RU2702413C1 - Solar power plant - Google Patents

Solar power plant Download PDF

Info

Publication number
RU2702413C1
RU2702413C1 RU2018138051A RU2018138051A RU2702413C1 RU 2702413 C1 RU2702413 C1 RU 2702413C1 RU 2018138051 A RU2018138051 A RU 2018138051A RU 2018138051 A RU2018138051 A RU 2018138051A RU 2702413 C1 RU2702413 C1 RU 2702413C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fixed
vertical shaft
solenoid
battery
gear wheel
Prior art date
Application number
RU2018138051A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Анатольевич Ким
Владимир Геннадьевич Масолов
Сергей Геннадьевич Обухов
Игорь Александрович Плотников
Михаил Михайлович Попов
Михаил Александрович Сурков
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Вдм-Техника"
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 Общество С Ограниченной Ответственностью "Вдм-Техника" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Вдм-Техника"
Priority to RU2018138051A priority Critical patent/RU2702413C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2702413C1 publication Critical patent/RU2702413C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/45—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with two rotation axes
    • F24S30/452—Vertical primary axis
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47—Mountings or tracking
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: solar power plant includes a base, on which a vertical shaft with a frame is installed on the support bearing. At the upper end of the vertical shaft there is a radial coupling, on which a solar photobatter fixed at an angle to the horizon plane, equal to half the maximum zenithal angle of the sun, and divided into two equal parts, between which a vertical plate, mainly with a reflecting surface, is fixed. Gear wheel is arranged at shaft lower end. Bearing is fixed on the base parallel to the vertical shaft. In the bearing the horizontal shaft is installed, on which the second gear wheel is installed towards the vertical shaft. Above the second gear wheel on the vertical shaft the L-shaped bracket is freely placed through the hole at its end. Magnet is fixed on L-like bracket from above. Locking part of L-shaped bracket directed downwards is located above the second gear wheel with possibility of fixation of its rotation. One end of the return spring is fixed on the base, and the other one is fixed on the free end of the horizontal shaft. Bistable magnet is fixed on the base under the second gear wheel. L-shaped bracket is rigidly fixed on the vertical shaft above the L-like bracket, on the lower side of which there is a solenoid. On the back side of the solar photobattery, on each of its parts there is a photocell, which are connected by poles "minus" to the anodes of the corresponding diodes. Cathodes of diodes are connected to corresponding rheostats, which are brought to common line "minus". Between opposite poles of photocells there is a voltmeter connected in parallel to which is a winding of a low-current polarized relay with a neutral armature. On side contacts of relays there connected are windings of actuating relays which are connected to common "plus" line. Two limit switches are connected to common "plus" line. First limit switch is connected to bistable magnet. Second limit switch is connected with solenoid. "Plus" of the battery is connected to a key which is connected to the solenoid, and to the "minus" of the battery there connected is a bistable magnet and a solenoid. Terminals are brought from accumulator to consumer.
EFFECT: invention provides improved reliability.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к солнечным фотоэлектрическим системам, а именно к устройствам для перемещения и ориентирования солнечных фотобатарей и может быть использовано для преобразования лучистой солнечной энергии в электрическую, как в солнечную погоду, так и в пасмурную.The invention relates to solar photovoltaic systems, and in particular, to devices for moving and orienting solar photovoltaic cells and can be used to convert radiant solar energy into electrical energy, both in sunny weather and in cloudy weather.

Известна солнечная фотоэнергоустановка [RU 2476957 С1, МПК H01L 31/00 (2006.01), H01L 23/32 (2006.01), F16M 11/06 (2006.01), опубл. 27.02.2013], содержащая концентраторные фотоэлектрические модули. Система ориентации концентраторных фотоэлектрических модулей на солнце выполнена в виде горизонтальной балки с параллельными консолями. Консоли эквидистантно установлены на горизонтальной балке с возможностью осевого вращения. Проксимальные концы консолей снабжены шкивами ременной передачи. Шкивы вращаются синхронно с помощью электроприводов, которые закреплены на горизонтальной балке.Known solar photovoltaic installation [RU 2476957 C1, IPC H01L 31/00 (2006.01), H01L 23/32 (2006.01), F16M 11/06 (2006.01), publ. 02/27/2013] containing concentrator photovoltaic modules. The orientation system of the concentrator photovoltaic modules in the sun is made in the form of a horizontal beam with parallel consoles. The consoles are equidistantly mounted on a horizontal beam with the possibility of axial rotation. The proximal ends of the consoles are equipped with belt pulleys. The pulleys rotate synchronously using electric drives that are mounted on a horizontal beam.

