Procédé et dispositif pour convertir le rayonnement solaire en énergie électrique – US Patent 3781647 A

 

Pour comprendre comment on collabore une onde à l’autre regarder l’ article sur l’énergie solaire. Ceci vous aidera à mieux comprendre ce qui vous est présenté dans le brevet N°3781647 A.

La présente invention concerne un procédé et un appareil pour l’utilisation de l’énergie de rayonnement du soleil à un point tel que l’énergie solaire peut servir de partie mesurable des besoins en énergie électrique de la terre.

Numéro de publication : US3781647 A
Type de publication : Subvention
Date de publication : Le 25 décembre 1973
Date de dépôt : 26 juillet 1971
Date de priorité : 26 juillet 1971
Inventeurs : P Glaser

→  https://www.google.com/patents/US3781647

La principale source d’énergie est maintenant combustibles fossiles, à savoir, le charbon, le pétrole et le gaz naturel. Aucours des dernières années l’énergie nucléaire puissance générée a reçu une attention considérable et est maintenant utilisé pour compléter l’énergie produite à partir de combustibles fossiles.

Bien que personne ne connaît l’ampleur des réserves de combustibles fossiles, il semble que leur disponibilité peut commencer à tomber alors que la demande pour l’énergie et la puissance continue à augmenter. Il existe actuellement de sérieux doutes que l’énergie nucléaire peut être invoquée pour combler un larger’percentage continu des besoins en énergie, car il n’y a pas de moyens connus encore de fournir une assurance complète contre la pollution de l’environnement par les centrales nucléaires. JE

Augmentation du niveau de la consommation d’énergie aux États-Unis peuvent être directement liées à l’augmentation du PNB. La consommation d’énergie a augmenté d’environ 3 pour cent par an entre 1947 et 1965 à environ 5 pour cent par an depuis 1965.

Les États-Unis est actuellement brûlant chaque année 500 millions de tonnes de charbon, billion de pieds cubes de gaz et 5 milliards de barils de pétrole. On estime que, pour répondre à une demande d’énergie croissante, les Etats-Unis devra augmenter sa capacité de production d’électricité à six fois son niveau actuel d’ici l’an 2000.

Cela signifie une augmentation de 330 millions de kilowatts à près de 2 milliards de dollars. Par conséquent, en plus des considérations premières d’approvisionnement en matières, ces énormes besoins en énergie posent des problèmes aussi énormes dans l’écologie.
Toutes les sources d’énergie disponibles actuellement en usage (charbon, pétrole, gaz et du combustible nucléaire) présentent un inconvénient majeur qu’ils produisent des sous-produits qui polluent l’air, l’eau et la terre. Les problèmes qui en résultent. du contrôle de la pollution et l’élimination des déchets sont en passe de devenir énormes en ampleur et le coût.

En revanche, l’utilisation d’énergie de rayonnement du soleil d’une manière efficace et efficiente offre la possibilité de fournir de l’énergie électrique sans le problème du contrôle de la pollution et l’élimination des déchets. L’énergie du soleil est pas un concept nouveau.

Cependant, jusqu’à il ya quelques années, il a été traité comme une curiosité scientifique plus-oumoins ou comme une source d’énergie qui est de plus académique plutôt que l’intérêt practial.

Plus récemment, toutefois, le programme spatial est engagée à utiliser l’énergie solaire pour l’alimentation à bord d’engins spatiaux et l’utilisation de l’énergie solaire pour générer une quantité importante d’énergie électrique semble réalisable.

Le potentiel de l’énergie solaire a été reconnu dans le message de l’énergie présidents au Congrès du 4 Juin 1971, dans lequel il a noté que le soleil offre une quantité presque illimitée d’énergie si nous pouvons apprendre à l’utiliser économiquement. La National Aeronautics and Space Administration et la National Science Foundation sont actuellement réexaminent leurs efforts dans ce domaine, et nous prévoyons de donner une plus grande attention à l’énergie solaire
dans l’avenir.

La pratique de générer de l’énergie électrique sur la terre à partir de l’énergie solaire a déjà été sujette à caution en raison de l’absorption de l’énergie solaire par l’atmosphère, l’obscurcissement par les nuages, les dépôts de poussière, les effets du vent sur la structure, la disponibilité limitée du rayonnement des soleils à faibles angles solaires et le manque d’énergie pendant la nuit. Même dans les zones où l’énergie solaire est reçue dans la plupart de l’année, une interruption soudaine d’un nuage pourrait exiger tourner les générateurs électriques de secours d’une capacité équivalente ou un système de
stockage d’énergie qui serait ordres de grandeur plus efficace que les batteries.

