BG67499B1 - Активно следяща система за разположение на соларни панели - Google Patents
Активно следяща система за разположение на соларни панели Download PDFInfo
- Publication number
- BG67499B1 BG67499B1 BG113152A BG11315220A BG67499B1 BG 67499 B1 BG67499 B1 BG 67499B1 BG 113152 A BG113152 A BG 113152A BG 11315220 A BG11315220 A BG 11315220A BG 67499 B1 BG67499 B1 BG 67499B1
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- solar panels
- profiles
- load
- solar
- supporting
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 10
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000008685 targeting Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
- Y02E10/47—Mountings or 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
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Създадената активно следяща система включва носеща планка (1), върху която е заварен неподвижен вал (6) с укрепващи планки (4). На неподвижния вал (6) над планките (4) и в свободния му край са монтирани два лагера, върху които е лагерувана дебелостенна тръба (9). Върху тръбата (9) неподвижно са монтирани предавателно колело (8) и над него поне три носещи ферми (10), симетрично разположени по повърхността на тръбата (9). Върху носещите ферми (10) е монтирана горна рамка (17) с успоредно разположени в нея множество двойки носещи профили (11). На всяка двойка носещи профили (11) са разположени под ъгъл соларни панели (13), посредством регулиращи профили (14), вертикално закрепени с болтова връзка (16) към единия от двойката носещи профили (11) и чрез панти (12), монтирани в двата края на соларните панели (13). Системата включва и управляващ блок (7), свързан с електромотор (2), който посредством редуктор (3) и верига (5) е свързан с предавателното колело (8).
Description
Област на техниката
Настоящото изобретение се отнася до активно следяща система за разположение на соларни панели, което ще намери приложение в областта на производството на електроенергия от слънчева радиация и по специално за по-ефективно електропроизводство от единица площ.
Предшестващо състояние на техниката
Тъй като конвенционалните енергийни източници са изчерпаеми, а употребата им води до негативно въздействие върху околната среда, налице е необходимост от развитие на нови, алтернативни енергийни източници. Те трябва да са възобновяеми или неизчерпаеми, и да не предизвикват замърсяване, а заедно с това и усложняване на климатичните промени на Земята. Една от енергийните възможности, покриваща тези критерии, е слънчевата енергия. Енергията от слънчевата радиация е най-големият източник на енергия на Земята. За да може обаче слънчевата радиация да е надежден източник на енергия, методите за нейното улавяне и трансформиране трябва да се подобрят. Интензитетът на слънчевата радиация зависи от височината, характеристиките на региона, климатичните условия и други. Ако соларните панели се движат, следвайки специфичното движение на слънцето през деня и годината, ще се получи доста повече енергия, отколкото ако системата е статична.
Системите с вграден механизъм за проследяване траекторията на Слънцето, познати още като тракери или позиционери, имат за цел да максимизират производството на електроенергия чрез завъртане на соларните панели в оптимална позиция спрямо слънцето. Насочването се реализира на базата на измерени стойности на слънчевата радиация или чрез контролер, конфигуриран за конкретното географско местоположение на всеки тракер. Според производителите на системите, използването на позициониращи конструкции увеличава ефективността на панелите с около 25% за едноосно следящите системи и с около 30-35% за двуосно следящите системи. Едноосно следящите системи осигуряват движение на фотоволтаичните модули, което следва движението на слънцето през светлата част от денонощието от изток на запад, за да се получи максимално насочване към слънцето. Ъгълът между панела и хоризонта обаче не се променя, поради което той не винаги е насочен точно срещу слънцето през цялата година. При двуосната следяща система този недостатък е избегнат, тъй като слънцето се следи от изток на запад и заедно с това се променя ъгъла на панела спрямо хоризонта от север на юг. Така соларният панел е насочен перпендикулярно спрямо слънчевото лъчение винаги - както през целия ден, така и през цялата година, което създава условия за по-пълно приемане и трансформиране на слънчевата радиация.
Съществуват различни модификации на конструкцията на тракерите, но като цяло те се изработват от стабилна основа, комплектувана с подвижни стоманени и алуминиеви профили, въртяща се платформа и съответните задвижващи и управляващи модули. Върху тракера могат да се монтират два, три или повече соларни панела. Мощността на фотоволтаичните модули е приблизителен сбор от мощността на съставящия ги брой соларни елементи, които са монтирани и свързани в модула върху някаква плоскост. Типът, големината и посоките на движение на тракерите се определят в зависимост от спецификите на приложението.
