RU2752072C1

RU2752072C1 - Heliostat apparatus

Info

Publication number: RU2752072C1
Application number: RU2020115311A
Authority: RU
Inventors: Василий Сергеевич Данилов; Тимур Юлдашевич Жораев
Original assignee: Василий Сергеевич Данилов; Тимур Юлдашевич Жораев
Priority date: 2020-04-30
Filing date: 2020-04-30
Publication date: 2021-07-22

Abstract

FIELD: solar power.SUBSTANCE: invention relates to solar power, particularly to a heliostat apparatus. The heliostat apparatus is comprised of a support frame placed at a predetermined angle, a cleaning system comprised of a cleaning element movement unit, a drive with end sensors, an air flow generating apparatus, a main controller, an electrical battery, a power source for recharging thereof. The support frame is a movable part of the heliostat. The cleaning element movement unit in form of a wiper with a water cleaning method is installed on the base frame. Roller shutters with final position end sensors are located on top. The air flow generating apparatus is a fan with variable speed providing forced cooling of a radiator located under the photovoltaic elements. The radiator has an absorbent material ventilated by a fan for water evaporative cooling and a material moisture sensor. Positioning control of the support frame is executed using cable rods with an electric drive, a worm reducer and a cable tension sensor. Rain, shock and vibration, temperature sensors and an accelerometer are located on the support frame. An upper tank is installed on the edge of the support frame, wherein water flows by gravity from the tank through bistable valves to the surface of the cleaning elements and to the absorbent material of the radiator. A photovoltaic sensor of the position of the sun is also installed on the support frame. A controller with a real time clock, a modem, additional current and voltage sensors of photovoltaic elements measuring the readings from sensors and controlling the pumps, bistable valves, and electric drives, are located on the mast and the support thereof.EFFECT: increased service life of modules, efficiency of converting radiation energy into electrical energy, and provided positioning of the apparatus in the sun, protection from severe environmental conditions, cleaning and cooling.1 cl, 4 dwg

Description

Устройство относится к солнечной энергетике, технике позиционирования солнечных элементов, нагревателей или зеркал по зениту и азимуту для выработки электрической, тепловой энергии непосредственно установленными элементами или за счет фокусирования зеркалами на стационарном приемнике излучения. Возможно его применение для размещения антенных установок связи с медленно движущимися объектами, установки телескопов.The device relates to solar energy, the technique of positioning solar cells, heaters or mirrors in zenith and azimuth to generate electrical, thermal energy directly installed elements or by focusing mirrors on a stationary radiation receiver. It can be used for placement of antenna communication installations with slowly moving objects, installation of telescopes.

Известно большое количество устройств, например, патент РФ 2679771, H02S 40/12, 2019. В этом устройстве применяются неподвижные проводники, приводимые в движение магнитным полем. Необходимо обеспечение резонанса, непрерывной работой во время неблагоприятных погодных условий, что требует дополнительного расхода энергии.A large number of devices are known, for example, RF patent 2679771, H02S 40/12, 2019. This device uses stationary conductors driven by a magnetic field. It is necessary to provide resonance, continuous operation during unfavorable weather conditions, which requires additional energy consumption.

В устройстве (см. патент Китая 205545126, H02S 40/10, H02S 20/30, 2016) присутствует лишь узел очистки поверхности, при этом, применяется дополнительно вращение с зубчатой передачей, что требует специальных мер по защите передающей цепи.In the device (see Chinese patent 205545126, H02S 40/10, H02S 20/30, 2016) there is only a surface cleaning unit, while additional rotation with a gear is used, which requires special measures to protect the transmission chain.

В устройстве (см. патент США 8650693, В08В 1/002, 2014) используется очистка однако, при этом, трекер является одноосевым, устройство используется в ограниченной полосе географических широт где возможна реализация перемещения с опрокидыванием пассивного привода очистителя.In the device (see US patent 8650693, В08В 1/002, 2014), cleaning is used, however, the tracker is single-axis, the device is used in a limited strip of geographical latitudes where it is possible to implement the rollover movement of the passive drive of the cleaner.