Un autre facteur à prendre en considération dans la collecte directe du rayonnement solaire sur la terre est la surface de
capteur solaire qui serait nécessaire pour satisfaire la demande d’énergie électrique projetée.

En supposant pour les besoins du raisonnement que le rendement de conversion du rayonnement solaire captée sur la terre est pour cent, la zone de collecteur solaire totale estimée nécessaire par l’année 2000 pour les États-Unis serait d’environ 284 miles carrés.
Il est donc un objet principal de cette invention est de fournir un système intégré capable de fournir une puissance électrique à la terre en grandes quantités à partir de l’énergie solaire.

Il est un autre objet de cette invention est de fournir un système de caractère décrit qui est agencé pour une livraison continue d’énergie électrique libre de facteurs tels que la couverture nuageuse, les éclipses de soleil par la terre,
et analogues.

Il est encore un autre objet principal de cette invention est de fournir de l’énergie électrique en grandes quantités par un système et un procédé qui ne sont pas épuiser les terres et les ressources naturelles qui sont essentiellement exempt de pollution. D’autres objets de l’invention seront en partie évidents et seront en partie évidents ci-après.

Par le procédé et l’appareil de cette invention, l’énergie de rayonnement provenant du soleil est convertie en énergie de micro-ondes dans les équipements maintenus dans l’espace, puis il est transmis sous forme d’énergie à micro-ondes à des collecteurs appropriés sur terre. Par conséquent, les problèmes d’absorption du rayonnement solaire par l’atmosphère et des interruptions soudaines sont éliminés parce que les micro-ondes peuvent traverser l’atmosphère avec un minimum d’absorption et de la diffusion.

En recevant l’énergie solaire et la convertir en la forme d’énergie à micro-ondes, l’énergie
micro-ondes peut être collectée dans des endroits très dispersés sur la terre, sans égard à la disponibilité du rayonnement solaire, par exemple, dans les latitudes nordiques, les emplacements des centres de consommation d’électricité à grande échelle, etc.

Par conséquent, les principaux inconvénients associés à la collecte terrestre directe de l’énergie solaire sont minimisés.

L’invention comprend en conséquence les différentes étapes et la relation entre une ou plusieurs de ces étapes les unes par rapport aux autres et de l’appareil mettant en oeuvre les caractéristiques de construction, la combinaison d’éléments et d’agencement de pièces qui sont adaptés pour effectuer toutes ces étapes comme illustré dans la description détaillée suivante et la portée de l’invention seront indiqués dans les revendications.

Pour une compréhension plus complète de la nature et des objets de l’invention, référence doit être dû à la description détaillée suivante prise en liaison avec les dessins annexés, sur lesquels la FIG. 1 est une vue en perspective montrant
deux satellites en orbite autour de la position de terre et équipés de moyens de collecte de l’énergie de rayonnement;

FIGUE. La figure 2 est une vue en perspective d’un autre mode de réalisation de satellite;
Les figures. 3 et 4 sont planes et ladite partie supérieure des vues en élévation d’un troisième mode de réalisation de satellite construit conformément à la présente invention;

FIGUE. 5 est un schéma détaillant les composants de l’appareil qui sont situés sur le satellite et qui sont concernés par la conversion de l’énergie solaire en énergie à micro-ondes et la transmission de cette énergie par un faisceau de micro-ondes à la terre; et FIGUE. 6 est un schéma détaillant les composants de l’appareil qui sont situés sur la terre, et qui sont concernés par la conversion de l’énergie de micro-ondes à puissance électrique.

En bref le dispositif de la présente invention comprend un système comportant un ou plusieurs satellites géostationnaires positionnés en énergie recevant rapport au soleil et comportant des moyens pour recueillir et convertir l’énergie solaire en énergie électrique et de l’énergie électrique en énergie de micro-ondes avec des moyens pour transmettre l’énergie des micro-ondes au micro-ondes récepteurs de l’énergie sur la terre. Des moyens sont prévus pour convertir l’énergie des micro-ondes à puissance électrique.

Équipements auxiliaires tels que les dispositifs de guidage et de contrôle d’attitude
ainsi que les appareils cryogénique pour fournir la réfrigération pour les supraconducteurs lignes de transmission et de refroidissement d’au moins une partie de l’équipement sont également fournis.

