RU180901U1 - DEVICE FOR AUTOMATIC ORIENTATION OF THE SOLAR BATTERY - Google Patents
DEVICE FOR AUTOMATIC ORIENTATION OF THE SOLAR BATTERY Download PDFInfo
- Publication number
- RU180901U1 RU180901U1 RU2017143696U RU2017143696U RU180901U1 RU 180901 U1 RU180901 U1 RU 180901U1 RU 2017143696 U RU2017143696 U RU 2017143696U RU 2017143696 U RU2017143696 U RU 2017143696U RU 180901 U1 RU180901 U1 RU 180901U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fixed
- solar
- frame
- movable frame
- freedom
- Prior art date
Links
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 2
- 208000021302 gastroesophageal reflux disease Diseases 0.000 abstract 1
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S20/00—Supporting structures for PV modules
- H02S20/30—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
- H02S20/32—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment specially adapted for solar tracking
-
- 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
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к системам автоматического регулирования, поддерживающим ориентацию солнечных модулей, и может быть использована в системах автономного и резервного электроснабжения на основе фотоэлектрических модулей для увеличения эффективности преобразования солнечного света в электроэнергию. Техническая задача полезной модели - создание устройства, позволяющего повысить энергоэффективность фотоэлектрического преобразования энергии при наименьшем расходе электроэнергии и высокой точности позиционирования при осуществлении поворота солнечных модулей. Устройство выполнено на неподвижной раме, установленной на вертикальных, регулируемых по высоте, стойках, с фиксирующими отверстиями, которые закреплены в бетонных сваях, на которой при помощи шарнира, имеющего одну степень свободы поворотного движения, в верхней части конструкции, и подшипника качения в основании конструкции, закреплена вспомогательная подвижная рама, выполненная в виде треугольника, на которой установлены солнечные батареи, количество которых может варьироваться, причем линейный актуатор закреплен с одной стороны шарниром, имеющим две степени свободы поворотного движения, к тыльной стороне подвижной рамы, а с другой - жестким соединением к неподвижной раме, система автоматического регулирования ориентацией солнечных батарей выполнена в виде двух активных датчиков - фоторезисторов, электрически соединенных с блоком управления приводом подвижной рамы.The utility model relates to automatic control systems that support the orientation of solar modules, and can be used in autonomous and backup power supply systems based on photovoltaic modules to increase the efficiency of conversion of sunlight into electricity. The technical task of the utility model is to create a device that can improve the energy efficiency of photovoltaic energy conversion at the lowest energy consumption and high positioning accuracy when turning solar modules. The device is made on a fixed frame mounted on vertical, height-adjustable racks with fixing holes that are fixed in concrete piles, on which, using a hinge with one degree of freedom of pivoting, in the upper part of the structure, and a rolling bearing at the base of the structure , an auxiliary movable frame is fixed, made in the form of a triangle, on which solar panels are mounted, the number of which can vary, and the linear actuator is fixed on one side w GERD, having two degrees of freedom of rotary motion to the back side of the movable frame and on the other - rigid connection to the fixed frame, the system of automatic control of solar orientation is in the form of two active sensors - photoconductors which are electrically connected with a drive control unit of the mobile frame.
Description
Полезная модель относится к системам автоматического регулирования, поддерживающим ориентацию солнечных модулей, и может быть использована в системах автономного и резервного электроснабжения на основе фотоэлектрических модулей для увеличения эффективности преобразования солнечного света в электроэнергию.The utility model relates to automatic control systems that support the orientation of solar modules, and can be used in autonomous and backup power supply systems based on photovoltaic modules to increase the efficiency of conversion of sunlight into electricity.