Наличие двух электроприводов усложняет конструкцию этого устройства. При таком расположении фотоэлектрических модулей происходит затенение соседних пластин, что является нерациональным, следовательно, уменьшается КПД всего устройства. Ременная передача, установленная на шкивах, делает конструкцию менее надежной.The presence of two electric drives complicates the design of this device. With this arrangement of photovoltaic modules, shading of neighboring plates occurs, which is irrational, therefore, the efficiency of the entire device is reduced. A belt drive mounted on pulleys makes the design less reliable.

Известна фотоэнергоустановка [RU 2354896 С1, МПК F24J 2/42 (2006.01), опубл. 10.05.2009], которая содержит подсистему азимутального вращения и подсистему зенитального вращения. Подсистема азимутального вращения выполнена в виде неподвижной стойки, которая установлена на торце стойки посредством упорного подшипника и снабженная на нижнем конце горизонтальным двуплечим рычагом. На одном плече рыча закреплен привод подсистемы азимутального вращения с горизонтальной шестерней. На горизонтальной оси установлена подсистема зенитального вращения. Подсистема выполнена в виде пространственной рамы с размещенными на ней в виде ступеней концентраторными фотоэлектрическими модулями. Фотоэлектрические модули прикреплены снизу к раме двумя вертикальными секторами с рифлеными круговыми торцовыми поверхностями, сопряженными с вертикальными шестернями привода подсистемы зенитального вращения, установленными, соответственно, на первом и втором плечах упомянутого горизонтального рычага. Рифленая часть торцовой поверхности горизонтального диска выполнена в виде закрепленного по торцу отрезка роликовой цепи.Known photovoltaic installation [RU 2354896 C1, IPC F24J 2/42 (2006.01), publ. 05/10/2009], which contains the azimuthal rotation subsystem and the zenithal rotation subsystem. The azimuthal rotation subsystem is made in the form of a stationary strut, which is mounted on the end of the strut by means of a thrust bearing and equipped at the lower end with a horizontal two-arm lever. The drive of the azimuthal rotation subsystem with a horizontal gear is fixed on one shoulder of the growling. A subsystem of anti-aircraft rotation is installed on the horizontal axis. The subsystem is made in the form of a spatial frame with concentrator photoelectric modules placed on it in the form of steps. Photovoltaic modules are attached to the bottom of the frame by two vertical sectors with grooved circular end surfaces mating with vertical gears of the drive of the anti-aircraft rotation subsystem, mounted, respectively, on the first and second shoulders of the said horizontal lever. The corrugated part of the end surface of the horizontal disk is made in the form of a roller chain fixed at the end.

Установка обладает высокой металлоемкостью и сложной конструкцией системы слежения за солнцем, что ведет к снижению эффективности устройства в целом.The installation has a high metal consumption and a complex design of a tracking system for the sun, which leads to a decrease in the efficiency of the device as a whole.

Известна солнечная электростанция [RU 2280918 С1, МПК H01L 31/042 (2006.01), F24J 2/54 (2006.01), опубл. 27.07.2006], выбранная в качестве прототипа, содержащая вертикальный вал с приводом азимутального поворота, на котором закреплена солнечная фотобатарея, которая снабжена системой автоматики азимутального привода слежения за солнцем. С обратной стороны солнечной фотобатареи в обратную сторону азимутального слежения установлен командный фотоэлемент. Командный фотоэлемент имеет в составе поляризованные малоточные и исполнительные реле реверсивного привода. Солнечная фотобатарея закреплена под углом к плоскости горизонта, равным половине максимального зенитального угла солнца и разделена на две равные части, между которыми закреплена вертикальная пластина, преимущественно с отражающей поверхностью. Одноименные фазы половин солнечной фотобатареи встречно включены на обмотку малоточного поляризованного реле с разделительными диодами после обмотки реле реверсивного привода.Known solar power plant [RU 2280918 C1, IPC H01L 31/042 (2006.01), F24J 2/54 (2006.01), publ. July 27, 2006], selected as a prototype, comprising a vertical shaft with an azimuthal rotation drive, on which a solar photovoltaic battery is mounted, which is equipped with an automatic azimuthal drive for tracking the sun. A command photocell is installed on the reverse side of the solar photovoltaic battery in the opposite direction of the azimuthal tracking. The command photocell has polarized low-current and executive relays of a reversing drive. The solar photovoltaic battery is fixed at an angle to the horizon plane equal to half the maximum zenithal angle of the sun and is divided into two equal parts, between which a vertical plate is fixed, mainly with a reflective surface. The same phases of the halves of the solar photovoltaic battery are counterclockwise connected to the winding of a low-current polarized relay with isolation diodes after the winding of the reverse drive relay.