Lire la suite :

https://translate.google.fr/translate?hl=fr&sl=en&u=http://www.google.com/patents/US3781647&prev=search

Je réclame :

1. Appareil pour convertir l’énergie du rayonnement solaire en énergie électrique, comprenant en combinaison: a. un système de satellite comprenant au moins un satellite géostationnaire positionné de sorte que ledit satellite est en relation

de réception de l’énergie du soleil; b. des moyens de collecteur d’énergie solaire / convertisseur associé à chacun desdits satellites adaptés pour recueillir et
convertir le rayonnement reçu du soleil à l’énergie électrique en courant continu;
c. collecteur d’énergie / convertisseur guidage et de contrôle des moyens solaires adaptés à orienter lesdites collecteur d’énergie solaire / convertisseur dans une relation prédéterminée avec ledit soleil;

ré.-dc-à micro-ondes des moyens de convertisseur d’énergie adapté pour convertir ladite énergie électrique en courant continu à partir dudit collecteur d’énergie solaire / convertisseur pour micro-ondes ène. des moyens de transmission d’énergie électrique articulé reliant ledit collecteur d’énergie solaire / convertisseur avec ledit moyen de courant continu à micro-ondes des moyens de conversion d’énergie;

F. micro-ondes et la formation de faisceau de transmission d’énergie des moyens adaptés pour former ladite énergie micro-onde en un faisceau d’une configuration prédéterminée appropriée pour la transmission à partir dudit système de satellite et à transmettre ledit faisceau provenant dudit système de satellite;

g. signifie la zone de collecte de micro-ondes sur la terre; h. micro-ondes beamforming et d’orientation de la transmission d’énergie et de contrôle des moyens adaptés pour diriger ledit faisceau de micro-ondes à ladite signifie zone de collecte sur la terre; et je. micro-ondes collecteur / convertisseur moyens situés à l’intérieur dudit moyen de collecte de zone et adaptée pour recevoir ledit faisceau de micro-ondes et pour la convertir en énergie électrique.

2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ledit système de satellites comprend une pluralité desdits satellites positionnés par rapport à l’autre de telle sorte qu’au moins l’un desdits satellites est toujours en relation de réception de l’énergie avec le soleil.

3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ladite collecte d’énergie solaire et de moyens de conversion comprend un grand élément de plate-forme de surface divisée en secteurs, chaque secteur étant formé deun pluralité de cellules capables de convertir l’énergie de rayonnement solaire en énergie électrique.

4. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ledit moyen de transmission de puissance électrique comprend des moyens de câbles supraconducteurs et ledit appareil comprend des moyens de réfrigérateur cryogénique adapté pour maintenir lesdits moyens de câble dans un état supraconducteur.

5. Dispositif selon la revendication 1, comprenant un moyen de refroidissement associé audit moyen de capteur solaire / convertisseur.

6. Dispositif selon la revendication 1, comprenant des moyens de commande de phase adapté pour commander la phase dudit faisceau de micro-ondes.

7. Appareil selon la revendication 1, comprenant des moyens pour commander la température dudit moyen convertisseur d’énergie DC-tomicrowave.

8. Dispositif selon la revendication 1, comprenant des moyens pour contrôler la température dudit moyen de formation de faisceau et de l’énergie micro-ondes transmission.

9. Appareil selon la revendication 1, comprenant sûr commutateur sûr des moyens reliés à une ou une combinaison desdits moyens de collecteur d’énergie / convertisseurs solaires, Dcto micro-onde moyen convertisseur d’énergie, lesdits moyens de transmission de puissance électrique et lesdits micro-onde formation de faisceau et la transmission d’énergie des moyens.

10. Appareil selon la revendication 1, comprenant des moyens pour commander la température dudit four à micro collecteur / moyen de convertisseur.

11. Appareil selon la revendication 1, comprenant la transmission de puissance électrique reliant ledit moyen de earthbased micro-ondes collecteur / convertisseur avec des moyens de distribution -Points prédéterminées.

12. Appareil selon la revendication 11, dans lequel lesdits moyens de transmission earthbased d’alimentation électrique sont des moyens de câbles supraconducteurs et ledit appareil comprend des moyens de réfrigérateur cryogénique adapté
pour maintenir lesdits moyens de câble dans un état supraconducteur.

13. Appareil pour convertir l’énergie du rayonnement solaire en énergie électrique, comprenant en combinaison: a. un système de satellite comprenant au moins un satellite géostationnaire positionné de sorte que ledit satellite est en relation de réception de l’énergie du soleil; b. des moyens de l’énergie solaire collecteur / convertisseur associé à chacun desdits satellites adaptés à collecter et convertir le rayonnement reçu du soleil pour le faire. énergie électrique; c. collecteur d’énergie / convertisseur orientation et de con trôle solaire moyen adapté pour orienter ledit collecteur d’énergie solaire / convertisseur dans une relation prédéterminée avec ledit soleil; ré. un moyen de refroidissement associé audit moyen de capteur solaire / convertisseur;

