RU2560652C2 - Solar power station - Google Patents

Solar power station Download PDF

Info

Publication number
RU2560652C2
RU2560652C2 RU2013134123/06A RU2013134123A RU2560652C2 RU 2560652 C2 RU2560652 C2 RU 2560652C2 RU 2013134123/06 A RU2013134123/06 A RU 2013134123/06A RU 2013134123 A RU2013134123 A RU 2013134123A RU 2560652 C2 RU2560652 C2 RU 2560652C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solar
panel
panels
solar panels
additional
Prior art date
Application number
RU2013134123/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013134123A (en
Inventor
Роман Петрович Туркенич
Геннадий Иванович Овечкин
Михаил Викторович Болгов
Валерий Васильевич Двирный
Вадим Вадимович Ильиных
Илья Юрьевич Кабанов
Михаил Владленович Нестеришин
Original Assignee
Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва"(АО"ИСС")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва"(АО"ИСС") filed Critical Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва"(АО"ИСС")
Priority to RU2013134123/06A priority Critical patent/RU2560652C2/en
Publication of RU2013134123A publication Critical patent/RU2013134123A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2560652C2 publication Critical patent/RU2560652C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.SUBSTANCE: invention relates to solar power stations, including portable ones, intended for conversion of solar radiant energy into electric one both in sunny weather, and in unstable weather. The solar power station contains a frame with the azimuthal rotation drive and the automatic rotation system with zenithal tracking of the sun by the longitudinal axis of the bracket by means of which the panel with solar batteries is installed on it. The panel with solar batteries is designed with a protective packing rectangular box with four covers, respectively top the first, second, third the fourth from above in a closed position, each is designed as an additional panel with solar batteries and by one its edge is installed by means of respective hinges on the top edges of respectively the left, right, back and front walls of the box with its bottom, and each previous of the named edges of walls is designed at higher level in comparison with the subsequent one for closing of additional panels in the form of a card deck with working surfaces of solar batteries facing down and with a possibility of their opening, and also holding by means of the hinges of the spring-loaded fasteners made near hinges in horizontal position parallel to a box bottom with the working surfaces of solar batteries facing towards the sun, and the main panel with solar batteries is rigidly fixed on the internal surface of the box bottom with the working surface of solar batteries outside by means of which it is installed on a bracket the end of which end is conjugately inserted with the use of spring-loaded two-position fastener executed on it into the coupling faceted from inside which is made in the central part outside of the box bottom.EFFECT: technical result consists in improvement of reliability and overall performance of a solar power station.4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к солнечным электростанциям, в том числе к переносным, предназначенным для преобразования солнечной лучистой энергии в электрическую как в солнечную погоду, так и в пасмурную.The invention relates to solar power plants, including portable, designed to convert solar radiant energy into electrical energy both in sunny weather and in cloudy.

Известна солнечная электростанция (Р.Р. Апариси, Б.А. Гарф «Использование солнечной энергии» М., стр. 39÷43), включающая в себя вертикальный вал с приводом азимутального поворота, на котором закреплена площадка, а на верхнем конце упомянутого вала, выше площадки установлен горизонтальный вал с приводом зенитального поворота, на котором закреплена солнечная фотобатарея, снабженная системой автоматики зенитального и азимутального привода слежения за солнцем, включающая в себя командные фотоэлементы малоточных реле и исполнительных реле приводов реверсивных двигателей.A well-known solar power plant (RR Aparisi, B. A. Garf “Use of solar energy” M., pp. 39 ÷ 43), which includes a vertical shaft with an azimuthal rotation drive, on which the platform is fixed, and at the upper end of the aforementioned shaft, a horizontal shaft with a zenithal rotation drive is mounted above the platform, on which a solar photo-battery is mounted, equipped with an automatic system for zenithal and azimuthal drive for tracking the sun, which includes command photocells of low-current relays and actuating relays odov reversible motors.

Недостатками станции являются низкая надежность в условиях переменной или временной облачности, невозможность автоматической установки в рабочее положение утром. Это объясняется тем, что следящее устройство выполнено на фотоэлементах, размещенных в трубке. При несколько минутной облачности, при отсутствии солнечного луча это устройство не действует, а после облачности солнечный луч в трубку устройства уже не попадает, и станция больше не ориентируется по солнцу - наступает отказ. При переменной облачности за день - это может произойти сотни раз. Даже в солнечную погоду с наступлением ночи станция «смотрит» на закат. Станция не может автоматически разворачиваться навстречу солнцу, для этого требуется ручная наводка.The disadvantages of the station are low reliability in conditions of variable or temporary cloud cover, the inability to automatically install in working position in the morning. This is because the tracking device is made on photocells placed in the tube. With a few minutes of cloudiness, in the absence of a sunbeam, this device does not work, and after cloudy the sunbeam no longer enters the device’s tube, and the station no longer focuses on the sun - a failure occurs. With variable cloudiness per day, this can happen hundreds of times. Even in sunny weather with the onset of night, the station "looks" at sunset. The station cannot automatically turn towards the sun; for this, manual aiming is required.

