RU2625604C1 - System of tracking sun of concentratory energy system - Google Patents

System of tracking sun of concentratory energy system Download PDF

Info

Publication number
RU2625604C1
RU2625604C1 RU2016121277A RU2016121277A RU2625604C1 RU 2625604 C1 RU2625604 C1 RU 2625604C1 RU 2016121277 A RU2016121277 A RU 2016121277A RU 2016121277 A RU2016121277 A RU 2016121277A RU 2625604 C1 RU2625604 C1 RU 2625604C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
subsystem
rotation
pipe
supports
zenithal
Prior art date
Application number
RU2016121277A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Михайлович Андреев
Валерий Дмитриевич Румянцев
Юрий Владимирович Ащеулов
Павел Васильевич Покровский
Александр Викторович Чекалин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Priority to RU2016121277A priority Critical patent/RU2625604C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2625604C1 publication Critical patent/RU2625604C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16MFRAMES, CASINGS OR BEDS OF ENGINES, MACHINES OR APPARATUS, NOT SPECIFIC TO ENGINES, MACHINES OR APPARATUS PROVIDED FOR ELSEWHERE; STANDS; SUPPORTS
    • F16M11/00Stands or trestles as supports for apparatus or articles placed thereon ; Stands for scientific apparatus such as gravitational force meters
    • F16M11/02Heads
    • F16M11/04Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand
    • F16M11/06Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand allowing pivoting
    • F16M11/12Means for attachment of apparatus; Means allowing adjustment of the apparatus relatively to the stand allowing pivoting in more than one direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • 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
    • Y02E10/47Mountings or tracking

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

FIELD: power industry.
SUBSTANCE: system for tracking the Sun of a concentrator power plant includes an azimuthal rotation subsystem (1) and a zenithal rotation subsystem (2). Subsystem (1) of azimuthal rotation is made in the form of a stationary stand (3), in the center of which a horizontal disk (4) with a grooved surface (5), which is the driven gear of the first drive (6), is fixed. The vertical pipe (7) is rotatably mounted on the end of the column (3). At the upper end of the vertical pipe (7), a horizontal pipe (9) is fixed, on which a subsystem (2) of zenithal rotation is rotatably mounted. The subsystem (2) of the zenithal rotation is made in the form of a space frame (10) and two vertical sectors (11) with grooved circular end surfaces (12) being driven gears of the second reduction gear rotated by the shaft (13) of the second drive (14). The space frame (10) comprises at least two (in the figure, four) supports (15) having a
Figure 00000009
-shaped profile attached to the transverse beams (16) of the spatial frame (10).
EFFECT: system is simpler and less labour-consuming for installation and does not require the use of special tools when assembling it.
2 cl, 3 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области солнечной энергетики и может найти применение, например, при создании установок с фотоэлектрическими модулями.The present invention relates to the field of solar energy and may find application, for example, when creating plants with photovoltaic modules.

Известна двухосевая система слежения для солнечной энергоустановки (см. патент CN 205102445, МПК F24J 02/07, F24J 02/16, F24J 02/54, опубликован 23.03.2016), включающая полое цилиндрическое основание, в полости которой установлена с возможностью вращения вокруг вертикальной оси стойка, снабженная механизмом азимутального вращения. К стойке шарнирно прикреплена пространственная рама для установки на ней солнечных элементов. Пространственная рама шарнирно прикреплена к плунжерному механизму зенитального вращения, в свою очередь, шарнирно закрепленному на горизонтальной консоли стойки.A known two-axis tracking system for solar power installations (see patent CN 205102445, IPC F24J 02/07, F24J 02/16, F24J 02/54, published 03/23/2016), comprising a hollow cylindrical base in the cavity of which is mounted for rotation around a vertical axis rack equipped with an azimuthal rotation mechanism. A spatial frame is pivotally attached to the rack for installing solar cells on it. The spatial frame is pivotally attached to the plunger mechanism of anti-aircraft rotation, which, in turn, is pivotally mounted on the horizontal console of the rack.

Недостатком известной двухосевой системы слежения является размещение механизма азимутального вращения в полости цилиндрического основания и использование для зенитального вращения плунжерного механизма, что приводит к недостаточной механической жесткости системы.A disadvantage of the known biaxial tracking system is the placement of the azimuthal rotation mechanism in the cavity of the cylindrical base and the use of a plunger mechanism for zenithal rotation, which leads to insufficient mechanical rigidity of the system.