От гледна точка на мащаба, големите платформи са икономически по-изгодни, но при разполагането им в соларен парк има вероятност от взаимно засенчване. Освен това, панелите, които са разположени на големи платформи, трябва да бъдат монтирани и на по-тежки метални конструкции, за да бъдат устойчиви на ветровете, което възпрепятства използването им за покриви на сгради.
От патентен документ CN 108092616 (А) е известна триаксиална поддържаща фотоволтаична проследяваща система, включваща множество стълбове, върху които са разположени въртящи се валове, като по продължение на въртящите се валове аксиално са разположени активни греди, върху които са монтирани под ъгъл соларни панели. Известната система е снабдена и с управляващ блок, свързан с електромотор. Известната система не осигурява регулиране на позицията на соларните панели, в зависимост от сезона и географската ширина на мястото на монтаж.
Техническа същност на изобретението
Задача на изобретението е да се създаде активно следяща система за разположение на соларни панели, която осигурява увеличено производство на електроенергия от единица площ, чрез позициониране на соларните панели в оптимална позиция както спрямо слънцето, така и помежду си, като системата е с олекотена и опростена конструкция.
Задачата е решена като е създадена активно следяща система за разположение на соларни панели, която включва носеща планка, разположени под ъгъл соларни панели, както и управляващ блок, свързан с електромотор. Съгласно изобретението, върху носещата планка е заварен неподвижен вал с укрепващи планки. На неподвижния вал, над укрепващите планки и в свободния му край, са монтирани два лагера, върху които е лагерувана дебелостенна тръба. Върху дебелостенната тръба неподвижно са монтирани предавателно колело и над него поне три носещи ферми, симетрично разположени по повърхността на дебелостенната тръба. Върху носещите ферми е монтирана горна рамка с успоредно разположени в нея множество двойки носещи профили. На всяка двойка носещи профили са разположени под ъгъл соларните панели, посредством регулиращи профили, вертикално закрепени с болтова връзка към единия от двойката носещи профили и чрез панти, монтирани в двата края на соларните панели. Управляващият блок е свързан с електромотор, който посредством редуктор и верига е свързан с предавателното колело.
В регулиращите профили са изработени поне три отвора на определено разстояние за болтовата връзка, за регулиране на ъгъла, сключен между соларните панели и горната рамка.
В едно вариантно изпълнение, създадената активно следяща система е монтирана на допълнителна стойка.
Предимство на създадената система е, че осигурява увеличено производство на електроенергия от единица площ, чрез следене движението на слънцето и чрез допълнително регулиране на позицията на соларните панели, в зависимост от сезона и географската ширина на мястото на монтаж. Предимство е и това, че системата осигурява екологичен източник на електроенергия, с ниски разходи за експлоатация и поддръжка, и дълъг експлоатационен период, на сравнително ниска цена.
Пояснение на приложените фигури
Настоящото изобретение е илюстрирано на приложените фигури, където:
фигура 1 представлява принципна схема на активно следящата система за разположение на соларни панели, съгласно изобретението;
фигура 2 е частичен изглед отпред на системата от фигура 1;
фигура 3 представлява аксонометрично изображение на активно следящата система за разположение на соларни панели; и фигура 4 представлява аксонометрично изображение на системата от фигура 3, монтирана върху допълнителна стойка.
Примери за изпълнение на изобретението
Производството на електроенергия от фотоволтаични системи зависи от интензитета на слънчева радиация на мястото, където са инсталирани. За да се увеличи количеството на слънчевата радиация, която попада във фотоволтаичните модули, е необходимо те да бъдат разположени под определен ъгъл. Оптималният ъгъл на разположение на фотоволтаични модули за Република България е между 30° и 35°, с ориентация на юг. Голяма част от фотоволтаични системи се монтират върху покривната или фасадната конструкция на сгради и съоръжения, като ориентацията (азимутът) и ъгълът на наклон се определят от самите обекти.
Създадената активно следяща система за разположение на соларни панели, показана на фигури 1, 2 и 3, включва носеща планка 1, върху която е заварен неподвижен вал 6 с укрепващи планки 4. На неподвижния вал 6 над укрепващите планки 4 и в свободния му край са монтирани два лагера, върху които е лагерувана дебелостенна тръба 9. Върху дебелостенната тръба 9 неподвижно са монтирани предавателно колело 8 и над него поне три носещи ферми 10, симетрично разположени по повърхността на тръбата 9.