Известна солнечная электростанция (патент РФ №2230395, БИ №16, 2004 г., «Солнечная электростанция»), содержащая раму, в которой установлен вертикальный вал с приводом азимутального поворота, а на его верхнем конце установлен горизонтальный вал с системой автоматики зенитального поворота, на котором закреплена солнечная фотобатарея, снабженная системой автоматики азимутального привода слежения за солнцем и разворота с запада на восток.A known solar power station (RF patent No. 2230395, BI No. 16, 2004, “Solar power station”), comprising a frame in which a vertical shaft with an azimuthal rotation drive is mounted, and a horizontal shaft with an automatic anti-aircraft rotation system is installed at its upper end, on which a solar photovoltaic battery is mounted, equipped with an automatic system for the azimuthal drive for tracking the sun and turning from west to east.

Недостатками указанного устройства являются высокая металлоемкость, сложность конструкции и электрической системы автоматики, что ведет к снижению надежности электростанции, снижению производимой ею эффективной мощности электроэнергии (мощности электроэнергии на единицу массы станции).The disadvantages of this device are the high metal consumption, the complexity of the design and the electrical automation system, which leads to a decrease in the reliability of the power plant, a decrease in the effective electric power produced by it (electric power per unit mass of the station).

Прототипом является солнечная электростанция (патент RU 2298860 C2), включающая в себя раму, в которой установлен вертикальный вал с приводом азимутального поворота, а на его верхнем конце установлен горизонтальный вал с системой автоматики зенитального поворота, на котором закреплена солнечная фотобатарея, снабженная системой автоматики азимутального привода слежения за солнцем и разворота станции с запада на восток; система автоматики зенитального поворота выполнена в виде горизонтального кольца, жестко закрепленного в упомянутой раме, внутри кольца выполнен один синусоидальный паз, горизонтальный вал по концам снабжен симметричными эксцентриковыми поводками, которые входят в синусоидальный паз, при этом паз выполнен так, что его амплитуда меньше радиуса вала, чтобы эксцентриковые поводки отклонялись на угол 45° в одну или другую сторону по пазу.The prototype is a solar power station (patent RU 2298860 C2), which includes a frame in which a vertical shaft with an azimuthal rotation drive is installed, and a horizontal shaft with an automatic anti-aircraft rotation system is installed on its upper end, on which a solar photocell equipped with an azimuthal automation system is mounted drive tracking the sun and turning the station from west to east; the automatic control system of the anti-aircraft rotation is made in the form of a horizontal ring rigidly fixed in the said frame, one sinusoidal groove is made inside the ring, the horizontal shaft at the ends is equipped with symmetrical eccentric leads that enter the sinusoidal groove, and the groove is made so that its amplitude is smaller than the radius of the shaft so that the eccentric leads are deflected at an angle of 45 ° to one or the other side along the groove.

Недостатком прототипа является ограниченная площадь применяемой всего лишь одной панели солнечных батарей, что приводит к снижению относительной эффективной мощности электроэнергии, производимой станцией. Кроме того, солнечная батарея не имеет защитного упаковочного ящика для ее защиты от внешних неблагоприятных климатических условий (снега, бурана и т.п.), что ведет к снижению надежности электростанции.The disadvantage of the prototype is the limited area used by only one solar panel, which leads to a decrease in the relative effective power of electricity produced by the station. In addition, the solar battery does not have a protective packaging box to protect it from external adverse climatic conditions (snow, snowstorm, etc.), which reduces the reliability of the power plant.

Задачи изобретения - повышение надежности и эффективности работы солнечной электростанции (повышение относительной мощности получаемой электроэнергии, приходящейся на единицу массы станции).The objective of the invention is to increase the reliability and efficiency of a solar power plant (increase the relative power of the generated electricity per unit mass of the station).