Использование привода азимутального поворота для слежения за положением солнца делает конструкцию электростанции малоэффективной и энергозатратной.The use of an azimuthal rotation drive to track the position of the sun makes the design of the power plant inefficient and energy-intensive.

Техническим результатом предложенного изобретения является повышение надежности солнечной электростанции.The technical result of the proposed invention is to increase the reliability of a solar power plant.

Солнечная электростанция, также как в прототипе, содержит основание, на котором на опорном подшипнике установлен вертикальный вал с рамой. На верхнем конце вертикального вала установлена радиальная муфта, на которой закреплена солнечная фотобатарея, закрепленная под углом к плоскости горизонта, равным половине максимального зенитального угла солнца и разделенная на две равные части, между которыми закреплена вертикальная пластина, преимущественно с отражающей поверхностью. На нижнем конце вала установлено зубчатое колесо. С обратной стороны солнечной фотобатареи, на каждой ее части соответственно установлен свой фотоэлемент, которые полюсами «минус» подключены к анодам соответствующих диодов. Катоды диодов подключены к соответствующим реостатам, которые выведены на общую линию «минус». Между встречными полюсами фотоэлементов включен вольтметр, параллельно которому подключена обмотка малоточного поляризованного реле с нейтральным якорем. На боковые контакты реле подключены обмотки исполнительных реле, которые выведены на общую линию «плюс». К общей линии «плюс» подключены два концевых выключателя. Между линиями «плюс» и «минус» подключен аккумулятор. От аккумулятора к потребителю выведены клеммы.The solar power plant, as in the prototype, contains a base on which a vertical shaft with a frame is mounted on a thrust bearing. A radial coupling is mounted on the upper end of the vertical shaft, on which a solar photo battery is fixed, fixed at an angle to the horizontal plane equal to half the maximum zenithal angle of the sun and divided into two equal parts between which a vertical plate is fixed, mainly with a reflective surface. A gear is mounted on the lower end of the shaft. On the reverse side of the solar photovoltaic cell, each part of it has its own photocell, which are connected by the minus poles to the anodes of the corresponding diodes. The cathodes of the diodes are connected to the corresponding rheostats, which are displayed on the common line "minus". A voltmeter is connected between the opposing poles of the photocells, in parallel with which a winding of a low-current polarized relay with a neutral armature is connected. The windings of the executive relays are connected to the side contacts of the relay, which are displayed on the common plus line. Two limit switches are connected to the common plus line. A battery is connected between the plus and minus lines. The terminals are connected from the battery to the consumer.

Согласно изобретению параллельно вертикальному валу на основании установлена опора, на которой закреплен подшипник. В подшипнике размещен горизонтальный вал, на котором в сторону вертикального вала установлено второе зубчатое колесо. Над вторым зубчатым колесом на вертикальном валу свободно размещен Г-образный кронштейн через отверстие на его конце. Сверху на Г-образном кронштейне закреплен магнит. Стопорная часть Г-образного кронштейна, направленная вниз, расположена над вторым зубчатым колесом с возможностью фиксации его вращения. Один конец возвратной пружины закреплен на основании, а другой закреплен на свободном конце горизонтального вала. На основании под вторым зубчатым колесом закреплен бистабильный магнит. Над Г-образным кронштейном на вертикальном валу жестко закреплена планка, на нижней стороне которой закреплен соленоид. Первый концевой выключатель соединен с бистабильным магнитом. Второй концевой выключатель соединен с соленоидом. К «плюсу» аккумулятора подключен ключ, который соединен с соленоидом, а к «минусу» аккумулятора подключены бистабильный магнит и соленоид.According to the invention, a support is mounted parallel to the vertical shaft on the base, on which the bearing is mounted. A horizontal shaft is placed in the bearing, on which a second gear wheel is mounted towards the vertical shaft. Above the second gear on the vertical shaft, a L-shaped bracket is freely placed through an opening at its end. A magnet is mounted on top of the L-shaped bracket. The locking part of the L-shaped bracket, directed downward, is located above the second gear wheel with the possibility of fixing its rotation. One end of the return spring is fixed to the base, and the other is fixed to the free end of the horizontal shaft. A bistable magnet is fixed to the base under the second gear. Above the L-shaped bracket on a vertical shaft, a strap is rigidly fixed, on the lower side of which a solenoid is fixed. The first limit switch is connected to a bistable magnet. The second limit switch is connected to the solenoid. A key is connected to the “plus” of the battery, which is connected to the solenoid, and a bistable magnet and a solenoid are connected to the “minus” of the battery.