Известна система слежения за Солнцем для платформы с солнечными элементами (см. заявка РСТ WO 2008046937, МПК F24J 02/38, F24J 02/54, G01S 03/786, H01L 31/042? опубликована 24.04.2008), включающая полое основание в виде усеченного конуса, выполненное из армированного бетона, на торце которого на упорном подшипнике размещены механизмы азимутального и зенитального вращения в виде червячных передач. Механизм зенитального вращения соединен с разрезной горизонтальной трубой, к которой прикреплены скобами поперечные балки, служащие основанием для платформы с солнечными элементами. Внутри полого основания размещены два электродвигателя с приводами механизмов азимутального и зенитального вращения.A known system for tracking the sun for a platform with solar cells (see PCT application WO 2008046937, IPC F24J 02/38, F24J 02/54, G01S 03/786, H01L 31/042? Published on 04/24/2008), including a hollow base in the form a truncated cone made of reinforced concrete, at the end of which on the thrust bearing there are located azimuth and zenith rotation mechanisms in the form of worm gears. The anti-aircraft rotation mechanism is connected to a split horizontal pipe to which transverse beams are attached with brackets, which serve as the basis for a platform with solar cells. Inside the hollow base there are two electric motors with drives of azimuthal and zenithal rotation mechanisms.

Недостатками известной двухосевой системы слежения являются размещение механизмов азимутального и зенитального вращения на торце стойки и разрезной вариант изготовления горизонтальной трубы, что приводит к недостаточной прочности системы и снижает ее устойчивость к ветровым нагрузкам.The disadvantages of the known biaxial tracking system are the placement of azimuthal and zenithal rotation mechanisms at the end of the rack and the split version of the horizontal pipe manufacturing, which leads to insufficient strength of the system and reduces its resistance to wind loads.

Известна двухосевая система слежения за Солнцем для солнечной электроустановки (см. заявка US 2010180883, МПК G01C 21/02, G06M 07/00, H01J 04/14, опубликована 22.07.2010), состоящая из вертикальной колонны, нижний фланец которой соединен с крестообразным основанием, концы которого жестко закреплены на четырех опорах, а на верхнем конце колонны установлен карданный шарнир, к которому прикреплена платформа, предназначенная для монтажа фотоэлектрических модулей. Платформа выполнена из облегченных поперечных и мощных продольных профилированных балок. Продольные и поперечные балки скреплены в общую конструкцию болтовыми соединениями. Карданный шарнир имеет две взаимно перпендикулярные оси, вокруг которых поворачивается платформа с модулями при сопровождении солнечного диска. Поворот платформы вокруг азимутальной и зенитальной осей обеспечивают два линейных актуаторных привода.Known biaxial tracking system for the sun for solar installations (see application US 2010180883, IPC G01C 21/02, G06M 07/00, H01J 04/14, published July 22, 2010), consisting of a vertical column, the lower flange of which is connected to the cross base , the ends of which are rigidly fixed to four supports, and a cardan joint is mounted on the upper end of the column, to which is attached a platform for mounting photovoltaic modules. The platform is made of lightweight transverse and powerful longitudinal profiled beams. The longitudinal and transverse beams are bolted to the overall structure. The cardan joint has two mutually perpendicular axes, around which a platform with modules rotates when accompanied by a solar disk. The rotation of the platform around the azimuthal and zenithal axes is provided by two linear actuator drives.

Недостатком известной системы слежения за Солнцем является использование карданных шарниров как для подвеса всей платформы с фотоэлектрическими модулями, так и в системе линейных актуаторных приводов. Карданные шарниры удовлетворительно работают лишь при относительно небольших углах наклонов между осями. При больших углах существенно увеличиваются динамические нагрузки на приводной электродвигатель, а также уменьшается точность позиционирования платформы.A disadvantage of the known system for tracking the sun is the use of cardan joints for suspension of the entire platform with photovoltaic modules, and in the system of linear actuator drives. Cardan joints work satisfactorily only at relatively small angles of inclination between the axles. At large angles, dynamic loads on the drive motor significantly increase, and the accuracy of platform positioning is also reduced.

