RU2426954C1 - Фотоэлектрический солнечный модуль с системой плоских зеркальных концентратов для управления положением солнечных фотоэлектрических станций - Google Patents
Фотоэлектрический солнечный модуль с системой плоских зеркальных концентратов для управления положением солнечных фотоэлектрических станций Download PDFInfo
- Publication number
- RU2426954C1 RU2426954C1 RU2010119347/06A RU2010119347A RU2426954C1 RU 2426954 C1 RU2426954 C1 RU 2426954C1 RU 2010119347/06 A RU2010119347/06 A RU 2010119347/06A RU 2010119347 A RU2010119347 A RU 2010119347A RU 2426954 C1 RU2426954 C1 RU 2426954C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- module
- solar
- photoelectric
- station
- flat mirror
- 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)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к гелиотехнике и может найти применение в фотоэлектрических солнечных электростанциях для преобразования солнечной энергии в электрическую. Фотоэлектрический солнечный модуль для управления положением фотоэлектрической солнечной станции содержит фотоэлектрический солнечный модуль с двухсторонней чувствительностью с вмонтированными в него элементами управления, выполненными на фотоэлектрических солнечных элементах с односторонней чувствительностью, электронный коммутатор, выход которого соединен с входом исполнительного механизма поворота станции, два зеркальных плоских концентратора и экраны. В модуле установлены два плоских зеркальных концентратора: один под углом 45 градусов к плоскости модуля; другой - параллельно плоскости модуля или под углом 45 градусов и экраны для предотвращения паразитной засветки модуля. Техническим результатом является значительное повышение чувствительности работы модуля при малых углах расположения Солнца по отношению к модулю за счет работы на этих углах плоских зеркальных концентраторов. Это позволяет в два раза сократить количество солнечных элементов в модуле, повысить чувствительность в 1,8-2,0 раза, а также снизить себестоимость изготовления модуля на 20-25%. 2 ил.
Description
Изобретение относится к гелиотехнике и может найти применение в фотоэлектрических солнечных электростанциях для преобразования солнечной энергии в электрическую.
Известна гребенчатая фотоэлектрическая станция с линейным концентратором, где за положением Солнца и управлением положения станции по азимуту, а также поворотом ее утром с запада на восток следят два односторонних фотоэлектрических модуля (рекламный проспект фирмы TRAXLE, http://www.traxle.cz).
Известен фотоэлектрический солнечный модуль с двухсторонней чувствительностью с вмонтированными в него двумя фотоэлектрическими элементами с односторонней чувствительностью, который осуществляет слежение за положением Солнца и управление положением солнечной фотоэлектрической станции (заявка на изобретение №2009144081/062708 от 27.11.2009 г. «Фотоэлектрический солнечный модуль для слежения за положением Солнца и управления ориентацией солнечных фотоэлектрических модулей».
Недостатком описанных выше конструкций является неэффективное использование фотоэлектрических солнечных элементов в модуле, вырабатывающих сигналы управления для питания исполнительного механизма наведения фотоэлектрической станции на Солнце. Неэффективное использование фотоэлектрических солнечных элементов вызвано тем, что как в режиме слежения за Солнцем, так и в режиме поворота станции утром с запада на восток, работа этих элементов происходит при малых углах их расположения по отношению к Солнцу. Так, в режиме слежения за Солнцем этот угол составляет 3-10 градусов, а в режиме поворота (в момент начала движения и подхода к конечной точке) - 15-25 градусов. Учитывая, что солнечная инсоляция, падающая на модуль, пропорциональна синусу угла падения солнечных лучей на модуль, эффективность использования фотоэлектрических солнечных элементов в данном случае составляет в режиме слежения менее 17%, а в режиме поворота менее - 26% от их пиковой мощности.
Технический результат предложенного изобретения заключается в том, что благодаря введению в состав фотоэлектрического модуля двух плоских зеркальных концентраторов удается существенно повысить мощность, вырабатываемую модулем для питания исполнительного механизма поворота солнечной фотоэлектрической станции. При сокращении количества элементов модуля в два раза чувствительность его к уровню солнечной инсоляции возрастает в 1,8-2,0 раза, а себестоимость изготовления модуля снижается на 20-25%.