Использование бистабильного магнита позволяет производить азимутальный поворот фотобатареи без использования электрического двигателя, как в прототипе, что делает солнечную электростанцию более надежной и эффективной, снизить металлоемкость, упростить систему автоматики слежения за солнцем.The use of a bistable magnet allows azimuthal rotation of the photovoltaic battery without the use of an electric motor, as in the prototype, which makes the solar power station more reliable and efficient, reduce metal consumption, simplify the system of automatic tracking of the sun.

На фиг. 1 представлен общий вид солнечной электростанции На фиг. 2 показана электрическая схема солнечной электростанции. Солнечная электростанция содержит основание 1, на котором закреплен опорный подшипник 2, на котором размещен вертикальный вал 3. На валу 3, в его нижней части, жестко закреплено зубчатое колесо 4. На основании 1, параллельно вертикальному валу 3, установлена опора 5, на которой закреплен подшипник 6, в котором размещен горизонтальный вал 7. На конце горизонтального вала 7, направленного в сторону вертикального вала 3, жестко закреплено зубчатое колесо 8. На вертикальном валу 3, над первым зубчатым колесом 4, свободно размещен через отверстие на его конце Г-образный кронштейн 9. Сверху, на Г-образном кронштейне 9 закреплен магнит 10.In FIG. 1 shows a general view of a solar power station. FIG. 2 shows an electrical diagram of a solar power plant. The solar power plant comprises a base 1, on which a thrust bearing 2 is mounted, on which a vertical shaft 3 is mounted. A gear 4 is rigidly fixed on the shaft 3, in its lower part. On the base 1, a support 5 is mounted parallel to the vertical shaft 3, on which a bearing 6 is fixed, in which a horizontal shaft 7 is placed. At the end of the horizontal shaft 7 directed towards the vertical shaft 3, the gear wheel 8 is rigidly fixed. On the vertical shaft 3, above the first gear wheel 4, it is freely placed through the hole on it to end L-shaped bracket 9. On top of the L-shaped bracket 9 is attached a magnet 10.

Стопорная часть Г-образного кронштейна 9, направленная вниз, расположена над вторым зубчатым колесом 8 с возможностью фиксации его вращения. Один конец возвратной пружины 11 закреплен на основании 1, а другой - на свободном конце горизонтального вала 7. На основании 1, под вторым зубчатым колесом 8, закреплен бистабильный магнит 12, с возможностью взаимодействия с зубчатым колесом 8 через шток 13. На вертикальном валу 3, над Г-образным кронштейном 9, закреплена планка 14, на нижней стороне которой закреплен соленоид 15 так, что он расположен над магнитом 10.The locking part of the L-shaped bracket 9, directed downward, is located above the second gear wheel 8 with the possibility of fixing its rotation. One end of the return spring 11 is fixed to the base 1, and the other to the free end of the horizontal shaft 7. On the base 1, under the second gear 8, a bistable magnet 12 is fixed, with the possibility of interaction with the gear 8 through the rod 13. On the vertical shaft 3 , over the L-shaped bracket 9, a strap 14 is fixed, on the lower side of which a solenoid 15 is fixed so that it is located above the magnet 10.

В верхней части вертикального вала 3 установлена радиальная муфта 16, на которой жестко закреплена солнечная фотобатарея [ГОСТ Р51597-2000] под углом к плоскости горизонта, равным половине максимального зенитального угла солнца и разделенная продольной перегородкой 17 на две равные части 18 и 19. Продольная перегородка 17 выполнена с отражающим покрытием.In the upper part of the vertical shaft 3, a radial clutch 16 is mounted on which the solar photo-battery [GOST R51597-2000] is rigidly fixed at an angle to the horizontal plane equal to half the maximum zenithal angle of the sun and divided by a longitudinal partition 17 into two equal parts 18 and 19. Longitudinal partition 17 is made with a reflective coating.

Конструктивные элементы, расположенные между муфтой 16 и основанием 1, накрыты рамой 20.Structural elements located between the clutch 16 and the base 1 are covered by a frame 20.