Известна установка слежения за Солнцем для размещения и управления массивом модулей фотопреобразователей (см. патент US 8168931, МПК F24J 02/40, B66F 03/24, G01J 01/20, опубликован 01.05.2012). Установка слежения за Солнцем состоит из массивного основания-опоры, смонтированной на ней нижней вертикальной колонны, соосной с ней верхней колонны, имеющей возможность вращения на 360° относительно нижней колонны, и платформы для размещения массива модулей фотопреобразователей. Платформа представляет собой решетчатую прямоугольную конструкцию, состоящую из двух продольных усиленных балок и множества поперечных металлических профилей, расположенных в одной плоскости. Для обеспечения жесткости платформы продольные балки жестко скреплены двумя усиленными поперечинами, на которых смонтированы короткие полуоси для обеспечения поворота платформы на угол 90° вокруг зенитального направления. Для обеспечения возможности поворота платформы вокруг зенитальной оси, проходящей через короткие полуоси, применен линейный актуатор. Азимутальный привод установки для поворота платформы на 360° выполнен в виде цепной передачи крутящего момента от электродвигателя с малой шестеренкой, расположенного внутри нижней колонны на большую шестерню, закрепленной на оси верхней колонны.A known installation for tracking the Sun to place and control an array of photoconverter modules (see patent US 8168931, IPC F24J 02/40, B66F 03/24, G01J 01/20, published 01.05.2012). The Sun tracking installation consists of a massive support base, a lower vertical column mounted on it, an upper column coaxial with it, capable of 360 ° rotation relative to the lower column, and a platform for accommodating an array of photoconverter modules. The platform is a rectangular lattice structure consisting of two longitudinal reinforced beams and a plurality of transverse metal profiles located in one plane. To ensure rigidity of the platform, the longitudinal beams are rigidly fastened with two reinforced crossbars on which short axles are mounted to ensure that the platform rotates 90 ° around the zenith direction. To enable the platform to rotate around the zenith axis passing through the short axles, a linear actuator is used. The azimuthal drive of the installation for rotating the platform 360 ° is made in the form of a chain transmission of torque from an electric motor with a small gear located inside the lower column to a large gear fixed to the axis of the upper column.

Недостатком известной двухосевой конструкции системы слежения за солнцем является то, что ось зенитального вращения платформы имеет только две маленькие линии контакта с главной продольной балкой, что приводит к большим местным нагрузкам в этих полуосях и быстрому износу таких подшипников скольжения. Кроме того, такая конструкция не позволяет включить центральную продольную балку в общую схему жесткости платформы.A disadvantage of the known biaxial design of the sun tracking system is that the axis of the zenithal rotation of the platform has only two small lines of contact with the main longitudinal beam, which leads to large local loads in these half shafts and the rapid wear of such plain bearings. In addition, this design does not allow you to include the Central longitudinal beam in the overall rigidity of the platform.

Известна система слежения за Солнцем концентраторной энергоустановки (см. патент RU 2488046, МПК F24J 2/54, F16M 11/12, опубликован 20.07.2013), совпадающая с настоящим изобретением по наибольшему числу существенных признаков и принятая за прототип. Известная система-прототип включает подсистему азимутального вращения и подсистему зенитального вращения. Подсистема азимутального вращения выполнена в виде неподвижной стойки, по центру которой закреплен горизонтальный диск с рифленой поверхностью, являющийся ведомой шестерней первого редуктора, вращаемого валом первого привода, на торец стойки надета с возможностью вращения вертикальная труба. На верхнем конце вертикальной трубы закреплена горизонтальная труба. Подсистема зенитального вращения с помощью кольцевых подшипников установлена на горизонтальной трубе с возможностью вращения. Подсистема зенитального вращения выполнена в виде пространственной рамы и прикрепленных к раме двух вертикальных секторов с рифлеными круговыми торцовыми поверхностями, являющимися ведомыми шестернями второго редуктора, вращаемого валом второго привода. На нижнем конце вертикальной трубы закреплен кронштейн, на котором установлены первый и второй приводы.A known system for tracking the sun of a concentrator power plant (see patent RU 2488046, IPC F24J 2/54, F16M 11/12, published July 20, 2013), which coincides with the present invention by the largest number of essential features and adopted as a prototype. The known prototype system includes an azimuthal rotation subsystem and a zenithal rotation subsystem. The azimuthal rotation subsystem is made in the form of a stationary rack, in the center of which a horizontal disk with a corrugated surface is fixed, which is a driven gear of the first gearbox rotated by the shaft of the first drive, a vertical pipe is put on the end of the rack to rotate. A horizontal pipe is fixed at the upper end of the vertical pipe. The anti-aircraft rotation subsystem with the help of ring bearings mounted on a horizontal pipe with the possibility of rotation. The anti-aircraft rotation subsystem is made in the form of a spatial frame and two vertical sectors attached to the frame with grooved circular end surfaces, which are driven gears of the second gearbox rotated by the shaft of the second drive. A bracket is mounted on the lower end of the vertical pipe, on which the first and second drives are mounted.