Предлагаемый фотоэлектрический солнечный модуль с системой плоских зеркальных концентраторов для управления положением солнечных фотоэлектрических станций содержит фотоэлектрический солнечный модуль с двухсторонней чувствительностью с вмонтированными в него двумя фотоэлектрическими солнечными элементами с односторонней чувствительностью, направленными в противоположные стороны, электронный коммутатор, выход которого соединен с входом исполнительного механизма станции, два плоских зеркальных концентратора и экраны, согласно изобретению, в модуле установлены два плоских зеркальных концентратора: один под углом 45 градусов к плоскости модуля; другой параллельно плоскости модуля или под углом 45 градусов и экраны для предотвращения паразитной засветки модуля, размеры и положение зеркальных концентраторов и экрана в модуле выбраны таким образом, что они обеспечивают существенный рост вырабатываемой модулем электрической мощности при малых углах расположения Солнца к плоскости модуля, как в режиме слежения станции за положением Солнца, так и в режиме поворота станции утром с запада на восток.
Технический результат достигается следующим образом.
1. Фотоэлектрический солнечный модуль для слежения за положением Солнца по азимуту и поворота утром фотоэлектрической солнечной станции с запада на восток.
Данный тип фотоэлектрических солнечных модулей устанавливается на солнечной фотоэлектрической станции вдоль оси вращения станции под углом около 5 градусов на восток к вертикальной оси станции, направленной на Солнце. В этом случае траектория движения Солнца по отношению к модулю утром при повороте станции с запада на восток выглядит как кривая 8 на фигуре 1. На фигуре 1: γ - угол слежения (обзора) станции за положением Солнца; α - начальный угол поворота станции утром с запада на восток; β - конечный угол поворота утром станции с запада на восток. В момент начала движения станции утром Солнце находится в позиции I под углом α к лицевой стороне модуля 1 и к плоскому зеркальному концентратору 6. Отраженный луч от плоского зеркального концентратора 6 под этим же углом попадает на тыльную сторону модуля, увеличивая тем самым вырабатываемый модулем ток. Расстоянием от модуля до плоского зеркального концентратора 6, а также длиной зеркального концентратора 6 можно добиться угла освещения стороны модуля 2 в пределах от 20 до 40 градусов. Угла 40 градусов достаточно для надежной работы станции от освещения Солнцем только лицевой стороны модуля 1. При подходе Солнца к позиции II лучи солнца начинают попадать на зеркальный концентратор 5 и отражаться от него на тыльную сторону модуля 2, увеличивая тем самым вырабатываемый ток. В режиме слежения станции за положением Солнца оно находится постоянно в близи позиции III. При этом лучи отражаются от зеркального концентратора 5 и попадают на тыльную сторону 2 модуля практически под углом 90 градусов, что позволяет значительно повысить рабочий ток. Для предотвращения паразитной засветки в момент подхода Солнца к позиции II фотоэлектрических солнечных элементов 3, осуществляющих слежение за солнцем, в модуле установлен экран 7. Экран 7 установлен под наклоном к плоскости модуля таким образом, чтобы с одной стороны обеспечить максимальный обзор элементов 3 в сторону позиции III, а с другой - создать минимальные потери освещения фотоэлектрических солнечных элементов 4, управляющих через электронный блок коммутаторов 10 исполнительным механизмом станции 9. Плоский зеркальный концентратор 5 дает наилучший результат при установке его под углом 45 градусов к плоскости модуля, а плоский зеркальный концентратор 6 - параллельно плоскости модуля. Допустима установка этих зеркальных концентраторов под другими углами.
2. Фотоэлектрический солнечный модуль для слежения за положением солнца по углу места.
Данный тип фотоэлектрических солнечных модулей устанавливается на солнечной фотоэлектрической станции перпендикулярно оси вращения станции и вертикальной оси станции, направленной на Солнце. В этом случае плоский зеркальный концентратор 6 необходимо установить с противоположной стороны фотоэлектрического солнечного модуля от плоского зеркального концентратора 5 под углом 45 градусов к плоскости модуля, а также установить два экрана 7, предотвращающих паразитную засветку элементов 3. Также как и в первом случае солнечные лучи будут попадать на элементы 4 под углом, близким к 90 градусам, что позволяет значительно повысить рабочий ток модуля, смотри фигуру 2.
Таким образом, в обоих случаях введение в модуль двух плоских зеркальных концентраторов 5 и 6 и экранов 7 позволяет значительно повысить эффективность работы модуля.
