RU2476783C1 - Солнечная энергетическая установка - Google Patents
Солнечная энергетическая установка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2476783C1 RU2476783C1 RU2011130011/06A RU2011130011A RU2476783C1 RU 2476783 C1 RU2476783 C1 RU 2476783C1 RU 2011130011/06 A RU2011130011/06 A RU 2011130011/06A RU 2011130011 A RU2011130011 A RU 2011130011A RU 2476783 C1 RU2476783 C1 RU 2476783C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sun
- values
- solar
- zenithal
- equation
- Prior art date
Links
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
Abstract
Изобретение относится к солнечной энергетике и может найти применение как в солнечных электростанциях, так и в качестве энергетической установки индивидуального пользования. Солнечная энергетическая установка содержит солнечную батарею, набранную из концентраторных фотоэлектрических модулей, размещенных на механической системе ориентации на Солнце, содержащей приводы зенитального и азимутального вращения, снабженные шаговыми мотор-редукторами. Новым в установке является то, что фотоэлектрические модули содержат линейные фотоприемники, находящиеся в фокусах цилиндрических линз Френеля, а по бокам длинной стороны фотоприемников, вплотную к ним, под углом расположены отражатели, управление приводами осуществляется микропроцессором, содержащим информацию о географической широте местонахождения установки и электронные часы, снабженные календарем, по сигналам которых, через равные промежутки времени, включаются шаговые мотор-редукторы, поворачивающие солнечную батарею на зенитальные и азимутальные углы, в соответствии с уравнением движения Солнца на небосводе, при этом величины достигнутых зенитальных и азимутальных углов определяются с помощью соответствующих датчиков и их значения сравниваются со значениями, полученными из уравнения движения Солнца на текущий момент времени. Изобретение должно упростить систему слежения за Солнцем. 1 ил.
Description
Изобретение относится к солнечной энергетике и может найти применение как в солнечных электростанциях, так и в качестве энергетической установки индивидуального пользования.
Известна солнечная установка (см. патент России №2028558 от 22.01.92), содержащая солнечную панель, опорную плиту и телескопические штанги, соединенные с солнечной панелью с помощью шаровых шарниров, а с опорной плитой с помощью цилиндрических шарниров. В солнечной панели выполнено круглое отверстие, центр которого равноудален от осей шаровых шарниров, а внутренняя полость телескопических штанг заполнена жидкостью с большим коэффициентом объемного расширения, внешняя поверхность телескопических штанг имеет светопоглощающее покрытие, а каждая штанга снабжена светоотражающим экраном, раструбом, ориентированным в сторону отверстия солнечной панели.
Известная установка имеет такой недостаток, как невысокая точность ориентации солнечной панели на Солнце.
Известна солнечная энергетическая установка, принятая за прототип (см. патент России №2377472 от 14.11.2008), включающая солнечную батарею из концентраторных фотоэлектрических модулей, размещенных на механической системе ориентации концентраторных фотоэлектрических модулей на Солнце в виде горизонтальной рамной конструкции, содержащей привод азимутального вращения и приводы зенитального вращения, устройство контроля положения Солнца, имеющее каналы зенитального и азимутального слежения, концентраторные фотоэлектрические модули расположены на упомянутой механической системе параллельными рядами вплотную друг к другу в каждом ряду, при этом горизонтальное расстояние между соседними рядами концентраторных фотоэлектрических модулей удовлетворяет некоторому соотношению.
Известная установка имеет такой недостаток, как повышенная сложность системы слежения за Солнцем.
Целью изобретения является упрощение системы слежения за Солнцем.
Указанный недостаток устраняется тем, что в солнечной энергетической установке, содержащей солнечную батарею, набранную из концентраторных фотоэлектрических модулей, размещенных на механической системе ориентации на Солнце, содержащей приводы зенитального и азимутального вращения, снабженные шаговыми мотор-редукторами, фотоэлектрические модули содержат линейные фотоприемники, находящиеся в фокусах цилиндрических линз Френеля, а по бокам длинной стороны фотоприемников, вплотную к ним, под углом расположены отражатели, управление приводами осуществляется микропроцессором, содержащим информацию о географической широте местонахождения установки и электронные часы, снабженные календарем, по сигналам которых, через равные промежутки времени, включаются шаговые мотор-редукторы, поворачивающие солнечную батарею на зенитальные и азимутальные углы, в соответствии с уравнением движения Солнца на небосводе, при этом величины достигнутых зенитальных и азимутальных углов определяются с помощью соответствующих датчиков и их значения сравниваются со значениями, полученными из уравнения движения Солнца на текущий момент времени.
Сущность заявляемого изобретения иллюстрируется графическими материалами, где на фигуре 1 изображен общий вид солнечной энергетической установки в разрезе.
