражающая поверхность встроена в само стекло. Покрытие для внутреннего стекла стеклопакета, отражающее часть спектра солнечного света, содержащую фотоны, например может использоваться таких производителей как "Reflectasol", "Guardian Sun", "Stopsol" и т.д.The inner glass of an insulating glass unit (which can be made transparent) is made of high-strength tempered glass, on top of which a reflective surface is applied, or the reflective surface is built into the glass itself. Coating for the inner glass of an insulating glass unit, reflecting the part of the spectrum of sunlight containing photons, for example, can be used by manufacturers such as "Reflectasol", "Guardian Sun", "Stopsol", etc.
Кроме того, также существенное влияние на количество электрической энергии имеет угол падения фотонов солнечного света и угол его отражения от внутреннего стекла стеклопакета 4 для достижения максимальной площади освещения фотоэлементов. Принцип соответствует формуле Френеля и сдвигу Федорова. Однако, при любом угле падения фотонов солнечного света и угле их отражения от внутреннего стекла стеклопакета 4, будет вырабатываться более эффективно заявленным устройством и способом электрическая энергия, по сравнению с аналогами, где не используются трубочки фотоэлементов 2 и не используется отражающая поверхность внутреннего стекла стеклопакета 4.In addition, the angle of incidence of photons of sunlight and the angle of its reflection from the inner glass of the double-glazed window 4 also have a significant impact on the amount of electrical energy in order to achieve the maximum area of illumination of photocells. The principle corresponds to the Fresnel formula and the Fedorov shift. However, at any angle of incidence of photons of sunlight and the angle of their reflection from the inner glass of double-glazed window 4, electric energy will be generated more efficiently by the claimed device and method, in comparison with analogues where tubes of
Внешнее стекло стеклопакета выполнено, например из высокопрочного закаленного прозрачного стекла, либо другого прозрачного полотна, с закрепленными внутри него несколькими трубочками фотоэлементов 2, каждая из которых в частном варианте осуществления может быть выполнена в виде одного прозрачного фотоэлектрического модуля (который может быть выполнен по разным видам технологий например "Onyx Solar", Bekar, которая используется в гражданском и промышленном строительстве современных зданий и сооружений для остекления зимних садов, фасадов зданий, в производстве окон, ограждений, парковок, рекламных щитов, навесов и во многих других архитектурных проектах) и подсоединенного к нему инвертора (а сам инвертор может быть подключен к контроллеру) для преобразования фотонов света в электрический ток, причем прозрачный фотоэлектрический модуль выполнен из цилиндрического стеклянного основания трубочки, поверх которого нанесена либо одна пленка из кремния (упрощенный вариант), либо нанесены два слоя пленок (более эффективный вариант), а именно одна пленка из аморфного кремния, которая преобразует в электрическую энергию видимую часть спектра солнца, а вторая микропрозрачная кремниевая пленка преобразует энергию солнца невидимого инфракрасного спектра, таким образом, заявленная конструкция вырабатывает значительно больше электричества в отличии от аналогов с одной пленкой, следовательно, еще более эффективно будет снабжать внешнюю домашнюю сеть электроэнергией и больше аккумулировать электрической энергии в аккумуляторе, что скажется и на продолжительности работы во время отсутствия фотонов света.The outer glass of a double-glazed window is made, for example, of high-strength tempered transparent glass or another transparent sheet, with several tubes of
Современные технологии и оборудование позволяют осуществить настоящее изобретение в крупносерийном производстве. На заводе или предприятии имеется все необходимое оборудование для производства заявленного устройства оконного типа для выработки электроэнергии.Modern technologies and equipment allow the present invention to be implemented in large-scale production. The plant or enterprise has all the necessary equipment for the production of the claimed window-type device for generating electricity.