Claims (1)
- Фотоэлектрический солнечный модуль с системой плоских зеркальных концентраторов для управления положением солнечных фотоэлектрических станций, содержащий фотоэлектрический солнечный модуль с двухсторонней чувствительностью с вмонтированными в него двумя фотоэлектрическими солнечными элементами с односторонней чувствительностью, направленными в противоположные стороны, электронный коммутатор, выход которого соединен с входом исполнительного механизма станции, два плоских зеркальных концентратора и экраны, отличающийся тем, что в модуле установлены два плоских зеркальных концентратора: один под углом 45 градусов к плоскости модуля; другой параллельно плоскости модуля или под углом 45 градусов, и экраны для предотвращения паразитной засветки модуля, размеры и положение зеркальных концентраторов и экрана в модуле выбраны таким образом, что они обеспечивают существенный рост вырабатываемой модулем электрической мощности при малых углах расположения Солнца к плоскости модуля, как в режиме слежения станции за положением Солнца, так и в режиме поворота станции утром с запада на восток.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010119347/06A RU2426954C1 (ru) | 2010-05-17 | 2010-05-17 | Фотоэлектрический солнечный модуль с системой плоских зеркальных концентратов для управления положением солнечных фотоэлектрических станций |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010119347/06A RU2426954C1 (ru) | 2010-05-17 | 2010-05-17 | Фотоэлектрический солнечный модуль с системой плоских зеркальных концентратов для управления положением солнечных фотоэлектрических станций |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2426954C1 true RU2426954C1 (ru) | 2011-08-20 |
Family
ID=44755884
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010119347/06A RU2426954C1 (ru) | 2010-05-17 | 2010-05-17 | Фотоэлектрический солнечный модуль с системой плоских зеркальных концентратов для управления положением солнечных фотоэлектрических станций |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2426954C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2577423C1 (ru) * | 2015-01-30 | 2016-03-20 | ОАО "Национальный центр лазерных систем и комплексов "Астрофизика" | Гелиоэнергетический модуль для преобразования электромагнитного излучения от удаленного объекта |
-
2010
- 2010-05-17 RU RU2010119347/06A patent/RU2426954C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2577423C1 (ru) * | 2015-01-30 | 2016-03-20 | ОАО "Национальный центр лазерных систем и комплексов "Астрофизика" | Гелиоэнергетический модуль для преобразования электромагнитного излучения от удаленного объекта |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2008322747B2 (en) | Light tracking device | |
US20080295883A1 (en) | Adaptive solar concentrator system | |
Afrin et al. | Installing dual axis solar tracker on rooftop to meet the soaring demand of energy for developing countries | |
CN101471615A (zh) | ∧型聚光双轴跟踪太阳能光伏发电装置 | |
RU2354896C1 (ru) | Фотоэнергоустановка | |
Huynh et al. | Comparison between open-and closed-loop trackers of a solar photovoltaic system | |
RU2286517C1 (ru) | Солнечная фотоэлектрическая установка | |
Ahmed et al. | Computer vision and photosensor based hybrid control strategy for a two-axis solar tracker-Daylighting application | |
Verma et al. | A review paper on solar tracking system for photovoltaic power plant | |
KR101131482B1 (ko) | 고효율 태양광 발전시스템 | |
KR20120049503A (ko) | 접이식 반사판을 구비하는 태양광 발전장치 | |
RU124440U1 (ru) | Солнечная фотоэлектрическая установка | |
Ajayi et al. | Comparison of power output from solar PV panels with reflectors and solar tracker | |
Jiao et al. | Design of automatic two-axis sun-tracking system | |
RU2426954C1 (ru) | Фотоэлектрический солнечный модуль с системой плоских зеркальных концентратов для управления положением солнечных фотоэлектрических станций | |
Parveen et al. | IoT based solar tracking system for efficient power generation | |
Mereddy et al. | Smart dual axes solar tracking | |
CN201238271Y (zh) | 尖顶型聚光双轴跟踪太阳能光伏发电装置 | |
CN201593749U (zh) | 阳光自动追踪凹凸曲面反光镜传输照明装置 | |
US20120132254A1 (en) | Solar tracker device | |
CN203708185U (zh) | 降低太阳能发电系统热岛效应的装置 | |
KR101612426B1 (ko) | 반사경이 구비된 고정형 태양광 발전기 | |
RU140582U1 (ru) | Бионическая солнечная электростанция | |
Kennedy et al. | Efficient and low cost implementation of a single axis solar tracking system | |
CN105024637A (zh) | 一种太阳能装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190518 |