Солнечная энергетическая установка содержит солнечную батарею 1, снабженную линейными фотоприемниками 2, находящимися в фокусах цилиндрических линз Френеля 3, по бокам длинной стороны фотоприемников, вплотную к ним, под углом расположены отражатели 4, управление приводами осуществляется мотор-редуктором зенитального вращения 5 и мотор-редуктором азимутального вращения 6. Датчики 7 и 8 определяют соответственно достигнутые зенитальные и азимутальные углы поворота солнечной батареи 1 и их значения сравниваются в микропроцессоре (на фигуре 1 не показан) со значениями, полученными из уравнения движения Солнца на текущий момент времени. Солнечная энергетическая установка смонтирована на основании 9.
Солнечная энергетическая установка работает следующим образом. Перед началом эксплуатации ее основание необходимо установить горизонтально и сориентировать по направлению север-юг. В микропроцессор вводятся данные о географической широте местонахождения установки, текущее время и дата, после чего система слежения ориентирует солнечную батарею 1 на Солнце, сравнивая значения величин достигнутых зенитальных и азимутальных углов, которые определяются с помощью датчиков 7 и 8, со значениями, полученными из уравнения движения Солнца на текущий момент времени. Такое сравнение осуществляется периодически, через равные промежутки времени, которые определяются допустимой погрешностью ориентирования солнечной батареи на Солнце. В случае несоответствия показаний датчиков 7 и 8 со значениями углов, полученных микропроцессором, система предпринимает действия по устранению ошибок в работе установки. В случае невозможности устранения ошибок выдается информацию о сбое в работе системы.
В принципе работы солнечной энергетической установки используется тот факт, что путь Солнца на небосводе в любой день года и на любой широте нам известен с высокой точностью и один раз правильно сориентированная в пространстве и времени солнечная энергетическая установка будет исправно ориентировать солнечную батарею перпендикулярно солнечным лучам, что максимально повысит эффективность использования концентраторных фотоэлектрических модулей. Отсутствие в системе ориентации устройства контроля положения Солнца, имеющего каналы зенитального и азимутального слежения, позволяет значительно упростить и удешевить саму систему слежения за Солнцем и удешевить солнечную энергетическую установку в целом. Наличие в конструкции солнечной батареи отражателей, расположенных по бокам фотоприемников, вплотную к ним под углом позволяет избежать потерь солнечной энергии, вызванных неточностью ориентации.
Claims (1)
- Солнечная энергетическая установка, содержащая солнечную батарею, набранную из концентраторных фотоэлектрических модулей, размещенных на механической системе ориентации на Солнце, содержащей приводы зенитального и азимутального вращения, снабженные шаговыми мотор-редукторами, отличающаяся тем, что фотоэлектрические модули содержат линейные фотоприемники, находящиеся в фокусах цилиндрических линз Френеля, а по бокам длинной стороны фотоприемников, вплотную к ним под углом, расположены отражатели, управление приводами осуществляется микропроцессором, содержащим информацию о географической широте местонахождения установки и электронные часы, снабженные календарем, по сигналам которых, через равные промежутки времени, включаются шаговые мотор-редукторы, поворачивающие солнечную батарею на зенитальные и азимутальные углы, в соответствии с уравнением движения Солнца на небосводе, при этом величины достигнутых зенитальных и азимутальных углов определяются с помощью соответствующих датчиков и их значения сравниваются со значениями, полученными из уравнения движения Солнца на текущий момент времени.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011130011/06A RU2476783C1 (ru) | 2011-07-19 | 2011-07-19 | Солнечная энергетическая установка |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011130011/06A RU2476783C1 (ru) | 2011-07-19 | 2011-07-19 | Солнечная энергетическая установка |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011130011A RU2011130011A (ru) | 2013-01-27 |
| RU2476783C1 true RU2476783C1 (ru) | 2013-02-27 |
Family
ID=48805275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011130011/06A RU2476783C1 (ru) | 2011-07-19 | 2011-07-19 | Солнечная энергетическая установка |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2476783C1 (ru) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2579169C1 (ru) * | 2014-12-10 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Система позиционирования и слежения за солнцем концентраторной фотоэнергоустановки |
| RU2600310C2 (ru) * | 2015-08-21 | 2016-10-20 | Константин Владимирович Лукьянов | Способ преобразования солнечной энергии и устройство для его осуществления |
| RU2611066C2 (ru) * | 2015-03-06 | 2017-02-21 | Федор Васильевич Телов | Солнечная электростанция с использованием концентрированного солнечного излучения |
| RU2611571C1 (ru) * | 2015-12-09 | 2017-02-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Система управления платформой концентраторных солнечных модулей |
| RU2655105C1 (ru) * | 2017-06-27 | 2018-05-23 | Борис Анатольевич Якимович | Солнечная электростанция |
| RU180765U1 (ru) * | 2017-10-10 | 2018-06-22 | Кирилл Владимирович Селиванов | Устройство автоматической ориентации панели солнечных батарей по направлению потока света |
| RU205638U1 (ru) * | 2021-04-19 | 2021-07-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Устройство автоматической ориентации панели солнечных батарей |