Заявленное устройство оконного типа для выработки электроэнергии выполнено в виде единой конструкции, а именно отдельные компоненты (или составные части) заявленного устройства оконного типа для выработки электроэнергии соединены между собой на одном предприятии-изготовителе (или заводе-изготовителе) сборочными операциями, такими как свинчивание, сочленение, клепка, сварка, пайка, опрессовка, развальцовка и т.п.The claimed window-type device for generating electricity is made in the form of a single structure, namely, the individual components (or components) of the claimed window-type device for generating electricity are interconnected at one manufacturing plant (or manufacturing plant) by assembly operations, such as screwing, articulation, riveting, welding, soldering, crimping, flaring, etc.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/RU2022/000290 WO2023018353A1 (en) | 2021-08-09 | 2022-09-22 | Window-type device for generating electrical energy |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2780949C1 true RU2780949C1 (en) | 2022-10-04 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100896385B1 (en) * | 2008-01-09 | 2009-05-08 | 제인상사(주) | Solar Collector with Double Window |
RU111573U1 (en) * | 2011-08-09 | 2011-12-20 | Закрытое Акционерное Общество "Оконная Мануфактура" | LIGHTED WINDOW BLOCK |
RU2466262C1 (en) * | 2011-06-23 | 2012-11-10 | Открытое акционерное общество "ИНСОЛАР-ИНВЕСТ" | Energy active window unit |
CN203119800U (en) * | 2013-03-07 | 2013-08-07 | 南京理工大学 | Window type solar power generating set |
US9051923B2 (en) * | 2011-10-03 | 2015-06-09 | Chang Kuo | Dual energy solar thermal power plant |
RU2589595C2 (en) * | 2014-09-18 | 2016-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Горностай" | Solar collector |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100896385B1 (en) * | 2008-01-09 | 2009-05-08 | 제인상사(주) | Solar Collector with Double Window |
RU2466262C1 (en) * | 2011-06-23 | 2012-11-10 | Открытое акционерное общество "ИНСОЛАР-ИНВЕСТ" | Energy active window unit |
RU111573U1 (en) * | 2011-08-09 | 2011-12-20 | Закрытое Акционерное Общество "Оконная Мануфактура" | LIGHTED WINDOW BLOCK |
US9051923B2 (en) * | 2011-10-03 | 2015-06-09 | Chang Kuo | Dual energy solar thermal power plant |
CN203119800U (en) * | 2013-03-07 | 2013-08-07 | 南京理工大学 | Window type solar power generating set |
RU2589595C2 (en) * | 2014-09-18 | 2016-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Горностай" | Solar collector |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hezel | Novel applications of bifacial solar cells | |
US7190531B2 (en) | Concentrating type solar collection and daylighting system within glazed building envelopes | |
US7804023B2 (en) | Bifacial thin film solar cell and method for making the same | |
CN201285767Y (en) | Photoelectric module | |
US20150326175A1 (en) | System and method of rooftop solar energy production | |
US20190067505A1 (en) | Solar cell panel and the window comprising the same | |
KR101633825B1 (en) | Left and right rotation BIPV module installed in the balcony | |
Tripanagnostopoulos | New designs of building integrated solar energy systems | |
JP2012216609A (en) | Solar cell installation-building structure and solar cell panel | |
RU2780949C1 (en) | Method for generating electricity and window-type apparatus for generating electricity | |
CN103938777A (en) | Solar photovoltaic glass curtain wall | |
CN204652297U (en) | A kind of BIPV photovoltaic module | |
WO2023018353A1 (en) | Window-type device for generating electrical energy | |
Chatten et al. | Luminescent and geometric concentrators for building integrated photovoltaics | |
KR102476637B1 (en) | Window integrated louver type photovoltaic system | |
RU154157U1 (en) | WINDOW TYPE DEVICE | |
RU178288U1 (en) | Window type device | |
KR20090047074A (en) | Gallery window with solar panel and solar heat collector | |
KR20220142308A (en) | Solar cell panels blind | |
Ravula et al. | Solar window as an energy source: a patent study | |
US11251323B2 (en) | Solar power harvesting building envelope | |
CN106026860A (en) | Solar photo-thermal dual-generating battery assembly | |
CN204652298U (en) | A kind of BIPV photovoltaic module | |
CN108831949A (en) | A solar panel with logic optics glass | |
CN203441016U (en) | Efficient photovoltaic power generation and building energy saving integrated photovoltaic building hollow glass |