Достоинством системы-прототипа является наличие единого компактного блока для азимутальной и зенитальной осей вращения. Однако процесс установки подсистемы зенитального вращения на горизонтальную трубу с помощью кольцевых подшипников достаточно трудоемок, технологически сложен и требует применения специальных приспособлений.The advantage of the prototype system is the presence of a single compact unit for the azimuthal and zenithal axes of rotation. However, the installation process of the anti-aircraft rotation subsystem on a horizontal pipe using ring bearings is quite laborious, technologically complicated and requires the use of special devices.

Задачей настоящего изобретения являлась разработка такой системы слежения за Солнцем концентраторной энергоустановки, которая была бы более проста и менее трудоемка при ее монтаже и не требовала использования при ее сборке специальных приспособлений.The objective of the present invention was the development of such a system for tracking the sun of a concentrator power plant, which would be simpler and less time-consuming during its installation and did not require the use of special devices during its assembly.

Поставленная задача решается тем, что система слежения за Солнцем концентраторной энергоустановки включает подсистему азимутального вращения и подсистему зенитального вращения. Подсистема азимутального вращения выполнена в виде неподвижной стойки, по центру которой закреплен горизонтальный диск с рифленой поверхностью, являющийся ведомой шестерней первого редуктора, вращаемого валом первого привода. На торец стойки надета с возможностью вращения вертикальная труба, на верхнем конце вертикальной трубы закреплена горизонтальная труба, на которой с возможностью вращения установлена подсистема зенитального вращения. Подсистема зенитального вращения выполнена в виде пространственной рамы и прикрепленных к раме двух вертикальных секторов с рифлеными круговыми торцовыми поверхностями, являющимися ведомыми шестернями второго редуктора, вращаемого валом второго привода. На нижнем конце трубы закреплен кронштейн, на котором установлены первый и второй приводы. Новым в системе является то, что пространственная рама содержит по меньшей мере две симметрично расположенные относительно оси неподвижной стойки опоры, имеющие

Figure 00000001
-образный профиль, на противолежащих поверхностях которых установлены подпружиненные катки, контактирующие с поверхностью горизонтальной трубы, при этом вертикальные секторы прикреплены к свободным концам двух упомянутых опор.The problem is solved in that the system of tracking the sun of a concentrator power plant includes a subsystem of azimuthal rotation and a subsystem of zenithal rotation. The azimuthal rotation subsystem is made in the form of a stationary stand, in the center of which a horizontal disk with a corrugated surface is fixed, which is the driven gear of the first gearbox rotated by the shaft of the first drive. A vertical pipe is rotatably mounted on the end of the rack; a horizontal pipe is mounted on the upper end of the vertical pipe, on which the anti-aircraft rotation subsystem is mounted with rotation. The anti-aircraft rotation subsystem is made in the form of a spatial frame and two vertical sectors attached to the frame with grooved circular end surfaces, which are driven gears of the second gearbox rotated by the shaft of the second drive. A bracket is mounted on the lower end of the pipe, on which the first and second drives are mounted. New in the system is that the spatial frame contains at least two supports symmetrically located relative to the axis of the stationary strut, having
Figure 00000001
-shaped profile, on the opposite surfaces of which spring-loaded rollers are installed, which are in contact with the surface of the horizontal pipe, while the vertical sectors are attached to the free ends of the two supports.

Неподвижная стойка может быть снабжена по меньшей мере тремя регулируемыми по высоте винтовыми анкерными опорами для заглубления на необходимую глубину с возможностью последующего выравнивания в одной плоскости, расположенной параллельно земной поверхности.The fixed stand can be equipped with at least three height-adjustable screw anchor supports for deepening to the required depth with the possibility of subsequent alignment in one plane located parallel to the earth's surface.