Поставленные задачи решены за счет того, что в солнечной электростанции, включающей в себя раму, в которой установлен вертикальный вал с шестеренчатым реверсным приводом азимутального поворота, а на его верхнем конце установлен горизонтальный вал с системой автоматики вращения с зенитальным отслеживанием солнца продольной осью кронштейна, посредством которого на нем установлена панель с солнечными батареями, систему автоматики азимутального привода слежения за солнцем и разворота вертикального вала с запада на восток в начало слежения за солнцем при его восходе, панель с солнечными батареями выполнена с защитным упаковочным прямоугольным ящиком с четырьмя крышками, соответственно верхняя первая, вторая, третья, четвертая крышки сверху в закрытом положении, каждая из которых выполнена в виде дополнительной панели с солнечными батареями и своим одним ребром установлена посредством соответствующих шарниров на верхних ребрах соответственно левой, правой, задней и передней стенок ящика с его дном. Причем каждое предыдущее из перечисленных ребер стенок выполнено на более высоком уровне по сравнению с последующим для закрытия дополнительных панелей в виде колоды карт рабочими поверхностями солнечных батарей вниз и с возможностью их раскрытия, а также удержания посредством выполненных в районах шарниров подпружиненных застежек в горизонтальном положении параллельно дну ящика и рабочими поверхностями солнечных батарей со стороны солнца. Основная панель с солнечными батареями жестко закреплена на внутренней поверхности дна ящика рабочей поверхностью наружу, посредством которого она установлена на кронштейн, конец которого сопряженно вставлен с применением выполненной на нем подпружиненной двухпозиционной застежки в граненую изнутри муфту, выполненную в центральной части снаружи дна ящика. Дополнительная панель, как и другие дополнительные панели, выполнена с аналогичной себе дополнительной панелью, которая в сложенном состоянии своей рабочей поверхностью параллельно обращена к ее рабочей поверхности и своим ребром посредством шарнира соединена с ребром дополнительной панели с противоположной стороны ее шарнира, а в районах указанных шарниров на ней выполнены подпружиненные застежки для фиксации ее положения относительно дополнительной панели соответственно при сложенном и раскрытом положениях. Панели с солнечными батареями выполнены из сотопанелей. Панели с солнечными батареями выполнены из композиционных материалов, например, углепластика.The tasks are solved due to the fact that in a solar power plant, which includes a frame in which a vertical shaft with a gear reverse drive of azimuth rotation is installed, and a horizontal shaft with an automatic rotation system with zenithal tracking of the sun with the longitudinal axis of the bracket is installed at its upper end, by which has a solar panel installed on it, an automation system for the azimuthal drive for tracking the sun and turning the vertical shaft from west to east to the beginning After the sun at sunrise, the solar panel is made with a protective rectangular packing box with four covers, respectively, the top first, second, third, fourth covers from the top in the closed position, each of which is made in the form of an additional panel with solar panels and one rib mounted by means of corresponding hinges on the upper ribs of the left, right, rear and front walls of the box with its bottom, respectively. Moreover, each of the previous edges of the walls is made at a higher level than the next for closing additional panels in the form of a deck of cards with the working surfaces of the solar panels down and with the possibility of their disclosure, as well as holding by means of spring-loaded fasteners in the hinge areas in a horizontal position parallel to the bottom drawer and working surfaces of solar panels from the sun. The main panel with solar panels is rigidly fixed on the inner surface of the bottom of the box with the working surface outward, by means of which it is mounted on a bracket, the end of which is conjugately inserted using a spring loaded two-position fastener on the inside faceted coupling made in the central part outside the bottom of the box. The additional panel, like other additional panels, is made with an additional panel similar to itself, which in the folded state with its working surface is parallel to its working surface and is connected by its hinge to the edge of the additional panel on the opposite side of its hinge, and in the areas of the indicated hinges spring-loaded fasteners are made on it to fix its position relative to the additional panel, respectively, when the positions are folded and opened. Solar panels are made of honeycomb panels. Solar panels are made of composite materials, such as carbon fiber.

Суть технического решения представлена на чертежах:The essence of the technical solution is presented in the drawings:

Фиг.1. Общий вид солнечной электростанции.Figure 1. General view of a solar power station.

Фиг.2. Основная и дополнительные сотопанели с солнечными батареями, упакованные в ящике.Figure 2. The main and additional honeycomb panels with solar panels, packed in a box.

Фиг.3. Дополнительная панель и ее дополнительная аналогичная панель в раскрытом рабочем состоянии.Figure 3. An additional panel and its additional similar panel in the open operating state.

Фиг.4. Вид на рабочие поверхности раскрытых дополнительных и основной панелей.Figure 4. View of the working surfaces of the disclosed additional and main panels.

Фиг.5. Вид на рабочие поверхности раскрытых дополнительных и аналогичных им панелей, и основной панелей.Figure 5. View of the working surfaces of the disclosed additional and similar panels, and the main panels.