С обратной стороны солнечной фотобатареи, на каждой ее части 18 и 19 соответственно установлены фотоэлементы 21 и 22, каждый из которых полюсом «минус» подключен к аноду соответствующего диода 23 и 24. Катод каждого диода 23 и 24 подключен к соответствующему реостату 25 и 26. Реостаты 25 и 26 выведены на общую линию «минус». Между встречными полюсами фотоэлементов 21 и 22 включен вольтметр 27, параллельно которому подключена обмотка малоточного поляризованного реле 28 с нейтральным якорем. Якорь реле 28 замыкает его нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты. На боковые контакты реле 28 подключены обмотки исполнительных реле 29 и 30, которые выведены на общую линию «плюс». К якорю исполнительного реле 29 подключен первый концевой выключатель 31, контакт которого подключен к бистабильному магниту 12 К якорю исполнительного реле 30 подключен второй концевой выключатель 32, контакт которого подключен к соленоиду 15.On the reverse side of the solar photovoltaic cell, on each of its parts 18 and 19, photocells 21 and 22 are respectively installed, each of which is connected with a minus pole to the anode of the corresponding diode 23 and 24. The cathode of each diode 23 and 24 is connected to the corresponding rheostat 25 and 26. Rheostats 25 and 26 displayed on the common line "minus". Between the opposite poles of the photocells 21 and 22, a voltmeter 27 is connected, in parallel with which a winding of a low-current polarized relay 28 with a neutral armature is connected. The relay armature 28 closes its normally closed and normally open contacts. The windings of the executive relays 29 and 30 are connected to the side contacts of the relay 28, and they are connected to the common plus line. The first limit switch 31 is connected to the armature of the executive relay 29, the contact of which is connected to the bistable magnet 12 The second limit switch 32 is connected to the armature of the executive relay 30, the contact of which is connected to the solenoid 15.

К «плюсу» аккумулятора 33 подключен ключ 34, который соединен с соленоидом 15. К «минусу» аккумулятора 33 подключены бистабильный магнит 12 и соленоид 15. От аккумулятора 33 выведены клеммы 35 к потребителю.To the “plus” of the battery 33 is connected a key 34, which is connected to the solenoid 15. To the “minus” of the battery 33 are connected a bistable magnet 12 and a solenoid 15. From the battery 33, terminals 35 are output to the consumer.

В качестве исполнительных реле 29 и 30 могут быть использованы реле типа SRD24VDC-SL-C. Может быть использован бистабильный магнит, с постоянным магнитом типа D11-ML 24V.As actuating relays 29 and 30, relays of the SRD24VDC-SL-C type can be used. A bistable magnet with a permanent magnet type D11-ML 24V can be used.

Солнечная электростанция работает следующим образом. При азимутальном падении солнечных лучей на солнечную фотобатарею, параллельно плоскости продольной перегородки 17, обе ее части 18 и 19 находятся в равной освещенности. Обе части 18 и 19 фотобатареи вырабатывают электрический ток равных потенциалов, фазы которых соединены электрически. На выходе солнечной электростанции станции потенциалы суммируются.The solar power plant operates as follows. With the azimuthal incidence of sunlight on the solar photovoltaic battery, parallel to the plane of the longitudinal partition 17, both of its parts 18 and 19 are in equal illumination. Both parts 18 and 19 of the photovoltaic battery generate an electric current of equal potentials, the phases of which are electrically connected. At the output of the plant's solar power station, the potentials are added up.

По мере азимутального перемещения солнца, от восхода до заката, солнечные лучи начинают освещать первую половину 18 фотобатареи, поверхность которой отражает солнечные лучи на поверхность одной части 18 солнечной фотобатареи, тем самым усиливая ее активность. В тоже время пластина 17 отбрасывает тень и затеняет другую, вторую часть 19 солнечной фотобатареи, активность которой по выработке электрического тока снижается.With the azimuthal movement of the sun, from sunrise to sunset, the sun's rays begin to illuminate the first half of the 18 photovoltaic battery, the surface of which reflects the sun's rays to the surface of one part 18 of the solar photovoltaic battery, thereby enhancing its activity. At the same time, the plate 17 casts a shadow and obscures the other, second part 19 of the solar photovoltaic battery, whose activity in the generation of electric current decreases.

