RU2459156C1 - Солнечная энергоустановка - Google Patents
Солнечная энергоустановка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2459156C1 RU2459156C1 RU2010150042/06A RU2010150042A RU2459156C1 RU 2459156 C1 RU2459156 C1 RU 2459156C1 RU 2010150042/06 A RU2010150042/06 A RU 2010150042/06A RU 2010150042 A RU2010150042 A RU 2010150042A RU 2459156 C1 RU2459156 C1 RU 2459156C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solar
- tracking
- power plant
- modules
- solar power
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к гелиоэнергетике, в частности к конструкциям солнечных энергетических установок с фотоэлектрическим датчиком слежения за солнцем и системой азимутального поворота солнечного модуля, а также к системам автоматического слежения за источником света и предназначено для автоматической ориентации плоскости солнечного модуля за источником света (Солнцем). Система слежения включает компактный фотоэлектрический датчик положения Солнца, состоящий из каркаса в форме прямой трехгранной призмы, на двух боковых гранях которой размещены фотоэлементы слежения за солнцем, а на третьей грани установлен командный фотоэлемент разворота модулей с запада на восток. В течение светового дня фотоэлементы слежения на гранях датчика выдают командные сигналы для блока управления приводом азимутального поворота солнечного модуля, который при этом разворачивается в направлении солнца с помощью вала. Применение системы слежения позволит увеличить эффективность применения солнечного модуля. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к гелиоэнергетике, в частности к конструкциям солнечных энергетических установок с фотоэлектрическим датчиком слежения за Солнцем и системой азимутального поворота солнечных коллекторов или фотоэлектрических модулей.
Общеизвестно, что ориентация солнечных модулей энергоустановок в направлении Солнца обеспечивает увеличение выхода энергии в течение светового дня по сравнению со стационарными солнечными энергоустановками.
Известна солнечная энергоустановка, в которой датчиком слежения за Солнцем являются два телескопических термопривода, разделенных экраном (RU 2125686). Суточный поворот солнечной панели осуществляется посредством выдвижения штоков термоприводов, нагретых до разных температур.
Основным недостатком данного устройства является тепловая инерционность нагрева термоприводов как при восходе Солнца, так и в условиях переменной облачности. Кроме того, на точность ориентации солнечной панели будет оказывать влияние температура окружающего воздуха, скорость и направление ветра.
Известна также солнечная энергоустановка (прототип), включающая фотоэлектрическую систему слежения за Солнцем с блоком управления и приводом азимутального поворота солнечных фотоэлектрических модулей (RU 2280918). В данном устройстве командным датчиком положения является сам фотоэлектрический модуль, разделенный на две части продольной перегородкой с отражающими боковыми поверхностями. На обратной стороне фотоэлектрического модуля установлен командный фотоэлемент возврата модуля в направлении восхода Солнца.
Система слежения за Солнцем, реализованная в прототипе, не может быть использована в управлении положением солнечных модулей типа тепловых коллекторов. Кроме того, предпочтительнее иметь систему слежения с датчиком положения в виде малогабаритного отдельного блока, который может быть освоен в производстве и пригоден для использования с любым типом солнечных модулей (тепловых коллекторов или фотоэлектрических батарей). На точность ориентации солнечных модулей у прототипа также может оказывать разная степень нагрева половин фотоэлектрического модуля, если холодный ветер направлен перпендикулярно плоскости продольной перегородки солнечного модуля.
Задача: создание солнечной энергоустановки, в состав которой входит отдельным элементом компактный и простой в изготовлении датчик слежения за Солнцем.
Положительный результат достигается тем, что солнечная энергоустановка, содержащая солнечные модули, систему слежения за Солнцем, блок управления приводом азимутального поворота модулей и разворота их с запада на восток, вал. По данному предложению упомянутая система слежения включает компактный фотоэлектрический датчик положения Солнца, состоящий из каркаса в форме прямой трехгранной призмы, на двух боковых гранях которой, выполненных под углом 15-25°, размещены фотоэлементы слежения за Солнцем, а на третьей грани установлен командный фотоэлемент разворота модулей с запада на восток.
Целесообразно внутри каркаса разместить электронную схему управления приводом поворота солнечных модулей.
Целесообразно каркас датчика выполнить из теплопроводящего материала.
Целесообразно, в случае необходимости, датчик слежения поместить в прозрачный защитный колпак.
Вариант исполнения устройства, который наиболее полно характеризует существо предлагаемого изобретения, показан на фиг.1 и 2. На фиг.1 представлена схема солнечной энергоустановки, на фиг.2 показано устройство датчика слежения.