Известна система слежения за солнцем концентрационной установки, содержащая подсистему азимутального вращения, выполненную в виде неподвижной стойки, по центру которой закреплен горизонтальный диск с рифленой поверхностью, являющийся ведомой шестерней первого привода, подсистему зенитального вращения, выполненную в виде пространственной рамы и двух вертикальных секторов с рифлеными круговыми торцевыми поверхностями, являющимися ведомыми шестернями второго редуктора, вращаемого валом второго привода (см. патент РФ №2625604, 2017 г.).A known system for tracking the sun of a concentration system, comprising an azimuthal rotation subsystem made in the form of a fixed rack, in the center of which a horizontal disk with a grooved surface is fixed, which is a driven gear of the first drive, an anti-aircraft rotation subsystem made in the form of a spatial frame and two vertical sectors with grooved circular end surfaces that are driven gears of the second gearbox rotated by the shaft of the second drive (see RF patent No. 2625604, 2017).
Основным недостатком системы является малый статический удерживающий момент конструкции относительно динамической ветровой нагрузки на подсистемы вращения, содержащие рифленые поверхности, являющимися ведомыми шестернями.The main disadvantage of the system is the small static holding moment of the structure relative to the dynamic wind load on the rotation subsystems containing corrugated surfaces, which are driven gears.
Наиболее близким к предлагаемой конструкции является устройство для автоматической ориентации солнечной батареи, содержащее систему автоматического регулирования, состоящую из блока управления на основе микроконтроллера, использующее, в качестве электромеханического привода для азимутального поворота солнечной батареи, линейный актуатор, а для установки зенитального угла регулируемую опору (см. патент РФ №171448, 2017 г.).Closest to the proposed design is a device for automatic orientation of the solar battery, containing an automatic control system consisting of a control unit based on a microcontroller, using, as an electromechanical drive for azimuthal rotation of the solar battery, a linear actuator, and an adjustable support for setting the zenith angle (see RF patent No. 171448, 2017).
Основным недостатком такой конструкции является то, что используется один активный датчик слежения за Солнцем, выполненный в качестве одного солнечного модуля, что снижает эффективность системы. Также надежность и эффективность системы уменьшается из-за наличия микроконтроллера, настраиваемого на изменение угла поворота через определенные промежутки времени.The main disadvantage of this design is that it uses one active sensor for tracking the Sun, made as one solar module, which reduces the efficiency of the system. Also, the reliability and efficiency of the system is reduced due to the presence of a microcontroller, tunable to change the angle of rotation at certain intervals.
Техническая задача полезной модели - создание устройства, позволяющего повысить энергоэффективность фотоэлектрического преобразования энергии при наименьшем расходе электроэнергии и высокой точности позиционирования при осуществлении поворота солнечных модулей.The technical task of the utility model is to create a device that can improve the energy efficiency of photovoltaic energy conversion at the lowest energy consumption and high positioning accuracy when turning solar modules.
Технический результат - уменьшение парусности конструкции, для снижения динамических ветровых нагрузок, повышение эффективности и точности позиционирования устройства для автоматической ориентации солнечных модулей.The technical result is a reduction in sail construction, to reduce dynamic wind loads, increasing the efficiency and accuracy of positioning of the device for automatic orientation of solar modules.
Он достигается тем, что в известном устройстве, содержащем систему автоматического регулирования, состоящую из солнечной батареи, блока управления, электромеханического привода, неподвижной, установленной с регулируемой опорой, и подвижной, с установленной, по крайней мере, одной солнечной батареей рамой, причем, в качестве электромеханичекого привода используется линейный актуатор, на неподвижной раме, установленной на вертикальных, регулируемых по высоте, стойках, с фиксирующими отверстиями, которые закреплены в бетонных сваях, на которой при помощи шарнира, имеющего одну степень свободы поворотного движения, в верхней части конструкции, и подшипника качения в основании конструкции, закреплена вспомогательная подвижная рама, выполненная в виде треугольника вершиной вниз, на которой установлена, по крайней мере, одна солнечная батарея, количество которых может варьироваться, причем линейный актуатор закреплен с одной стороны шарниром, имеющим две степени свободы поворотного движения, к тыльной стороне подвижной рамы, а с другой - жестким соединением к неподвижной раме, система автоматического регулирования ориентацией солнечных батарей выполнена в виде двух активных датчиков - фоторезисторов, электрически соединенных с блоком управления приводом подвижной рамы.It is achieved by the fact that in the known device comprising an automatic control system consisting of a solar battery, a control unit, an electromechanical drive, fixed, installed with an adjustable support, and movable, with at least one solar battery installed, and, in As an electromechanical drive, a linear actuator is used, on a fixed frame mounted on vertical, height-adjustable posts, with fixing holes that are fixed in concrete piles, on with the help of a hinge having one degree of freedom of pivoting movement in the upper part of the structure and a rolling bearing at the base of the structure, an auxiliary movable frame is fixed, made in the form of a triangle with its top down, on which at least one solar battery is installed, the number of which can vary, and the linear actuator is fixed on one side by a hinge having two degrees of freedom of pivoting movement, to the back of the movable frame, and on the other, by a rigid connection to a fixed frame Me, the system of automatic control of the orientation of solar panels is made in the form of two active sensors - photoresistors, electrically connected to the drive control unit of the movable frame.