Солнечная электростанция включает в себя раму 1, в которой установлен вертикальный вал 2 с шестеренчатым реверсным приводом 3 азимутального поворота, а на его верхнем конце установлен горизонтальный вал 4 с системой автоматики вращения с зенитальным отслеживанием солнца продольной осью кронштейна 5, посредством которого на нем установлена панель 6 с солнечными батареями 7, систему автоматики азимутального привода слежения за солнцем и разворота вертикального вала 2 с запада на восток в начало слежения за солнцем при его восходе. Панель 6 солнечными батареями 7 выполнена с защитным упаковочным прямоугольным ящиком с четырьмя крышками 8, 11, соответственно верхняя первая, вторая, третья четвертая сверху в закрытом положении, каждая из которых выполнена в виде дополнительной панели с солнечными батареями 7 и своим одним ребром установлена посредством соответствующих шарниров 12, 15 на верхних ребрах соответственно левой 16, правой 17, задней 18 и передней 19 стенок ящика с его дном 20, причем каждое предыдущее из перечисленных ребер стенок выполнено на более высоком уровне по сравнению с последующим для закрытия дополнительных панелей 8, 11 в виде колоды карт рабочими поверхностями солнечных батарей 7 вниз и с возможностью их раскрытия, а также удержания посредством выполненных в районах шарниров подпружиненных застежек 21, 24 в горизонтальном положении параллельно дну 20 ящика с направленными вверх в сторону солнца рабочими поверхностями солнечных батарей 7, а основная панель 6 с солнечными батареями 7 жестко закреплена на внутренней поверхности дна 20 ящика рабочей поверхностью наружу и, посредством которого она установлена на кронштейн 5, конец которого сопряжено вставлен с применением выполненной на нем подпружиненной двухпозиционной застежки 25 в граненую изнутри муфту 26, выполненную в центральной части снаружи дна 20 ящика. Дополнительная панелей 8, как и другие дополнительные панели 9, 11, выполнена с дополнительной аналогичной себе панелью 27, показанной на чертежах и которая в сложенном состоянии своей рабочей поверхностью параллельно обращена к ее рабочей поверхности и своим ребром посредством шарнира 28 соединена с ребром дополнительной панели 8 с противоположной стороны ее шарнира 12, а в районах указанных шарниров на ней выполнены подпружиненные застежки 29, 30 для фиксации ее положения относительно дополнительной панели 8 соответственно при сложенном и раскрытом положениях. Панели 6, 8, 11, 27 с солнечными батареями 7 выполнены из сотопанелей. Панели 6, 8, 11, 27 с солнечными батареями 7 выполнены из композиционных материалов, например, углепластика. The solar power plant includes a frame 1, in which a vertical shaft 2 with a gear reverse drive 3 of azimuthal rotation is installed, and at its upper end there is a horizontal shaft 4 with an automatic rotation system with zenith tracking of the sun with the longitudinal axis of the bracket 5, through which a panel is mounted on it 6 with solar panels 7, an automatic system for azimuthal drive tracking the sun and turning the vertical shaft 2 from west to east to the beginning of tracking the sun when it rises. The panel 6 with solar panels 7 is made with a protective rectangular packing box with four covers 8, 11, respectively, the first, second, third and fourth from the top in the closed position, each of which is made in the form of an additional panel with solar panels 7 and is installed with its one edge by means of the corresponding hinges 12, 15 on the upper ribs of the left 16, right 17, rear 18 and front 19 of the box walls with its bottom 20, respectively, with each of the previous edges of the walls being made at a higher level compared with the following for closing additional panels 8, 11 in the form of a deck of cards with the working surfaces of solar panels 7 down and with the possibility of their disclosure, as well as holding by means of spring-loaded fasteners 21, 24 made in the hinge areas in a horizontal position parallel to the bottom of the box 20 with the upward side of the sun by the working surfaces of the solar panels 7, and the main panel 6 with solar panels 7 is rigidly fixed to the inner surface of the bottom 20 of the box with the working surface outward and through which mounted on bracket 5, the end of which is associated with the use of inserted formed thereon a spring-loaded two-position buckle 25 in a cut inside the sleeve 26 formed in a central portion of the bottom 20 outside the box. The additional panels 8, like other additional panels 9, 11, are made with an additional panel 27 similar to oneself shown in the drawings and which, when folded, parallel with its working surface faces its working surface and is connected via its hinge 28 to the edge of the additional panel 8 on the opposite side of its hinge 12, and in the areas of these hinges, spring-loaded fasteners 29, 30 are made on it to fix its position relative to the additional panel 8, respectively, when folded and hidden positions. Panels 6, 8, 11, 27 with solar panels 7 are made of honeycomb panels. Panels 6, 8, 11, 27 with solar panels 7 are made of composite materials, for example, carbon fiber.

Электростанция работает следующим образом.The power plant operates as follows.

После установки рамы 1 на место работы станции, на кронштейн 5 устанавливают ящик со сложенными дополнительными панелями 8÷11 с солнечными батареями 7 и основной панелью 6. Установку ящика осуществляют сопряженным соединением граненой изнутри муфты 26 с концом кронштейна 5. При этом осуществляют фиксацию их соединения посредством подпружиненной двухпозиционной (застегнуто, расстегнуто) застежки 25.After installing the frame 1 at the station’s place of work, a box with folded additional panels 8 ÷ 11 with solar panels 7 and the main panel 6 is installed on the bracket 5. The box is installed by interfacing the faceted inside of the coupling 26 with the end of the bracket 5. At the same time, their connection is fixed by means of a spring-loaded on-off (fastened, unfastened) fasteners 25.

Затем выполняют раскрытие его крышек - дополнительных панелей 8÷11 в их рабочее положение и фиксацию их в раскрытом положении с помощью подпружиненных застежек 21÷24. В раскрытом рабочем положении дополнительные панели расположены параллельно основной, закрепленной на дне ящика панели, и их солнечные батареи находятся со стороны солнца.Then perform the opening of its covers - additional panels 8 ÷ 11 in their working position and fixing them in the open position using spring-loaded fasteners 21 ÷ 24. In the open operating position, the additional panels are parallel to the main panel fixed to the bottom of the box, and their solar panels are located on the side of the sun.