В плоскости рабочей поверхности солнечного модуля 1 укреплен фотоэлектрический датчик слежения за Солнцем 2, сигнал с которого поступает на блок управления 3 приводом механизма поворота 4 солнечного модуля 1, располагающегося на вертикальном валу 5.
Основой датчика слежения 2 является каркас 6, представляющий собой трехгранную прямую призму, на двух гранях которой 7 и 8, выполненных под углом 15-25°, размещены фотоэлементы слежения 9 (на грани 8 фотоэлемент не показан). На тыльной стороне третьей грани 10 расположен командный фотоэлемент разворота модулей 11 с запада на восток (не показан).
Солнечная энергоустановка работает следующим образом.
В течение светового дня фотоэлементы слежения на гранях 7 и 8 каркаса 6 выдают командные сигналы для блока управления 3 приводом 4 азимутального поворота солнечного модуля 1, который при этом разворачивается в направлении Солнца. Экспериментально установлено, что угол между гранями призмы около 20° обеспечивает максимальную эффективность управления приводом 4. Также установлено, что предлагаемое расположение фотоэлементов слежения обеспечивает в условиях переменной облачности или пасмурной погоды ориентацию солнечного модуля в направлении наиболее яркого участка неба. Фотоэлемент 11 на грани 10 с восходом Солнца генерирует командный сигнал разворота модуля с запада на восток. Ориентация модуля в зенитальном направлении является стационарной, зависит от географической широты местоположения энергоустановки и изменяется вручную несколько раз в год.
Выполнение каркаса 6 из теплопроводного материала (например, из алюминия) обеспечивает выравнивание температуры командных фотоэлементов в условиях различной освещенности и направления ветра, что повышает точность ориентации модуля.
Размещение блока управления 3, например, в микроэлектронном исполнении, внутри каркаса 6 упрощает устройство энергоустановки, а сам датчик слежения делает коммерчески более привлекательным.
Для уменьшения влияния осадков на систему слежения энергоустановки датчик слежения может быть помещен в прозрачный колпак.
Изготовленный макетный образец солнечной энергоустановки с описанной системой слежения показал эффективность ее функционирования и коммерческую привлекательность как самой установки, так и датчика слежения в самостоятельном исполнении для комплектации уже действующих энергоустановок.
Claims (4)
1. Солнечная энергоустановка, содержащая солнечные модули, систему слежения за Солнцем, блок управления приводом азимутального поворота модулей и разворота их с запада на восток, отличающаяся тем, что упомянутая система слежения включает компактный фотоэлектрический датчик положения Солнца, состоящий из каркаса в форме прямой трехгранной призмы, на двух боковых гранях которой, выполненных под углом 20±5°, размещены фотоэлементы слежения за Солнцем, а на третьей грани установлен командный фотоэлемент разворота модулей с запада на восток.
2. Солнечная энергоустановка по п.1, отличающаяся тем, что внутри каркаса размещается электронная схема управления приводом поворота солнечных модулей.
3. Солнечная энергоустановка по п.1, отличающаяся тем, что каркас датчика выполнен из теплопроводящего материала.