Настоящее изобретение поясняется чертежами, где:The present invention is illustrated by drawings, where:

на фиг. 1 приведен общий вид в аксонометрии системы слежения за Солнцем концентраторной энергоустановки (со снятыми концентраторными солнечными модулями);in FIG. 1 shows a general view in a perspective view of the solar tracking system of a concentrator power plant (with removed concentrator solar modules);

на фиг. 2 изображен в увеличенном масштабе в аксонометрии узел I, показанный на фиг. 1;in FIG. 2 is an enlarged perspective view of the assembly I shown in FIG. one;

На фиг. 3 показан в продольном разрезе подпружиненный каток, изображенный на фиг. 2.In FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the spring-loaded roller shown in FIG. 2.

Система слежения за Солнцем концентраторной энергоустановки включает (см. фиг. 1) подсистему 1 азимутального вращения и подсистему 2 зенитального вращения. Подсистема 1 азимутального вращения выполнена в виде неподвижной стойки 3, по центру которой закреплен горизонтальный диск 4 с рифленой поверхностью 5, являющийся ведомой шестерней первого привода 6.. Горизонтальный диск 4 может быть выполнен как в виде единого плоского диска, с отверстиями для снижения веса, так и в виде отдельных секторов, соединенных в единое целое с помощью стальных пластин. Рифленая поверхность 5 может быть выполнена из роликовой однорядной цепи в климатическом исполнении. На торец стойки 3 надета с возможностью вращения вертикальная труба 7, для чего на верхнюю часть стойки 3 напрессована внутренняя обойма конического упорного подшипника. На верхнем конце вертикальной трубы 7 с помощью, например, отрезка