Демонтаж станции и упаковка панелей солнечных батарей осуществляют в обратном порядке ее установки в рабочее положение.The dismantling of the station and the packaging of solar panels is carried out in the reverse order of its installation in the working position.

С утра начинается зенитальное и азимутальное перемещение солнца в течение дня от востока до запада и от горизонта до максимального подъема над ним, например, на угол 45°. В этом случае происходит увеличение угла падения солнечных лучей на землю по синусоидальной кривой с максимальным углом (освещенностью) в середине дня. Для ориентации панелей солнечных батарей с обеспечением их максимальной освещенности солнечными лучами и получения максимальной электроэнергии, станция снабжена заимствованной с прототипа системой автоматики азимутального привода слежения за солнцем с применением фотоэлементов (датчиков положения солнца) и разворота вертикального вала 2 с запада на восток в начало слежения за солнцем при его восходе.In the morning, the zenithal and azimuthal movement of the sun begins during the day from east to west and from the horizon to the maximum rise above it, for example, at an angle of 45 °. In this case, an increase in the angle of incidence of sunlight on the earth occurs along a sinusoidal curve with a maximum angle (illumination) in the middle of the day. In order to orient the solar panels with their maximum solar illumination and to obtain maximum electricity, the station is equipped with an automatic system of azimuthal drive for tracking the sun, borrowed from the prototype, using photocells (solar position sensors) and the vertical shaft 2 is turned from west to east to start tracking the sun at its rise.

Для зенитального отслеживания солнца продольной осью кронштейна 5, один конец которого жестко закреплен на горизонтальном валу 4, а на другом его конце установлен ящик с раскрытыми дополнительными панелями 8÷11 и основной панелью 6 ортогонально продольной кронштейна 5, станция выполнена с применением механической связи зинитального вращения горизонтального вала по синусоиде в пределах угла поворота (0÷45)° для средних широт России в зависимости от автоматического азимутального вращения вертикального вала. Взаимодействуя с синусоидальным пазом горизонтального кольца, горизонтальный вал осуществляет поворот, например, на (20÷45)° в одну или другую сторону при движении по пазу, соответственно утро-полдень-вечер, чем обеспечивается зенитальное слежение за солнцем солнечных батарей станции.For zenithal tracking of the sun by the longitudinal axis of the bracket 5, one end of which is rigidly fixed on the horizontal shaft 4, and on the other end there is a box with open additional panels 8 ÷ 11 and the main panel 6 orthogonally to the longitudinal bracket 5, the station is made using mechanical coupling of the zonal rotation horizontal shaft in a sinusoid within the rotation angle (0 ÷ 45) ° for the middle latitudes of Russia, depending on the automatic azimuthal rotation of the vertical shaft. Interacting with the sinusoidal groove of the horizontal ring, the horizontal shaft rotates, for example, (20 ÷ 45) ° in one or the other direction when moving along the groove, respectively morning, noon, evening, which ensures zenith tracking of the solar panels of the station.

Азимутальное отслеживание солнечными панелями 6, 8÷11 с солнечными батареями 7, движение солнца в течение дня осуществляется работой системы автоматики азимутального привода слежения за солнцем и разворота вертикального вала 2 с запада на восток в начало слежения за солнцем при его восходе с применением фотодатчиков положения солнца.Azimuthal tracking by solar panels 6, 8 ÷ 11 with solar panels 7, the movement of the sun during the day is carried out by the automatic control system of the azimuthal drive tracking the sun and turning the vertical shaft 2 from west to east to the beginning of tracking the sun when it rises with the use of photosensors of the position of the sun .

Во всей цепи питания работы привода поворота 3 вертикального вала соответственно включены концевые выключатели, исключающие аварийные ситуации в работе электросхем, а также возможные срабатывания в ночное время от случайных источников света, например фар автомобилей, прожекторов и др.In the entire power supply circuit of operation of the rotary drive 3 of the vertical shaft, limit switches are included respectively, excluding emergency situations in the operation of electrical circuits, as well as possible night-time triggering from random light sources, such as headlights of cars, spotlights, etc.

Релейные схемы собраны на электронных реле. Круговой поворот станции исключен путем применения ряда контактных колец. Таким образом, обеспечивается круглосуточная зенитальная и азимутальная самоориентация станции.Relay circuits are assembled on electronic relays. Circular rotation of the station is eliminated by applying a series of slip rings. Thus, round-the-clock anti-aircraft and azimuthal self-orientation of the station is provided.

Сориентированные на солнечные лучи под прямым углом солнечные батареи 7 панелей 6, 8÷11 вырабатывают электрическую энергию постоянного напряжения, которую подключают к потребителю, а избыточную электроэнергию подключают на зарядку аккумулятора для использования ее потребителем в ночное время или при пасмурной погоде, когда выработка электроэнергии солнечными батареями ограничена.Oriented to the sun's rays at right angles, the solar panels 7 of panels 6, 8 ÷ 11 generate direct-current electrical energy, which is connected to the consumer, and excess electricity is connected to charge the battery for use by the consumer at night or in cloudy weather, when electricity is generated by the sun. batteries limited.