Уменьшение парусности, для снижения динамических ветровых нагрузок достигается путем применения вспомогательной подвижной рамы в виде треугольника вершиной вниз. Таким образом, снижается влияние турбулентного потока воздуха на границе с плоскостью солнечного массива. Также, это приспособление позволяет достичь широкого диапазона угла поворота, и ориентация к солнцу поддерживается на протяжении всего дня, что повышает эффективность работы устройства. Увеличивается точность позиционирования системы за счет наличия активного датчика освещенности, состоящего из двух фоторезисторов, а также блока управления приводом массива, в зависимости от положения Солнца.Reducing windage to reduce dynamic wind loads is achieved by using an auxiliary movable frame in the form of a triangle with the top down. Thus, the effect of turbulent air flow at the boundary with the plane of the solar array is reduced. Also, this device allows you to achieve a wide range of rotation angles, and orientation to the sun is maintained throughout the day, which increases the efficiency of the device. The positioning accuracy of the system is increased due to the presence of an active light sensor, consisting of two photoresistors, as well as an array drive control unit, depending on the position of the sun.
Предлагаемое устройство изображено на чертеже и состоит из неподвижной рамы 1, установленной на вертикальных, регулируемых по высоте, стойках 2, с фиксирующими отверстиями 3, фиксированных в бетонных сваях 4, на которой при помощи шарнира 5, имеющего одну степень свободы поворотного движения, в верхней части конструкции, и подшипника качения 6 в основании конструкции, закреплена вспомогательная подвижная рама 7, выполненная в виде треугольника вершиной вниз, на которой установлена, по крайней мере, одна солнечная батарея 8, количество которых может варьироваться, причем в качестве электромеханического привода для поворота подвижной рамы использован линейный актуатор 9, закрепленный с одной стороны шарниром 10, имеющим две степени свободы поворотного движения, к тыльной стороне вспомогательной подвижной рамы 8, а с другой жестким соединением 11 к неподвижной раме 1, система автоматического регулирования ориентацией солнечных батарей выполнена в виде двух активных датчиков - фоторезисторов 12, электрически соединенных с блоком управления 13 приводом подвижной рамы 7, регулировка зенитального угла осуществляется за счет регулировки высоты вертикальных стоек 2, на которых находятся фиксирующие отверстия 3.The proposed device is shown in the drawing and consists of a fixed frame 1, mounted on vertical, height-adjustable, uprights 2, with fixing holes 3, fixed in concrete piles 4, on which, using a hinge 5, having one degree of freedom of pivoting, in the upper part of the structure, and the rolling bearing 6 at the base of the structure, an auxiliary movable frame 7 is fixed, made in the form of a triangle with the top down, on which at least one solar battery 8 is installed, the number of which can vary, and as an electromechanical drive for rotating the movable frame, a linear actuator 9 is used, mounted on one side by a hinge 10 having two degrees of freedom of rotary movement, to the back of the auxiliary movable frame 8, and with the other rigid connection 11 to the fixed frame 1, the system for automatically controlling the orientation of the solar panels is made in the form of two active sensors - photoresistors 12, electrically connected to the control unit 13 of the drive of the moving frame 7 zenithal angle is carried out by adjusting the height of the uprights 2, on which are the fixing holes 3.