Върху носещите ферми 10 е монтирана горна рамка 17 с успоредно разположени в нея множество двойки носещи профили 11. На всяка двойка носещи профили 11 са разположени под ъгъл соларни панели 13, посредством регулиращи профили 14, вертикално закрепени с болтова връзка 16 към единия от двойката носещи профили 11, и чрез панти 12, монтирани в двата края на соларните панели 13. В регулиращите профили 14 са изработени поне три отвора 15, което позволява всеки носещ профил 14 да бъде захващан на различни местоположения към съответния профил от двойката носещи профили 11, и по този начин да се получава различен ъгъл, сключен между соларните панели 13 и горната рамка 17. Пантите 12 позволяват свободното регулиране на цитирания ъгъл и съответно регулиране на положението на соларните панели 13 спрямо слънцето, в зависимост от сезона и географската ширина на мястото на монтаж. Това води до допълнително повишаване на КПД на системата между 8 и 12 % на годишна база. Освен това, двойките носещи профили 11 са монтирани на определено разстояние една от друга, което не позволява соларните панели 13, разположени на предната двойка носещи профили 11 пред слънцето да засенчват соларните панели 13, разположени на задната двойка носещи профили 11, като по този начин допълнително се повишава КПД на системата.
Цялата носеща конструкция, съставена от фермите 10 и горната рамка 17, може да бъде конфигурирана във форма на триъгълник, квадрат, правоъгълник, правилен или неправилен многоъгълник. Най-оптималният вариант е тази носеща конструкция да бъде в кръгла форма, за да могат да се монтират няколко активно следящи системи плътно една до друга, като така заемат най-малко площ и съответно не си пречат при въртенето им.
Оптимален вариант е и създадената конструкция да е разположена на разстояние минимум 40 cm от покрива, като така въздухът много лесно ще циркулира под и зад соларните панели 13. По този начин те ще се охлаждат много по-добре, което отново води до повишаване на КПД на соларните панели 13 и съответно на създадената система. Освен това, монтирането ниско над покрива на едно ниво и поставянето на панелите един зад друг е предпоставка системата да бъде много по-издръжлива на вятър и бури, в сравнение с други тракерни системи, които са поставени на височина 3-5 m, където възможността от повреди е много поголяма.
Създадената активно следяща система включва и управляващ блок 7, свързан с електромотор 2, който посредством редуктор 3 и верига 5 е свързан с предавателното колело 8. Чрез веригата 5 въртеливото движение от електромотора 2 и редуктора 3 се предава към предавателното колело 8, съответно към дебелостенната тръба 9 и оттам на цялата конструкция.
Управляващият блок 7 е снабден с часовникови механизми или с датчик за следене на слънцето, чрез които на точно определени интервали се подава електроенергия от електромотора 2, като по този начин се получава кръговото движение на цялата конструкция спрямо слънцето. Например, управляващият блок 7 е проектиран така, че 10 min електромоторът 2 не работи, след което се включва за няколко секунди, за да се завърти цялата конструкция до достигане на необходимите градуси, и след това отново спира. Това действие се повтаря през целия ден, докато конструкцията се премества постепенно от 0 до 180 градуса в продължение на 12 h, след което се връща в първоначалното си положение, където се изчаква изгрева на слънцето и на следващия ден се повтаря отначало същия цикъл. По този начин слънчевите лъчи през целия период на слънцегреене падат перпендикулярно върху соларните панели 13, като така всеки соларен панел 13 произвежда между 75 и 90 % повече енергия от същия такъв, който е стационарен.
Тъй като цялото задвижване на системата се осъществява от едно централно място, се спестяват много труд при монтажа, както и материали при изработката на системата. Например, при монтаж на системата върху покрив е необходимо да се направят само няколко отвора за монтаж на носещата планка 1, докато при други съществуващи системи са необходими по четири отвора за монтирането на всеки един соларен панел.
В едно вариантно изпълнение, показано на фигура 4, създадената активно следяща система може да се монтира на допълнителна стойка 18, с различна конфигурация и височина, за допълнително пестене на място, в зависимост от изискванията и наличната свободна площ.
Едновременно със соларните панели 13 в създадената система могат да бъдат монтирани и панели за производство на гореща вода от слънцето, като това допълнително ще повиши и тяхното КПД, защото и тези фотоволтаични елементи също ще бъдат постоянно насочени на към слънчевата светлина.