Между фазами фотоэлементов 21 и 22 появляется постоянно возрастающая разность потенциалов. В частности, эта разница появляется на линии «минус» фотоэлементов 21 и 22, выравнивание которых не происходит благодаря диодам 23, и 24, установленным на каждой фазе до их соединения. Разность потенциалов начинает выравниваться через обмотку малоточного реле 28. Реле 28 срабатывает, его якорь замыкается на первый контакт и ставит под ток исполнительное реле 29. Исполнительное реле 29 срабатывает, замыкая свой нормально разомкнутый контакт, то есть замыкается на фазу «плюс» через нормально замкнутые контакты первого концевого выключателя 31. Через нормально замкнутый контакт концевого выключателя 31 подводится ток к бистабильному магниту 12. Бистабильный магнит 12 ударяет штоком 13 по зубчатому колесу 8, которое в свою очередь вращает зубчатое колесо 4 с вертикальным валом 3. Параллельно с этим замыкается нормально разомкнутый контакт исполнительного реле 30, который подключен к концевому выключатель 32, который подводит ток на соленоид 15. В свою очередь соленоид 15 притягивает Г-образный кронштейн 9 с магнитом 10, тем самым освобождая зубец второго зубчатого колеса 8. Зубчатое колесо 8 поворачивается на один зубец (15 градусов) и приводит во вращение первое зубчатое колесо 4 с валом 3. Вместе с этим, при вращении второго зубатого колеса 8 начинает растягиваться пружина 11.Between the phases of the photocells 21 and 22, a constantly increasing potential difference appears. In particular, this difference appears on the minus line of the photocells 21 and 22, the alignment of which does not occur thanks to the diodes 23, and 24 installed on each phase before they are connected. The potential difference begins to equalize through the winding of the low-current relay 28. Relay 28 is activated, its armature closes to the first contact and puts the current relay 29 under current. The executive relay 29 is activated, closing its normally open contact, that is, it closes to the plus phase through normally closed the contacts of the first limit switch 31. Through a normally closed contact of the limit switch 31, current is supplied to the bistable magnet 12. The bistable magnet 12 strikes the rod 13 on the gear wheel 8, which in turn rotates the gear wheel 4 with a vertical shaft 3. In parallel with this, the normally open contact of the executive relay 30 is closed, which is connected to the limit switch 32, which supplies current to the solenoid 15. In turn, the solenoid 15 attracts the L-shaped bracket 9 with a magnet 10, thereby freeing the tooth of the second gear 8. The gear 8 rotates one tooth (15 degrees) and drives the first gear 4 with the shaft 3. At the same time, when the second gear 8 rotates, the spring 1 begins to stretch one.

В результате, солнечная фотобатарея поворачивается с востока на запад до тех пор, пока солнечные лучи не выровнятся вдоль ее плоскости. Тем самым выравниваются освещенности частей 18 и 19 солнечной фотобатареи, в которых устанавливается одинаковый потенциал электрического тока на фазах.As a result, the solar photovoltaic cell rotates from east to west until the sun's rays align along its plane. Thus, the illumination of parts 18 and 19 of the solar photovoltaic battery, in which the same electric current potential is established in phases, is equalized.

Обмотка реле 28 обесточивается. Реле 28 отпускает свой якорь и обесточивает исполнительное реле 29. Исполнительное реле 29 отпускает свой якорь и размыкает концевой выключатель 31, тем самым обесточивая бистабильный магнит 12, в результате прекращается поворот с востока на запад всей фотобатареи. При дальнейшем азимутальном перемещении солнца, поворот с востока на запад фотобатареи, осуществляется аналогичным образом до заката солнца.The relay coil 28 is de-energized. The relay 28 releases its anchor and de-energizes the executive relay 29. The executive relay 29 releases its anchor and opens the limit switch 31, thereby de-energizing the bistable magnet 12, as a result, the entire photo battery is turned from east to west. With further azimuthal movement of the sun, the rotation from east to west of the photovoltaic battery is carried out in a similar way before sunset.

Для того, чтобы фотобатарея вернулась в исходное положение после заката солнца, используется аккумуляторная батарея 33. От аккумуляторной батареи 33 подается напряжение на ключ 34, который во время поворота солнечной фотобатареи был разомкнут.Через ключ 34 подается напряжение соленоид 15. Соленоид 15 притягивает Г-образный кронштейн 9 с магнитом 10, тем самым освобождая второе зубчатое колесо 8. Под действием пружины 11, горизонтальный вал 7 и зубчатое колесо 8 начинают крутиться в обратную сторону, приводя во вращение первое зубчатое колесо 4, до тех пор, пока пружина 11 не вернется в исходное (сжатое) положение. В результате фотобатарея возвращается в исходное положение.In order for the photovoltaic battery to return to its original position after sunset, the rechargeable battery 33 is used. The rechargeable battery 33 is supplied with voltage to the key 34, which was open during rotation of the solar photovoltaic battery. The voltage of the solenoid 15 is supplied through the key 34. Solenoid 15 attracts Г- a shaped bracket 9 with a magnet 10, thereby freeing the second gear 8. Under the action of the spring 11, the horizontal shaft 7 and the gear 8 begin to spin in the opposite direction, causing the first gear 4 to rotate, up to t s long as the spring 11 returns to its original (compressed) position. As a result, the photo battery returns to its original position.

Дальнейшая работа электростанции осуществляется описанным образом. В случае остановки электростанции (ее ориентации) азимутальное положение будет восстанавливаться.Further operation of the power plant is carried out as described. In the case of a power plant stop (its orientation), the azimuthal position will be restored.

Реостаты 25 и 26, включенные в фазы, являются вспомогательными элементами цепи сопротивления, которые могут служить для усиления фазовых потенциалов.The rheostats 25 and 26 included in the phases are auxiliary elements of the resistance circuit, which can serve to enhance the phase potentials.