Устройство работает следующим образом. Ориентация солнечных батарей регулируется посредством поворота вспомогательной подвижной рамы в виде треугольника 7 линейным актуатором 9, который управляется блоком управления 13 на основе схемы компаратора, который получает питание непосредственно от солнечной батареи. На блок управления 13, в свою очередь, подается сигнал с двух активных датчиков - фоторезисторов 12, которые производят мониторинг пространственного положения Солнца. Сигнал сравнивается в блоке управления 13, и происходит подача сигнала на включение актуатора 9 для поворота вспомогательной подвижной рамы 7 с закрепленной на ней солнечной батареей 8 в сторону с большей освещенностью. Имеется возможность регулировки светочувствительности датчиков 12, что позволяет системе функционировать ночью при установке на среднюю настройку светочувствительности, что, в свою очередь, позволяет приводить систему в исходное положение (ориентацию на восток) при восходе. Регулировка зенитального угла происходит вручную посредством изменения высоты вертикальных стоек 2, в которых сделаны фиксирующие отверстия 3.The device operates as follows. The orientation of the solar panels is regulated by turning the auxiliary movable frame in the form of a triangle 7 by a linear actuator 9, which is controlled by a control unit 13 based on a comparator circuit that receives power directly from the solar panel. The control unit 13, in turn, is supplied with a signal from two active sensors - photoresistors 12, which monitor the spatial position of the Sun. The signal is compared in the control unit 13, and a signal is supplied to turn on the actuator 9 to rotate the auxiliary movable frame 7 with the solar battery 8 mounted on it to the side with higher illumination. It is possible to adjust the photosensitivity of the sensors 12, which allows the system to function at night when set to an average sensitivity setting, which, in turn, allows you to bring the system to its original position (orientation to the east) at sunrise. The adjustment of the zenith angle is done manually by changing the height of the uprights 2 in which the fixing holes 3 are made.
Предлагаемое устройство позволяет уменьшить парусность конструкции для снижения динамических ветровых нагрузок и повысить эффективность и точность позиционирования устройства ориентации массивом солнечных батарей.The proposed device can reduce the windage of the structure to reduce dynamic wind loads and increase the efficiency and accuracy of positioning of the orientation device by an array of solar panels.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017143696U RU180901U1 (en) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | DEVICE FOR AUTOMATIC ORIENTATION OF THE SOLAR BATTERY |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017143696U RU180901U1 (en) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | DEVICE FOR AUTOMATIC ORIENTATION OF THE SOLAR BATTERY |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU180901U1 true RU180901U1 (en) | 2018-06-29 |
Family
ID=62813509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017143696U RU180901U1 (en) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | DEVICE FOR AUTOMATIC ORIENTATION OF THE SOLAR BATTERY |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU180901U1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2715901C1 (en) * | 2019-07-30 | 2020-03-04 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Sun tracking unit and method of its orientation |
| RU2746561C1 (en) * | 2020-07-03 | 2021-04-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") | Tracker |
| RU206155U1 (en) * | 2020-09-14 | 2021-08-25 | Арсен Ильнурович Тагаев | Solar tracker |
| RU214888U1 (en) * | 2022-07-25 | 2022-11-21 | Открытое Акционерное Общество "Завод Продмаш" | DEVICE FOR AUTOMATIC ORIENTATION OF PHOTOELECTRIC MODULES |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2286517C1 (en) * | 2005-02-21 | 2006-10-27 | Жорес Иванович Алферов | Solar photoelectric plant |
| RU2482401C2 (en) * | 2011-05-26 | 2013-05-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | Apparatus for automatic sun tracking with receiving panel |