Figure 00000002
-образного швеллера 8 закреплена хомутами горизонтальная труба 9, на которой с возможностью вращения установлена подсистема 2 зенитального вращения. Подсистема 2 зенитального вращения выполнена в виде пространственной рамы 10 и двух вертикальных секторов 11 с рифлеными круговыми торцовыми поверхностями 12, являющимися ведомыми шестернями второго редуктора (на чертеже не показан), вращаемого валом 13 с шестернями 14 второго привода 15. Пространственная рама 10 содержит по меньшей мере две (на чертеже показано четыре) опоры 16, имеющие
Figure 00000001
-образный профиль, прикрепленные к поперечным балкам 17 пространственно рамы 10. Опоры 16 выполнены, например, из металлических уголков, одни концы которых приварены под углом друг к другу. Опоры 16 симметрично расположены относительно оси неподвижной стойки 3. Вертикальные секторы 11 прикреплены к свободным концам двух опор 16, расположенных с двух сторон от вертикальной трубы 7. На противолежащих поверхностях опор 16 (см. фиг. 2, фиг. 3) установлены подпружиненные катки 18, контактирующие с поверхностью горизонтальной трубы 9. Каждый подпружиненный каток 18 выполнен, например, (см. фиг. 3) из пары подшипников 19, посаженных на общую ось 20, прикрепленную к вертикальному плунжеру 21, поджимаемому пружиной 22. Плунжер 21 и пружина 22 размещены в корпусе 23, торец которого закрыт пробкой 24, устанавливаемой в корпусе 23 посредством резьбового соединения (на чертеже не показана). Подпружиненные катки 18 прикрепляются к опорам 16 посредством планок 25, например, с помощью болтов 26 (см. фиг. 2, фиг. 3). Такая конструкция опор 16 и катков 18 позволяет снизить требования к характеристикам горизонтальной трубы 9. Необходимое количество однотипных поперечных балок 17 определяется общим весом пространственной рамы 10 с фотоэлектрическими модулями. Поперечные балки 17 скрепляют в единую пространственной рамы 10 с помощью продольных балок 27, количество и длину которых выбирают, исходя из размеров и количества монтируемых концентраторных модулей. Неподвижная стойка 3 может быть снабжена по меньшей мере тремя регулируемыми по высоте винтовыми анкерными опорами 28 (на фиг. 1 показаны шесть винтовых анкерных опор 28). Электромеханическая система приводов 6 и 15 состоит из двух однотипных конструкций, представляющих собой электродвигатель постоянного тока, выходной вал которого соединен с входным валом червячного редуктора. Первый привод 6 и второй привод 15 установлены на кронштейне 29, прикрепленном к нижнему концу трубы 3. Система слежения за Солнцем концентраторной энергоустановки включает оптический солнечный датчик 30, в качестве которого может быть использован любой стандартный матричный оптический сенсор с разрешением 640×480 пикселей и объективом 1/6 дюйма, что обеспечивает угол обзора около 25°. Управление движением пространственной рамы 10 вокруг азимутальной и зенитальной осей с необходимой точностью осуществляют при помощи центрального блока управления 31, который обычно состоит из стандартного микроконтроллера с блоком памяти и двух силовых драйверов управления первым и вторым электродвигателями 32, 33 постоянного тока соответственно приводов 6 и 15.The system of tracking the sun of a concentrator power plant includes (see Fig. 1) a subsystem 1 of azimuthal rotation and a subsystem 2 of zenithal rotation. The azimuthal rotation subsystem 1 is made in the form of a stationary rack 3, in the center of which a horizontal disk 4 with a grooved surface 5 is fixed, which is a driven gear of the first drive 6 .. The horizontal disk 4 can be made as a single flat disk with holes for weight reduction, and in the form of separate sectors connected into a single whole with the help of steel plates. The corrugated surface 5 can be made of a single-row roller chain in the climatic version. A vertical pipe 7 is rotatably mounted on the end of the rack 3, for which purpose the inner race of the tapered thrust bearing is pressed onto the upper part of the rack 3. At the upper end of the vertical pipe 7 using, for example, a segment
Figure 00000002
-shaped channel 8 is clamped with a horizontal pipe 9, on which the rotational subsystem 2 of the anti-aircraft rotation is mounted. The anti-aircraft rotation subsystem 2 is made in the form of a spatial frame 10 and two vertical sectors 11 with corrugated circular end surfaces 12, which are driven gears of the second gearbox (not shown in the drawing), rotated by a shaft 13 with gears 14 of the second drive 15. The spatial frame 10 contains at least at least two (four is shown in the drawing) supports 16 having
Figure 00000001
-shaped profile attached to the transverse beams 17 spatially of the frame 10. Supports 16 are made, for example, of metal corners, one ends of which are welded at an angle to each other. The supports 16 are symmetrically located with respect to the axis of the stationary stand 3. The vertical sectors 11 are attached to the free ends of two supports 16 located on both sides of the vertical pipe 7. On the opposite surfaces of the supports 16 (see Fig. 2, Fig. 3), spring-loaded rollers 18 are installed in contact with the surface of the horizontal pipe 9. Each spring-loaded roller 18 is made, for example, (see FIG. 3) of a pair of bearings 19, mounted on a common axis 20, attached to a vertical plunger 21, pressed by a spring 22. The plunger 21 and the spring 22 are placed at case 23, the end of which is closed by a plug 24, installed in the case 23 by means of a threaded connection (not shown in the drawing). The spring-loaded rollers 18 are attached to the supports 16 by means of strips 25, for example, by means of bolts 26 (see Fig. 2, Fig. 3). This design of the supports 16 and rollers 18 can reduce the requirements for the characteristics of the horizontal pipe 9. The required number of the same transverse beams 17 is determined by the total weight of the spatial frame 10 with the photoelectric modules. Cross beams 17 are fastened into a single spatial frame 10 using longitudinal beams 27, the number and length of which is selected based on the size and number of mounted concentrator modules. The fixed stand 3 may be provided with at least three height-adjustable screw anchor supports 28 (six screw anchor supports 28 are shown in FIG. 1). The electromechanical drive system 6 and 15 consists of two structures of the same type, which are a DC motor, the output shaft of which is connected to the input shaft of the worm gear. The first drive 6 and the second drive 15 are mounted on an arm 29 attached to the lower end of the pipe 3. The solar tracking system of the concentrator power plant includes an optical solar sensor 30, which can be any standard matrix optical sensor with a resolution of 640 × 480 pixels and a lens 1/6 inch, which provides a viewing angle of about 25 °. The movement of the spatial frame 10 around the azimuthal and zenithal axes is controlled with the necessary accuracy using the central control unit 31, which usually consists of a standard microcontroller with a memory unit and two power drivers for controlling the first and second DC motors 32, 33 of the DC drives 6 and 15, respectively.