Таким образом, в предложенном устройстве достигнуто кратное повышение эффективности получения электроэнергии (см. фиг.4, 5), что стало практически возможным благодаря тому, что основная панель 6 с солнечными батареями 7 выполнена с защитным упаковочным прямоугольным ящиком с четырьмя крышками (дополнительными панелями) 8÷11 и другими необходимыми для этого элементами новизны, указанными в формуле изобретения. Тем самым значительно повышена относительная мощность электроэнергии, вырабатываемая станцией на единицу ее массы. При этом повышена надежность эксплуатации станции путем обеспечения более благоприятных условий эксплуатации панелей солнечных батарей путем применения защитного упаковочного ящика от воздействия на них прогнозируемых неблагоприятных природных условий (пыльных ветров, снегопадов, бурь, низких температур и т.п.). Упаковочный ящик позволяет не только увеличивать рабочую площадь солнечных батарей, но легко и быстро устанавливать его на раму станции и раскрывать панели солнечных батарей для их работы и также легко и быстро упаковывать панели в ящик и сохранить солнечные батареи от неблагоприятных климатических условий переносом его в помещение или закрытием его вместе с рамой защитным брезентом или пленкой.Thus, in the proposed device, a multiple increase in the efficiency of generating electricity was achieved (see Figs. 4, 5), which became practically possible due to the fact that the main panel 6 with solar panels 7 is made with a protective rectangular packing box with four covers (additional panels) 8 ÷ 11 and other necessary for this novelty items specified in the claims. Thereby significantly increased the relative power of electricity generated by the station per unit mass. At the same time, the reliability of the plant’s operation has been improved by providing more favorable operating conditions for solar panels by using a protective packaging box from the effects of predicted adverse environmental conditions (dusty winds, snowfalls, storms, low temperatures, etc.). A packing box allows not only increasing the working area of solar panels, but also easily and quickly installing it on the frame of the station and revealing solar panels for their operation, and also easily and quickly packing panels in a box and saving solar panels from adverse weather conditions by transferring it to a room or closing it together with the frame with a protective tarpaulin or film.

Для дополнительного повышения относительной эффективной мощности, вырабатываемой станцией на единицу ее массы, в ней каждая дополнительная панель, начиная с первой сверху панели 8, как и другие дополнительные панели 9÷11, выполнена с дополнительной аналогичной ей панелью 27, которая в сложенном состоянии своей рабочей поверхностью параллельно обращена к рабочей поверхности своей дополнительной панели 8 и своим ребром посредством шарнира 28 соединена с ребром дополнительной панели 8 с противоположной стороны ее шарнира 12, а в районах указанных шарниров на ней выполнены подпружиненные застежки 29, 30 для фиксации ее положения относительно дополнительной панели 8 соответственно при сложенном и раскрытом положениях.To further increase the relative effective power generated by the station per unit mass, each additional panel, starting from the first panel 8 from the top, like other additional panels 9 ÷ 11, is made with an additional panel 27 similar to it, which in the folded state of its working surface parallel to the working surface of its additional panel 8 and its edge through a hinge 28 connected to the edge of the additional panel 8 on the opposite side of its hinge 12, and in areas indicated Of the hinges on it, spring-loaded fasteners 29, 30 are made to fix its position relative to the additional panel 8, respectively, when the positions are folded and opened.

При этом подготовка к работе станции отличается от вышеописанной лишь тем, что необходимо после раскрытия дополнительных панелей 8÷11 еще раскрыть их четыре аналогичные панели типа панели 27, на которых также применены подпружиненные застежки (см. фиг.3) для их фиксации в сложенном и раскрытом положении относительно соответствующих дополнительных панелей. Применение застежек позволяет не только обеспечить необходимую жесткость станции в рабочем положении и тем самым не только повысить надежность ее работы при порывах ветра, но и удобно раскрывать и складывать панели при их упаковке в ящик и сохранять их от воздействия неблагоприятных погодных условий с целью повышения надежности эксплуатации станции в целом. С этой же целью панели 6, 8÷11, 27, как и аналогичные другие три панели (на чертежах не показаны) типа панели 27, выполнены из сотопанелей или из композиционных материалов, например углепластика, которые обладают повышенной прочностью и легкостью.At the same time, preparation for the station’s work differs from the above only in that it is necessary to open four additional panels of the same type as panel 27, after which additional panels 8 ÷ 11 are opened, on which spring-loaded fasteners are also applied (see Fig. 3) for fixing them in a folded and open position relative to respective additional panels. The use of fasteners allows not only to provide the necessary rigidity of the station in the working position and thereby not only increase the reliability of its operation in case of wind gusts, but also conveniently open and fold the panels when packing them in a box and save them from the effects of adverse weather conditions in order to increase the reliability of operation station as a whole. For the same purpose, panels 6, 8 ÷ 11, 27, like similar other three panels (not shown in the drawings) such as panels 27, are made of honeycomb panels or of composite materials, for example carbon fiber, which have increased strength and lightness.