| WO2015061323A1 (en) * | 2013-10-22 | 2015-04-30 | The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona | Octohedral frame and tripod for rotating equipment |
| RU171448U1 (en) * | 2016-05-20 | 2017-06-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | DEVICE FOR AUTOMATIC ORIENTATION OF THE SOLAR BATTERY |
| RU2625604C1 (en) * | 2016-05-30 | 2017-07-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | System of tracking sun of concentratory energy system |
-
2017
- 2017-12-13 RU RU2017143696U patent/RU180901U1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2286517C1 (en) * | 2005-02-21 | 2006-10-27 | Жорес Иванович Алферов | Solar photoelectric plant |
| RU2482401C2 (en) * | 2011-05-26 | 2013-05-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | Apparatus for automatic sun tracking with receiving panel |
| WO2015061323A1 (en) * | 2013-10-22 | 2015-04-30 | The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona | Octohedral frame and tripod for rotating equipment |
| RU171448U1 (en) * | 2016-05-20 | 2017-06-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | DEVICE FOR AUTOMATIC ORIENTATION OF THE SOLAR BATTERY |
| RU2625604C1 (en) * | 2016-05-30 | 2017-07-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | System of tracking sun of concentratory energy system |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2715901C1 (en) * | 2019-07-30 | 2020-03-04 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Sun tracking unit and method of its orientation |
| RU2746561C1 (en) * | 2020-07-03 | 2021-04-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") | Tracker |
| RU206155U1 (en) * | 2020-09-14 | 2021-08-25 | Арсен Ильнурович Тагаев | Solar tracker |
| RU214888U1 (en) * | 2022-07-25 | 2022-11-21 | Открытое Акционерное Общество "Завод Продмаш" | DEVICE FOR AUTOMATIC ORIENTATION OF PHOTOELECTRIC MODULES |
| RU2793560C1 (en) * | 2022-08-02 | 2023-04-04 | Открытое Акционерное Общество "Завод Продмаш" | Photovoltaic power unit |
| RU2813087C1 (en) * | 2023-07-21 | 2024-02-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Solar panel orientation device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7705277B2 (en) | Sun tracking solar panels | |
| CA2794602C (en) | High efficiency counterbalanced dual axis solar tracking array frame system | |
| RU180901U1 (en) | DEVICE FOR AUTOMATIC ORIENTATION OF THE SOLAR BATTERY | |
| CA2849537C (en) | Solar tracker | |
| US20120192917A1 (en) | Solar tracker mechanism | |
| CN101662240A (en) | Self-orienting solar power generation device | |
| KR20100102402A (en) | Sunlight-tracking apparatus for solar cell module panel | |
| WO2018176731A1 (en) | Dynamic smart photovoltaic support system | |
| CN201878054U (en) | Angle-adjusting mounting bracket for photovoltaic cell | |
| KR100916629B1 (en) | Solar tracking apparatus | |
| CN111474962A (en) | Optimization method of installation angle of solar double-sided photovoltaic module and pitching tracking system | |
| WO2021105162A2 (en) | Solar photovoltaic tracking system and use thereof | |
| RU2715901C1 (en) | Sun tracking unit and method of its orientation | |
| KR20110009023U (en) | Apparatus Condensing for Solar Photovoltaic Generation | |
| CN203070103U (en) | Simplified biaxial linkage-type solar photovoltaic power generation system | |
| CN110868149A (en) | Self-adaptive photovoltaic support with intelligent light following and active wind shielding functions | |
| CN203466753U (en) | Inclination angle-adjustable single-axis tracking photovoltaic power generation device | |
| RU171448U1 (en) | DEVICE FOR AUTOMATIC ORIENTATION OF THE SOLAR BATTERY | |
| KR20100039480A (en) | Angle variable device for solar collector | |
| KR101441617B1 (en) | Solar power plant having angle adjustment device | |
| BG67499B1 (en) | Active tracking system for the positioning of solar panels | |
| KR20120048761A (en) | Solar tracker system | |
| RU218429U1 (en) | Positioning device for photovoltaic panels for built environment conditions | |
| RU216282U1 (en) | Solar panel automatic tracking device | |
| NL2024854B1 (en) | Solar photovoltaic tracking system and use thereof |