Настоящая конструкция системы слежения за Солнцем концентраторной энергоустановки позволяет упростить и ускорить процесс сборки установки прямо на местности без использования специальных приспособлений. Для этого устанавливают в заданной точке местности подсистему 1 азимутального вращения, заглубляя на требуемую глубину винтовые анкерные сваи 28. Из продольных балок 27, поперечных балок 17 и опор 16 собирают пространственную раму 10, на которую устанавливают оптический солнечный датчик 30. Пространственную раму 10 опорами 18 устанавливают на горизонтальную трубу 9, затем эту сборку поднимают краном и опускают на посадочное место на швеллер 8 и притягивают горизонтальную трубу 9 швеллеру 8 хомутами. Такая сборка системы обеспечивает возможность совместить центр тяжести пространственной рамы 10 с концентраторными модулями с зенитальной осью вращения системы. В этом случае поперечная составляющая момента силы, действующая на неподвижную стойку 3, практически сводится к нулю, что особенно важно при положении концентраторных модулей в направлении на восход или заход Солнца.The current design of the solar tracking system of the concentrator power plant allows you to simplify and speed up the assembly process of the installation directly on the ground without the use of special devices. To do this, install the azimuthal rotation subsystem 1 at a given point in the area, deepening screw anchor piles 28 to the required depth. From the longitudinal beams 27, transverse beams 17 and supports 16, a spatial frame 10 is assembled, onto which an optical solar sensor 30 is mounted. A spatial frame 10 with supports 18 installed on a horizontal pipe 9, then this assembly is lifted by a crane and lowered to the seat on the channel 8 and attract the horizontal pipe 9 to the channel 8 with clamps. Such an assembly of the system makes it possible to combine the center of gravity of the spatial frame 10 with the concentrator modules with the zenith axis of rotation of the system. In this case, the transverse component of the moment of force acting on the stationary rack 3, practically reduces to zero, which is especially important when the concentrator modules are in the direction of sunrise or sunset.

Claims (2)

1. Система слежения за Солнцем концентраторной энергоустановки, включающая подсистему азимутального вращения и подсистему зенитального вращения, подсистема азимутального вращения выполнена в виде неподвижной стойки, по центру которой закреплен горизонтальный диск с рифленой поверхностью, являющийся ведомой шестерней первого редуктора, вращаемого валом первого привода, на торец стойки надета с возможностью вращения вертикальная труба, на верхнем конце вертикальной трубы закреплена горизонтальная труба, на которой с возможностью вращения установлена подсистема зенитального вращения, выполненная в виде пространственной рамы и прикрепленных к раме двух вертикальных секторов с рифлеными круговыми торцовыми поверхностями, являющимися ведомыми шестернями второго редуктора, вращаемого валом второго привода, на нижнем конце трубы закреплен кронштейн, на котором установлены первый и второй приводы, отличающаяся тем, что пространственная рама содержит по меньшей мере две симметрично расположенные относительно оси неподвижной стойки опоры, имеющие
Figure 00000003
профиль, на противолежащих поверхностях которых установлены подпружиненные катки, контактирующие с поверхностью горизонтальной трубы, при этом вертикальные секторы прикреплены к свободным концам двух упомянутых опор.
1. The system of tracking the sun of a concentrator power plant, including the azimuthal rotation subsystem and the zenithal rotation subsystem, the azimuthal rotation subsystem is made in the form of a stationary rack, in the center of which a horizontal disk with a corrugated surface is fixed, which is the driven gear of the first gearbox, rotated by the shaft of the first drive, to the end the stand is put on with a rotatable vertical pipe, at the upper end of the vertical pipe a horizontal pipe is fixed, on which it can rotate A zenithal rotation subsystem is installed, made in the form of a spatial frame and two vertical sectors attached to the frame with grooved circular end surfaces that are driven gears of the second gearbox, rotated by the shaft of the second drive, a bracket is mounted on the lower end of the pipe, on which the first and second drives are mounted, characterized in that the spatial frame contains at least two supports symmetrically located relative to the axis of the fixed rack, having
Figure 00000003
profile, on the opposite surfaces of which spring-loaded rollers are installed, which are in contact with the surface of the horizontal pipe, while the vertical sectors are attached to the free ends of the two supports.
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что неподвижная стойка снабжена по меньшей мере тремя регулируемыми по высоте винтовыми анкерными опорами.2. The system according to p. 1, characterized in that the stationary stand is equipped with at least three height-adjustable screw anchor supports.
RU2016121277A 2016-05-30 2016-05-30 System of tracking sun of concentratory energy system RU2625604C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121277A RU2625604C1 (en) 2016-05-30 2016-05-30 System of tracking sun of concentratory energy system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121277A RU2625604C1 (en) 2016-05-30 2016-05-30 System of tracking sun of concentratory energy system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2625604C1 true RU2625604C1 (en) 2017-07-17