4. Солнечная энергоустановка по п.1, отличающаяся тем, что датчик слежения помещен в прозрачный защитный колпак.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010150042/06A RU2459156C1 (ru) | 2010-12-06 | 2010-12-06 | Солнечная энергоустановка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010150042/06A RU2459156C1 (ru) | 2010-12-06 | 2010-12-06 | Солнечная энергоустановка |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010150042A RU2010150042A (ru) | 2012-06-20 |
RU2459156C1 true RU2459156C1 (ru) | 2012-08-20 |
Family
ID=46680518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010150042/06A RU2459156C1 (ru) | 2010-12-06 | 2010-12-06 | Солнечная энергоустановка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2459156C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2548244C2 (ru) * | 2013-05-06 | 2015-04-20 | Сергей Валерьевич Бондаренко | Солнечная энергоустановка |
RU169966U1 (ru) * | 2016-07-06 | 2017-04-11 | Александр Александрович Романенко | Фотоэлектрический автономный фонарь |
RU189890U1 (ru) * | 2018-12-19 | 2019-06-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | Солнечная энергоустановка |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU612063A1 (ru) * | 1976-07-15 | 1978-06-25 | Центральное Проектно-Конструкторское И Технологическое Бюро Научного Приборостроения Ан Узбекской Сср | Датчик слежени гелиотехнической установки |
SU1270497A1 (ru) * | 1985-06-05 | 1986-11-15 | Центральное Проектно-Конструкторское И Технологическое Бюро Научного Приборостроения Ан Узсср | Датчик слежени за положением Солнца |
SU1449787A1 (ru) * | 1987-03-02 | 1989-01-07 | Всесоюзный Заочный Политехнический Институт | Одноканальный датчик слежени дл системы управлени гелиостатом |
SU1576802A2 (ru) * | 1988-07-12 | 1990-07-07 | Предприятие П/Я В-8670 | Фотодатчик ориентации |
WO2003048655A1 (en) * | 2001-12-01 | 2003-06-12 | Christensen Hans Joergen | Solar collector panel for heating ventilation air |
RU2280918C1 (ru) * | 2005-04-21 | 2006-07-27 | Башкирский государственный аграрный университет (БГАУ) | Солнечная электростанция |
-
2010
- 2010-12-06 RU RU2010150042/06A patent/RU2459156C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU612063A1 (ru) * | 1976-07-15 | 1978-06-25 | Центральное Проектно-Конструкторское И Технологическое Бюро Научного Приборостроения Ан Узбекской Сср | Датчик слежени гелиотехнической установки |
SU1270497A1 (ru) * | 1985-06-05 | 1986-11-15 | Центральное Проектно-Конструкторское И Технологическое Бюро Научного Приборостроения Ан Узсср | Датчик слежени за положением Солнца |
SU1449787A1 (ru) * | 1987-03-02 | 1989-01-07 | Всесоюзный Заочный Политехнический Институт | Одноканальный датчик слежени дл системы управлени гелиостатом |
SU1576802A2 (ru) * | 1988-07-12 | 1990-07-07 | Предприятие П/Я В-8670 | Фотодатчик ориентации |
WO2003048655A1 (en) * | 2001-12-01 | 2003-06-12 | Christensen Hans Joergen | Solar collector panel for heating ventilation air |
RU2280918C1 (ru) * | 2005-04-21 | 2006-07-27 | Башкирский государственный аграрный университет (БГАУ) | Солнечная электростанция |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2548244C2 (ru) * | 2013-05-06 | 2015-04-20 | Сергей Валерьевич Бондаренко | Солнечная энергоустановка |
RU169966U1 (ru) * | 2016-07-06 | 2017-04-11 | Александр Александрович Романенко | Фотоэлектрический автономный фонарь |
RU189890U1 (ru) * | 2018-12-19 | 2019-06-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | Солнечная энергоустановка |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010150042A (ru) | 2012-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Nsengiyumva et al. | Recent advancements and challenges in Solar Tracking Systems (STS): A review | |
Singh et al. | An imperative role of sun trackers in photovoltaic technology: A review | |
Amelia et al. | Technologies of solar tracking systems: A review | |
US9660122B2 (en) | Compact LCPV solar electric generator | |
JP5337961B2 (ja) | 太陽追尾モジュール装置 | |
US20080308090A1 (en) | Solar Concentrator | |
EP2708831A3 (en) | Solar tracker for photovoltaic power generation | |
CA2699896A1 (en) | Low concentrating photovoltaic thermal solar collector | |
CN101764166A (zh) | 太阳能光伏跟踪天文控制*** | |
Chang | Tracking solar collection technologies for solar heating and cooling systems | |
RU2286517C1 (ru) | Солнечная фотоэлектрическая установка | |
RU2459156C1 (ru) | Солнечная энергоустановка | |
RU124440U1 (ru) | Солнечная фотоэлектрическая установка | |
Ajayi et al. | Comparison of power output from solar PV panels with reflectors and solar tracker | |
RU2172903C1 (ru) | Солнечный модуль с концентратом | |
WO2003098125A1 (en) | Solar reflector and assembly thereof | |
TWM471570U (zh) | 追日裝置 | |
Anyaka et al. | Improvement of PV systems power output using sun-tracking techniques | |
Bulárka et al. | Hybrid-loop controlled solar tracker for hybrid solar energy harvester | |
RU140582U1 (ru) | Бионическая солнечная электростанция | |
KR20100124864A (ko) | 태양궤적 추적 장치 | |
Garcia et al. | Performance of a solar PV tracking system on tropic regions | |
CN101635537A (zh) | 聚光型太阳能发电装置 | |
RU219597U1 (ru) | Солнечный коллектор | |
CN202792600U (zh) | 聚焦焦点偏移扩散式太阳跟踪装置 |