Вольтметр 27, включенный параллельно обмотке реле 28, может служить для визуального контроля фазовых потенциалов при настройке.A voltmeter 27, connected in parallel with the coil of the relay 28, can serve to visually monitor the phase potentials during tuning.

Аккумулятор 33 заряжается в процессе работы солнечной электростанции в дневное время и служит источником требуемого электропитания в ночное время.The battery 33 is charged during the operation of the solar power plant in the daytime and serves as a source of the required power at night.

Концевые выключатели 31 и 32 служат для ограничения поворотов электростанции.Limit switches 31 and 32 are used to limit the turns of the power plant.

Claims (1)

Солнечная электростанция, содержащая основание, на котором на опорном подшипнике установлен вертикальный вал с рамой, на верхнем конце вертикального вала установлена радиальная муфта, на которой закреплена солнечная фотобатарея, закрепленная под углом к плоскости горизонта, равным половине максимального зенитального угла солнца, и разделенная на две равные части, между которыми закреплена вертикальная пластина, преимущественно с отражающей поверхностью, на нижнем конце вала установлено зубчатое колесо, с обратной стороны солнечной фотобатареи, на каждой ее части соответственно установлен свой фотоэлемент, которые полюсами «минус» подключены к анодам соответствующих диодов, катоды диодов подключены к соответствующим реостатам, которые выведены на общую линию «минус», между встречными полюсами фотоэлементов включен вольтметр, параллельно которому подключена обмотка малоточного поляризованного реле с нейтральным якорем, на боковые контакты реле подключены обмотки исполнительных реле, которые выведены на общую линию «плюс», к общей линии «плюс» подключены два концевых выключателя, между линиями «плюс» и «минус» подключен аккумулятор, от аккумулятора к потребителю выведены клеммы, отличающаяся тем, что параллельно вертикальному валу на основании установлена опора, на которой закреплен подшипник, в котором размещен горизонтальный вал, на котором в сторону вертикального вала установлено второе зубчатое колесо, над которым на вертикальном валу свободно размещен Г-образный кронштейн через отверстие на его конце, причем сверху на Г-образном кронштейне закреплен магнит, стопорная часть Г-образного кронштейна, направленная вниз, расположена над вторым зубчатым колесом с возможностью фиксации его вращения, один конец возвратной пружины закреплен на основании, а другой закреплен на свободном конце горизонтального вала, на основании под вторым зубчатым колесом закреплен бистабильный магнит, а над Г-образным кронштейном на вертикальном валу жестко закреплена планка, на нижней стороне которой закреплен соленоид, при этом первый концевой выключатель соединен с бистабильным магнитом, второй концевой выключатель соединен с соленоидом, к «плюсу» аккумулятора подключен ключ, который соединен с соленоидом, а к «минусу» аккумулятора подключены бистабильный магнит и соленоид.A solar power plant containing a base on which a vertical shaft with a frame is mounted on a thrust bearing, a radial clutch is installed on the upper end of the vertical shaft, on which a solar photo battery is mounted, fixed at an angle to the horizon plane equal to half the maximum zenith angle of the sun, and divided into two equal parts between which a vertical plate is fixed, mainly with a reflective surface, a gear wheel is installed on the lower end of the shaft, on the back of the solar batteries, each part has its own photocell, which are connected by poles “minus” to the anodes of the corresponding diodes, the cathodes of the diodes are connected to the corresponding rheostats, which are connected to the common line “minus”, a voltmeter is connected between the opposite poles of the photocells, and a low-current winding is connected in parallel of a polarized relay with a neutral armature, on the side contacts of the relay are connected the windings of the executive relays, which are connected to the common plus line, two wires are connected to the common plus line circuit breaker, a battery is connected between the plus and minus lines, terminals are connected from the battery to the consumer, characterized in that a support is mounted parallel to the vertical shaft on the base, on which a bearing is mounted, in which the horizontal shaft is placed, on which the vertical a second gear wheel is installed on top of which a L-shaped bracket is freely placed on a vertical shaft through an opening at its end, and a magnet is fixed on top of the L-shaped bracket, the locking part of the L-shaped the downward facing bracket is located above the second gear wheel with the possibility of fixing its rotation, one end of the return spring is fixed to the base, and the other is fixed to the free end of the horizontal shaft, a bistable magnet is fixed to the base under the second gear, and above the L-shaped bracket a bar is fixed to the vertical shaft, on the lower side of which a solenoid is fixed, while the first limit switch is connected to a bistable magnet, the second limit switch is connected to a solenoid, to Plus "key battery is connected which is connected with a solenoid and a" minus "battery connected bistable magnet and a solenoid.
RU2018138051A 2018-10-29 2018-10-29 Solar power plant RU2702413C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018138051A RU2702413C1 (en) 2018-10-29 2018-10-29 Solar power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018138051A RU2702413C1 (en) 2018-10-29 2018-10-29 Solar power plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2702413C1 true RU2702413C1 (en) 2019-10-08