Family

ID=59495419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016121277A RU2625604C1 (en) 2016-05-30 2016-05-30 System of tracking sun of concentratory energy system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2625604C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU180901U1 (en) * 2017-12-13 2018-06-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный технический университет", ФГБОУ ВО "АГТУ" DEVICE FOR AUTOMATIC ORIENTATION OF THE SOLAR BATTERY
RU2715901C1 (en) * 2019-07-30 2020-03-04 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук Sun tracking unit and method of its orientation
RU2793560C1 (en) * 2022-08-02 2023-04-04 Открытое Акционерное Общество "Завод Продмаш" Photovoltaic power unit

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008046937A1 (en) * 2006-10-20 2008-04-24 Apia Xxi, S.A. Solar tracker and method for pre-assembly, transport and final assembly thereof
RU2488046C2 (en) * 2011-08-02 2013-07-20 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Photovoltaic plant sun tracking system
RU135779U1 (en) * 2013-07-15 2013-12-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) SOLAR POWER ORIENTATION DEVICE
RU2516595C2 (en) * 2012-09-03 2014-05-20 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Университет Имени Н.Г. Чернышевского" Device for orientation of solar energy receiver

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008046937A1 (en) * 2006-10-20 2008-04-24 Apia Xxi, S.A. Solar tracker and method for pre-assembly, transport and final assembly thereof
RU2488046C2 (en) * 2011-08-02 2013-07-20 Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации Photovoltaic plant sun tracking system
RU2516595C2 (en) * 2012-09-03 2014-05-20 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Университет Имени Н.Г. Чернышевского" Device for orientation of solar energy receiver
RU135779U1 (en) * 2013-07-15 2013-12-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) SOLAR POWER ORIENTATION DEVICE

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU180901U1 (en) * 2017-12-13 2018-06-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный технический университет", ФГБОУ ВО "АГТУ" DEVICE FOR AUTOMATIC ORIENTATION OF THE SOLAR BATTERY
RU2715901C1 (en) * 2019-07-30 2020-03-04 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук Sun tracking unit and method of its orientation
RU2793560C1 (en) * 2022-08-02 2023-04-04 Открытое Акционерное Общество "Завод Продмаш" Photovoltaic power unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2014213748B2 (en) Tracking photovoltaic solar system, and methods for installing or for using such tracking photovoltaic solar system
JP5230025B2 (en) Tilt assembly for solar collector assembly
US20100139645A1 (en) Balanced support and solar tracking system for panels of photovoltaic cells
US9845824B2 (en) Mounting device for a photovoltaic module
US20160218663A1 (en) Solar Photovoltaic Single Axis Tracker
US20080308091A1 (en) Single Axis Solar Tracking System
US20110126884A1 (en) Photovoltaic panel support base rotating simultaneously around a horizontal and a vertical axis
EP2128540A1 (en) Two-axis hydraulic solar tracker
CN104503470B (en) A kind of oblique uniaxial tracking bracket of photovoltaic generation
EA019392B1 (en) Solar energy collection system
CN106774455B (en) Single-shaft/double-shaft solar tracking device based on crankshaft connecting rod transmission
KR20080058360A (en) Solar panel array sun tracking system
US20140053825A1 (en) Ganged single axis solar tracker and its drive system
JP2006521009A (en) Tracking solar collector assembly
WO2011134004A1 (en) Solar tracking system
CN204578443U (en) Solar energy tracking equipment
JP2010205764A (en) Tracking type photovoltaic power generation device
US20160195303A1 (en) Solar tracker drive mount
US20120180846A1 (en) Solar tracker for the orientation of solar panels
WO2007034717A1 (en) Reflecting mirror support device of heliostat
RU2625604C1 (en) System of tracking sun of concentratory energy system
CN210780650U (en) Photovoltaic tracking support with dynamic triangular tracking support structure and system thereof
WO2013170718A1 (en) Solar energy system
JP2011159910A (en) Solar power generating apparatus
WO2019113650A1 (en) A solar tracker