Предложенное изобретение в настоящее время находится на стадии подготовки к изготовлению действующего опытного образца с перспективой запуска его в серийное производство.The proposed invention is currently in preparation for the manufacture of a working prototype with the prospect of launching it in mass production.

Claims (4)

1. Солнечная электростанция, включающая в себя раму, в которой установлен вертикальный вал с шестеренчатым реверсным приводом азимутального поворота, а на его верхнем конце установлен горизонтальный вал с системой автоматики вращения с зенитальным отслеживанием солнца продольной осью кронштейна, посредством которого на нем установлена панель с солнечными батареями, систему автоматики азимутального привода слежения за солнцем и разворота вертикального вала с запада на восток в начало слежения за солнцем при его восходе, отличающаяся тем, что панель c солнечными батареями выполнена с защитным упаковочным прямоугольным ящиком с четырьмя крышками, соответственно верхняя первая, вторая, третья четвертая сверху в закрытом положении, каждая из которых выполнена в виде дополнительной панели с солнечными батареями и своим одним ребром установлена посредством соответствующих шарниров на верхних ребрах соответственно левой, правой, задней и передней стенок ящика с его дном, причем каждое предыдущее из перечисленных ребер стенок выполнено на более высоком уровне по сравнению с последующим для закрытия дополнительных панелей в виде колоды карт рабочими поверхностями солнечных батарей вниз и с возможностью их раскрытия, а также удержания посредством выполненных в районах шарниров подпружиненных застежек в горизонтальном положении параллельно дну ящика с направленными вверх в сторону солнца рабочими поверхностями солнечных батарей, а основная панель с солнечными батареями жестко закреплена на внутренней поверхности дна ящика рабочей поверхностью солнечных батарей наружу и посредством которого она установлена на кронштейн, конец которого сопряженно вставлен с применением выполненной на нем подпружиненной двухпозиционной застежки в граненую изнутри муфту, выполненную в центральной части снаружи дна ящика.1. A solar power plant, including a frame in which a vertical shaft with a gear reverse drive of azimuthal rotation is installed, and a horizontal shaft with an automatic rotation system with zenithal tracking of the sun with the longitudinal axis of the bracket, through which a panel with solar panels is mounted, is mounted on its upper end batteries, an automation system for the azimuthal drive tracking the sun and turning the vertical shaft from west to east to the beginning of tracking the sun when it rises, characterized by We note that the panel with solar panels is made with a protective rectangular packing box with four covers, respectively, the top first, second, third and fourth from the top in the closed position, each of which is made in the form of an additional panel with solar panels and its one edge is installed through the corresponding hinges on the upper ribs, respectively, of the left, right, rear and front walls of the box with its bottom, and each of the previous edges of the walls is made at a higher level than followed by closing additional panels in the form of a deck of cards with the working surfaces of the solar panels downward and with the possibility of opening them, as well as holding them by means of hinged spring-loaded fasteners in a horizontal position parallel to the bottom of the box with the working surfaces of the solar panels directed upward towards the sun, and the main the panel with solar panels is rigidly fixed on the inner surface of the bottom of the box with the working surface of the solar panels to the outside and through which it is installed phenomenon on an arm, whose end is inserted using a conjugate formed thereon in a spring-loaded two-position fastener faceted inside sleeve formed in the central portion of the outside bottom of the box. 2. Солнечная электростанция по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительная панель, как и другие дополнительные панели, выполнена с дополнительной аналогичной себе дополнительной панелью, которая в сложенном состоянии своей рабочей поверхностью солнечных батарей параллельно обращена к ее рабочей поверхности и своим ребром посредством шарнира соединена с ребром дополнительной панели с противоположной стороны ее шарнира, а в районах указанных шарниров на ней выполнены подпружиненные застежки для фиксации ее положения относительно дополнительной панели соответственно при сложенном и раскрытом положениях.2. The solar power station according to claim 1, characterized in that the additional panel, like other additional panels, is made with an additional additional panel similar to itself, which, when folded, with its working surface of the solar panels in parallel, faces its working surface and its edge through a hinge connected to the edge of the additional panel on the opposite side of its hinge, and in the areas of the indicated hinges, spring-loaded fasteners are made on it to fix its position relative to the additional panel, respectively, with the folded and open positions. 3. Солнечная электростанция по п.1 и 2, отличающаяся тем, что панели с солнечными батареями выполнены из сотопанелей.3. The solar power station according to claim 1 and 2, characterized in that the solar panels are made of honeycomb panels. 4. Солнечная электростанция по п.1 и 2, отличающаяся тем, что панели с солнечными батареями выполнены из композиционных материалов, например, углепластика. 4. The solar power station according to claim 1 and 2, characterized in that the solar panels are made of composite materials, for example carbon fiber.
RU2013134123/06A 2013-07-19 2013-07-19 Solar power station RU2560652C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013134123/06A RU2560652C2 (en) 2013-07-19 2013-07-19 Solar power station