e. -dc-à micro-ondes des moyens de conversion d’énergie adapté pour convertir ladite énergie électrique en courant continu à partir dudit collecteur d’énergie solaire / convertisseur enmeans à micro-ondes pour commander la température dudit moyen de conversion d’énergie à courant continu-tomicrowave; des moyens de transmission d’énergie électrique articulé reliant ledit collecteur d’énergie solaire / convertisseur avec ledit moyen de moyens dc-to-convertisseur d’énergie micro-onde et un câble supraconducteur comprenant un moyen; h. des moyens de réfrigérateur cryogénique adapté pour maintenir lesdits moyens de câble dans un état supraconducteur; .micro-ondes beamforming et transmission d’énergie k. des moyens de commande de phase adapté pour commander la phase dudit faisceau de micro-ondes; micro-ondes beamforming et d’orientation de la transmission d’énergie et de contrôle des moyens adaptés pour diriger ledit faisceau micro-ondes à une zone de collecte prédéterminée sur la terre;

Dans. un moyen sûr commutateur sûr relié à un ou une combinaison dudit collecteur d’énergie solaire / moyen de convertisseur DC à micro-ondes des moyens de conversion d’énergie, lesdits moyens de transmission de puissance électrique micro-onde et ladite formation de faisceaux et des moyens de transmission d’énergie; n. micro-ondes collecteur / convertisseur moyens situés à l’intérieur de ladite zone de collecte et adapté pour recevoir ledit
faisceau de micro-ondes et pour la convertir en énergie électrique;

0. des moyens pour commander la température dudit four à micro-collecteur / moyens de convertisseur; p. transmission de puissance électrique earthbased moyens reliant ledit collecteur à micro-ondes / un moyen convertisseur avec des points de distribution prédéterminés, et comprenant des moyens de câble supraconducteur; et q. des moyens de réfrigérateur cryogénique adapté pour maintenir ladite earthbased moyens de transmission de l’énergie électrique dans un sate supraconducteur.

14. Appareil selon la revendication 13, dans lequel ledit système de satellites comprend une pluralité desdits satellites positionnés par rapport à l’autre de telle sorte qu’au moins l’un desdits satellites est toujours en relation de réception de l’énergie avec le soleil.

15. Procédé de conversion de l’énergie du rayonnement solaire en énergie électrique sur la terre, comprenant les étapes consistant à a. la collecte et la conversion de l’énergie solaire en courant continu dans l’espace;

b. la transmission dans l’espace ladite alimentation en courant continu sur des câbles électriques à un convertisseur d’énergie en courant continu à micro-ondes; c. convertir la puissance en courant continu transmise à l’énergie des micro-ondes dans l’espace; ré. formant dans l’espace un faisceau de ladite énergie à micro-ondes ayant une forme de modèle de puissance du faisceau optimisé prédéterminé; e. transmettre ledit faisceau d’énergie à micro-ondes dans une zone de collecte prédéterminée sur la terre; F. la collecte de ladite énergie à micro-ondes; et g. convertissant l’énergie des micro-ondes recueillies en courant continu sur la terre.

16. Procédé selon la revendication 15, dans lequel lesdits câbles électriques sont supraconducteurs et ledit procédé comprend l’étape consistant à fournir la réfrigération cryogénique à maintenir lesdits câbles dans l’état supraconducteur.

17; Procédé selon la revendication 15, dans lequel les étapes consistant à recueillir ledit énergie micro-onde et la convertir en énergie à courant continu sont combinées en une seule étape.

18. Procédé selon la revendication 15, dans lequel les étapes (a) (e) sont effectuées sur un satellite géostationnaire.

19. Procédé selon la revendication 18, comprenant l’étape consistant à orienter continuellement la partie dudit satellite géostationnaire, dans lequel ladite étape consistant à collecter et à convertir l’énergie solaire en courant continu est
effectuée par rapport au soleil.

RÉFÉRENCÉ PAR :

  • Citant brevet Date de dépôt Date de publication Demandeur Titre
    US3933323 * Le 20 mars 1974 Le 20 janvier 1976 Raytheon Company
    Solaire à l’état solide système de conversion
    d’énergie à micro-ondes et un appareil
  • US3980996 * 12 septembre 1973 14 septembre 1976 Myron Greenspan Autonome dispositif émetteur d’alarme
  • US3989994 * 9 août 1974 2 novembre 1976 Raytheon Company
    Espace système de transmission de puissance à micro-ondes orientée
  • US4078747 * 2 juin 1975 Le 14 mars 1978 Phaser Telepropulsion, Inc.
    En orbite autour de la station de l’énergie solaire
  • US4183622 * Le 23 janvier 1978 Le 15 janvier 1980 Albert Malgarin Balise solaire

 

Partagez ce savoir à vos proches en cliquant sur le bouton ci-dessous.

Paix et sincérité à tous !

Eveil-delaconscience

Laisser un commentaire