Family

ID=68170766

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018138051A RU2702413C1 (en) 2018-10-29 2018-10-29 Solar power plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2702413C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU219161U1 (en) * 2023-03-07 2023-06-30 Акционерное общество "Сахаэнерго" (АО "Сахаэнерго") Device for installing photovoltaic modules of a solar power plant in permafrost and the Far North

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2280918C1 (en) * 2005-04-21 2006-07-27 Башкирский государственный аграрный университет (БГАУ) Solar power plant
RU2312426C1 (en) * 2006-05-17 2007-12-10 Башкирский государственный аграрный университет (БГАУ) Solar-electric power plant
RU2354896C1 (en) * 2007-12-18 2009-05-10 Общество с ограниченной ответственностью "Национальная инновационная компания "Новые энергетические проекты" (ООО "Национальная инновационная компания "НЭП") Photo power plant
WO2013082872A1 (en) * 2011-12-09 2013-06-13 厦门永华实业有限公司 Rotating solar power station that simultaneously tracks and concentrates sunlight
CN104300886A (en) * 2014-10-27 2015-01-21 扬州兴惠能源科技有限公司 Double-axis solar tracker system device for solar power station

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2280918C1 (en) * 2005-04-21 2006-07-27 Башкирский государственный аграрный университет (БГАУ) Solar power plant
RU2312426C1 (en) * 2006-05-17 2007-12-10 Башкирский государственный аграрный университет (БГАУ) Solar-electric power plant
RU2354896C1 (en) * 2007-12-18 2009-05-10 Общество с ограниченной ответственностью "Национальная инновационная компания "Новые энергетические проекты" (ООО "Национальная инновационная компания "НЭП") Photo power plant
WO2013082872A1 (en) * 2011-12-09 2013-06-13 厦门永华实业有限公司 Rotating solar power station that simultaneously tracks and concentrates sunlight
CN104300886A (en) * 2014-10-27 2015-01-21 扬州兴惠能源科技有限公司 Double-axis solar tracker system device for solar power station

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU219161U1 (en) * 2023-03-07 2023-06-30 Акционерное общество "Сахаэнерго" (АО "Сахаэнерго") Device for installing photovoltaic modules of a solar power plant in permafrost and the Far North
RU2811399C1 (en) * 2023-11-21 2024-01-11 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" (СФУ) Device for automatic orientation of solar battery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hoffmann et al. Monthly profile analysis based on a two-axis solar tracker proposal for photovoltaic panels
US11280522B2 (en) Sensing and feedback for row on sun tracking method and system
US20080264474A1 (en) Solar System and Method for the Operation Thereof
Huynh et al. Comparison between open-and closed-loop trackers of a solar photovoltaic system
CN202406063U (en) Counterglow double-shaft tracking photovoltaic power generation device controlled by electric push rod-turbine motor
Vastav et al. Automatic solar tracking system using DELTA PLC
Bhuvaneswari et al. Analysis of solar energy based street light with auto tracking system
CN101893895A (en) Designing of solar device capable of tracing sun
RU2298860C2 (en) Solar power station
Armstrong et al. Investigating the effectiveness of maximum power point tracking for a solar system
RU2560652C2 (en) Solar power station
Singh et al. Efficient autonomous solar energy harvesting system utilizing dynamic offset feed mirrored parabolic dish integrated solar panel
RU2280918C1 (en) Solar power plant
CN105406806A (en) Floating type photovoltaic power generation system with adaptive photovoltaic tracking performance
RU2702413C1 (en) Solar power plant
KR102108156B1 (en) Movable solar panel streetlight using double actuator
CN202025236U (en) Device capable of automatically tracking the Sun
KR102081144B1 (en) Power generation and power supply improvement system of integrated solar cell street light
Mereddy et al. Smart dual axes solar tracking
RU2230395C1 (en) Solar electric power station
CN202585458U (en) Sun-tracking self-spinning mechanism used for solar power generation and driven by sunshine directly
Ismail et al. Design and fabrication of solar panel with sun position tracker
RU2312426C1 (en) Solar-electric power plant
CN205195645U (en) Showy type photovoltaic power generation system who possesses self -adaptation photovoltaic tracking performance
Jawaid et al. Solar powered UPS

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200819

Effective date: 20200819

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201030