За производството на електроенергия от слънчева радиация със създадената активно следяща система, към соларните модули 13 са монтирани инвертори и допълнителни компоненти, като окабеляване, защити от свръхток и свръхнапрежение, мълниезащита, заземяване, устройства за мониторинг и контрол и други. Окабеляването се състои от електрически кабели, които служат за осъществяването на връзка между отделните компоненти, като разположението на кабелите е осъществено така, че загубата на напрежение да не е по-голяма от няколко процента.
Claims (1)
- Активно следяща система за разположение на соларни панели, включваща носеща планка, разположени под ъгъл соларни панели, както и управляващ блок, свързан с електромотор, характеризираща се с това, че върху носещата планка (1) е заварен неподвижен вал (6) с укрепващи планки (4), като на неподвижния вал (6) над укрепващите планки (4) и в свободния му край са монтирани два лагера, върху които е лагерувана дебелостенна тръба (9), при което върху дебелостенната тръба (9) неподвижно са монтирани предавателно колело (8) и над него поне три носещи ферми (10), симетрично разположени по повърхността на тръбата (9), а върху носещите ферми (10) е монтирана горна рамка (17) с успоредно разположени в нея множество двойки носещи профили (11), като на всяка двойка носещи профили (11) са разположени под ъгъл соларните панели (13), посредством регулиращи профили (14), вертикално закрепени с болтова връзка (16) към единия от двойката носещи профили (11), и чрез панти (12), монтирани в двата края на соларните панели (13), при което управляващият блок (7) е свързан с електромотора (2), който посредством редуктор (3) и верига (5) е свързан с предавателното колело (8).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG113152A BG67499B1 (bg) | 2020-06-01 | 2020-06-01 | Активно следяща система за разположение на соларни панели |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG113152A BG67499B1 (bg) | 2020-06-01 | 2020-06-01 | Активно следяща система за разположение на соларни панели |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BG113152A BG113152A (bg) | 2021-12-15 |
BG67499B1 true BG67499B1 (bg) | 2023-02-15 |
Family
ID=80632837
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BG113152A BG67499B1 (bg) | 2020-06-01 | 2020-06-01 | Активно следяща система за разположение на соларни панели |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
BG (1) | BG67499B1 (bg) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BG113576A (bg) | 2022-08-29 | 2024-03-15 | Светогор Денев | Активно следяща система за соларни панели с редукторен задвижващ механизъм |
-
2020
- 2020-06-01 BG BG113152A patent/BG67499B1/bg unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BG113152A (bg) | 2021-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11489484B2 (en) | Utility pole solar energy collector system | |
US7705277B2 (en) | Sun tracking solar panels | |
US20210194417A1 (en) | Elevated dual-axis photovoltaic solar tracking assembly | |
JP2020534805A (ja) | 農業施設に設置可能な太陽光発電プラント | |
CN206060658U (zh) | 一种新型发电效率高的光伏发电系统 | |
RU2377474C1 (ru) | Установка для ориентации фотоэлектрической батареи на солнце | |
WO2012046134A1 (en) | Tracker apparatus for capturing solar energy and relative axis movement mechanism | |
KR20100102402A (ko) | 태양전지패널의 태양위치추적장치 | |
WO2018176731A1 (zh) | 主动式智能光伏支架系统 | |
KR101175662B1 (ko) | 태양 추적식 태양광 발전장치 | |
KR20210070085A (ko) | 지주형 태양광 발전 시스템 | |
KR100814974B1 (ko) | 태양광 발전장치 | |
BG67499B1 (bg) | Активно следяща система за разположение на соларни панели | |
RU2715901C1 (ru) | Установка слежения за солнцем и способ ее ориентации | |
Song et al. | A photovoltaic solar tracking system with bidirectional sliding axle for building integration | |
KR100996416B1 (ko) | 태양전지판의 각도 조절 장치 | |
CN203070103U (zh) | 一种简化双轴联动型太阳能光伏发电系统 | |
KR101847293B1 (ko) | 태양광 집광패널 경사 각도 조절 장치 | |
BG3811U1 (bg) | Активно следяща система за разположение на соларни панели | |
AU2014390715B2 (en) | Supporting structure for solar panels | |
JP2015228729A (ja) | ソーラーパネルサイト | |
EP4002685A1 (en) | Single axis solar tracker and operating method thereof | |
US20240007044A1 (en) | Bifacial photovoltaic module, single axis solar tracker and operating method thereof | |
BG4358U1 (bg) | Активно следяща система за соларни панели с редукторен задвижващ механизъм | |
BG113576A (bg) | Активно следяща система за соларни панели с редукторен задвижващ механизъм |