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013134123/06A RU2560652C2 (en) 2013-07-19 2013-07-19 Solar power station

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013134123A RU2013134123A (en) 2015-01-27
RU2560652C2 true RU2560652C2 (en) 2015-08-20

Family

ID=53281188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013134123/06A RU2560652C2 (en) 2013-07-19 2013-07-19 Solar power station

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2560652C2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU189890U1 (en) * 2018-12-19 2019-06-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" SOLAR POWER PLANT
WO2021262752A1 (en) * 2020-06-22 2021-12-30 Sunfolding, Inc. Locking, dampening and actuation systems and methods for solar trackers
RU2767718C1 (en) * 2021-08-10 2022-03-18 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук Solar photo energy apparatus
US11502639B2 (en) 2018-05-29 2022-11-15 Sunfolding, Inc. Tubular fluidic actuator system and method
RU2801633C1 (en) * 2022-12-23 2023-08-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) Solar receiver tracker
US11772282B2 (en) 2012-10-26 2023-10-03 Sunfolding, Inc. Fluidic solar actuation system
US11791764B2 (en) 2015-01-30 2023-10-17 Sunfolding, Inc. Fluidic actuator system and method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2298860C2 (en) * 2005-02-24 2007-05-10 Башкирский государственный аграрный университет (БГАУ) Solar power station
US20100282315A1 (en) * 2009-05-07 2010-11-11 Raymond Gilbert Low concentrating photovoltaic thermal solar collector
RU124440U1 (en) * 2012-08-15 2013-01-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) SOLAR PHOTOELECTRIC INSTALLATION
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

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2298860C2 (en) * 2005-02-24 2007-05-10 Башкирский государственный аграрный университет (БГАУ) Solar power station
US20100282315A1 (en) * 2009-05-07 2010-11-11 Raymond Gilbert Low concentrating photovoltaic thermal solar collector
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
RU124440U1 (en) * 2012-08-15 2013-01-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) SOLAR PHOTOELECTRIC INSTALLATION

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11772282B2 (en) 2012-10-26 2023-10-03 Sunfolding, Inc. Fluidic solar actuation system
US11791764B2 (en) 2015-01-30 2023-10-17 Sunfolding, Inc. Fluidic actuator system and method
US11502639B2 (en) 2018-05-29 2022-11-15 Sunfolding, Inc. Tubular fluidic actuator system and method
RU189890U1 (en) * 2018-12-19 2019-06-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" SOLAR POWER PLANT
WO2021262752A1 (en) * 2020-06-22 2021-12-30 Sunfolding, Inc. Locking, dampening and actuation systems and methods for solar trackers
US11683003B2 (en) 2020-06-22 2023-06-20 Sunfolding, Inc. Locking, dampening and actuation systems and methods for solar trackers
RU2767718C1 (en) * 2021-08-10 2022-03-18 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук Solar photo energy apparatus
RU2801633C1 (en) * 2022-12-23 2023-08-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) Solar receiver tracker

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013134123A (en) 2015-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2560652C2 (en) Solar power station
Mustafa et al. Simple design and implementation of solar tracking system two axis with four sensors for Baghdad city
Akbar et al. Microcontroller based dual axis sun tracking system for maximum solar energy generation
US20130118099A1 (en) High efficiency conterbalanced dual axis solar tracking array frame system
Sharma et al. Solar tracking system using microcontroller
ES2575020T3 (en) Greenhouse and system to generate electricity and cultivation in greenhouses
Afrin et al. Installing dual axis solar tracker on rooftop to meet the soaring demand of energy for developing countries
Huynh et al. Comparison between open-and closed-loop trackers of a solar photovoltaic system
RU2298860C2 (en) Solar power station
Rana A study on automatic dual axis solar tracker system using 555 timer
Cappelletti et al. Integration and architectural issues of a photovoltaic/thermal linear solar concentrator
Ahmad et al. A high power generation, low power consumption solar tracker
RU2280918C1 (en) Solar power plant
KR101436929B1 (en) solar condensing equipment with angle regulation part
RU2560653C2 (en) Portable solar power station
Sahu et al. Automatic sun tracking for the enhancement of efficiency of solar energy system
Parveen et al. IoT based solar tracking system for efficient power generation
WO2015122891A1 (en) Retractable intelligent reflector system
Mereddy et al. Smart dual axes solar tracking
KR101383789B1 (en) Photovoltaic power generation apparatus
RU2312426C1 (en) Solar-electric power plant
RU2230395C1 (en) Solar electric power station
RU171448U1 (en) DEVICE FOR AUTOMATIC ORIENTATION OF THE SOLAR BATTERY
RU2723786C1 (en) Device for orientation of solar battery
CN102588861A (en) Curved-surface solar panel street lamp

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200720