| RU2769457C1 (ru) * | 2021-06-15 | 2022-03-31 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уфимский государственный авиационный технический университет» | Гидравлическое устройство солнечного трекера |
| RU2803919C1 (ru) * | 2023-03-16 | 2023-09-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" | Регулируемое гидравлическое устройство солнечного трекера |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4313024A (en) * | 1977-04-05 | 1982-01-26 | Horne William E | Conversion of solar to electrical energy |
| RU2135909C1 (ru) * | 1998-07-13 | 1999-08-27 | Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства | Солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором |
| RU2282113C1 (ru) * | 2005-03-05 | 2006-08-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) | Солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором |
| RU2377472C1 (ru) * | 2008-11-14 | 2009-12-27 | Учреждение Российской академии наук Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН | Солнечная энергетическая установка |
-
2011
- 2011-07-19 RU RU2011130011/06A patent/RU2476783C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4313024A (en) * | 1977-04-05 | 1982-01-26 | Horne William E | Conversion of solar to electrical energy |
| RU2135909C1 (ru) * | 1998-07-13 | 1999-08-27 | Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства | Солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором |
| RU2282113C1 (ru) * | 2005-03-05 | 2006-08-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВИЭСХ) | Солнечный фотоэлектрический модуль с концентратором |
| RU2377472C1 (ru) * | 2008-11-14 | 2009-12-27 | Учреждение Российской академии наук Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН | Солнечная энергетическая установка |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2579169C1 (ru) * | 2014-12-10 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Система позиционирования и слежения за солнцем концентраторной фотоэнергоустановки |
| RU2611066C2 (ru) * | 2015-03-06 | 2017-02-21 | Федор Васильевич Телов | Солнечная электростанция с использованием концентрированного солнечного излучения |
| RU2600310C2 (ru) * | 2015-08-21 | 2016-10-20 | Константин Владимирович Лукьянов | Способ преобразования солнечной энергии и устройство для его осуществления |
| RU2611571C1 (ru) * | 2015-12-09 | 2017-02-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук | Система управления платформой концентраторных солнечных модулей |
| RU2655105C1 (ru) * | 2017-06-27 | 2018-05-23 | Борис Анатольевич Якимович | Солнечная электростанция |
| RU180765U1 (ru) * | 2017-10-10 | 2018-06-22 | Кирилл Владимирович Селиванов | Устройство автоматической ориентации панели солнечных батарей по направлению потока света |
| RU205638U1 (ru) * | 2021-04-19 | 2021-07-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Устройство автоматической ориентации панели солнечных батарей |
| RU2769457C1 (ru) * | 2021-06-15 | 2022-03-31 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уфимский государственный авиационный технический университет» | Гидравлическое устройство солнечного трекера |
| RU2803919C1 (ru) * | 2023-03-16 | 2023-09-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" | Регулируемое гидравлическое устройство солнечного трекера |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011130011A (ru) | 2013-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2476783C1 (ru) | Солнечная энергетическая установка | |
| Sidek et al. | GPS based portable dual-axis solar tracking system using astronomical equation | |
| US8481906B2 (en) | Tilting/tracking system for solar devices | |
| KR20120123101A (ko) | 태양광 자동 추적 장치 | |
| RU2354896C1 (ru) | Фотоэнергоустановка | |
| RU2377472C1 (ru) | Солнечная энергетическая установка | |
| Rambhowan et al. | Improving the dual-axis solar tracking system efficiency via drive power consumption optimization | |
| RU2286517C1 (ru) | Солнечная фотоэлектрическая установка | |
| CN104422153A (zh) | 塔式太阳能聚光系统及聚光方法 | |
| Oh et al. | Development of an embedded solar tracker for the enhancement of solar energy utilization | |
| CN103403469B (zh) | 直接太阳辐射收集与集中元件及面板 | |
| WO2011099035A2 (en) | Scalable and rapidly deployable master-slave method and apparatus for distributed tracking solar collector and other applications | |
| RU124440U1 (ru) | Солнечная фотоэлектрическая установка | |
| CN105324935A (zh) | 用于高效率定焦聚光式太阳能热发电厂的装置和方法 | |
| Visconti et al. | Electronic system for improvement of solar plant efficiency by optimized algorithm implemented in biaxial solar trackers | |
| RU2715901C1 (ru) | Установка слежения за солнцем и способ ее ориентации | |
| CN203465601U (zh) | 太阳能跟踪器及新型平单轴太阳能跟踪系统 | |
| US20140320990A1 (en) | Solar concentrator including a heliostat and a fresnel lens | |
| CN114415739A (zh) | 一种定日聚光光伏发电机的跟踪装置 | |
| Al-Naima et al. | Design and implementation of a smart dual axis sun tracker based on astronomical equations | |
| US9291371B1 (en) | Light-admitting heliostat | |
| RU2476956C1 (ru) | Солнечная концентраторная фотоэлектрическая установка | |
| RU140582U1 (ru) | Бионическая солнечная электростанция | |
| RU141439U1 (ru) | Датчик слежения за солнцем для двухосных систем ориентации солнечных батарей | |
| RU2764866C1 (ru) | Солнечная фотоэлектрическая станция и способ ее ориентации |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140720 |