Устройство (см. патент ЕС ЕР 2551610, В08В 1/04, 2013) использует функцию, заключающуюся в очистке фиксированных панелей, при этом, устройство очистки является подвижным и обеспечивает требуемый поворот и имеет большие габариты за счет наличия дублирующего механизма.The device (see EU patent EP 2551610, B08B 1/04, 2013) uses the function of cleaning fixed panels, while the cleaning device is movable and provides the required rotation and has large dimensions due to the presence of a duplicating mechanism.

Наиболее близким аналогом к предлагаемому устройству является устройство, заявленное в патенте США 9455665, H02S 40/10, 2016. В этом устройстве - прототипе используется безводная система очистки солнечного трекера, имеющая раму, перемещающуюся по рельсовым направляющим, контроллер управления, вентилятор формирования воздушного потока для очистки поверхности, привод узла очистки на основе тросов. Дополнительно в этом устройстве присутствует возможность очистки и двухосевых систем позиционирования, располагающих элементы под определенным начальным углом перед очисткой. Основное назначение прототипа - безводная очистка поверхности солнечных элементов.The closest analogue to the proposed device is a device declared in US patent 9455665, H02S 40/10, 2016. This prototype device uses a waterless solar tracker cleaning system having a frame moving along rail guides, a control controller, an air flow formation fan for surface cleaning, cable-based cleaning unit drive. Additionally, this device has the ability to clean and biaxial positioning systems that position the elements at a certain initial angle before cleaning. The main purpose of the prototype is waterless cleaning of solar cell surfaces.

Недостаток этого устройства заключается в том, что отсутствует защита поверхности элементов от неблагоприятных факторов окружающей среды, очистка производится бесконтактным способом, что может быть недостаточным при существенных загрязнениях, для создания высокого давления воздушного потока требуется повышенная мощность, слабо очищается мелкодисперсная пыль и прилипшие загрязнения, при возможном использовании устройства для охлаждения воздушным потоком потребуется значительный расход энергии.The disadvantage of this device is that there is no protection of the surface of the elements from adverse environmental factors, cleaning is carried out in a non-contact way, which may be insufficient in case of significant contamination, to create a high pressure of the air flow, increased power is required, fine dust and adhering contaminants are poorly cleaned, when possible use of the device for air cooling will require significant energy consumption.

Задача изобретения - создание устройства, обеспечивающего позиционирование на Солнце, защиту фотоэлектрических элементов или зеркал от неблагоприятных условий окружающей среды, очистку их поверхности, охлаждение фотоэлектрических модулей,The objective of the invention is to create a device that provides positioning on the sun, protection of photovoltaic cells or mirrors from adverse environmental conditions, cleaning their surface, cooling photovoltaic modules,

Предлагаемое устройство с гелиостатом в виде мачты, установленными на ней карданом или шаровой опорой, на которой закрепляется центр основной рамы, при этом, на раме устанавливается модуль рольставен, дворника с тросовым приводом, пластина радиатора с фотоэлектрическими элементами или опора зеркала, верхний бак с водой и двустабильными клапанами для подачи воды снаружи для очистки и с обратной стороны для охлаждения, на мачте или ее опоре установлены контроллер управления, нижний бак с водой и насосом, датчики уровня воды концевые для определения минимального, максимального уровней в верхнем баке и измерительный в нижнем.The proposed device with a heliostat in the form of a mast, mounted on it by a cardan or a ball bearing, on which the center of the main frame is fixed, while a roller shutter module, a wiper with a cable drive, a radiator plate with photovoltaic elements or a mirror support, an upper water tank are installed on the frame and two-stable valves for supplying water from the outside for cleaning and from the back side for cooling, a control controller, a lower tank with water and a pump are installed on the mast or its support, end water level sensors for determining the minimum, maximum levels in the upper tank and measuring in the lower one.

При поиске аналогичных запатентованных устройств, не выявлено структурных решений с эквивалентными заявляемыми устройству гелиостата признаками. Таким образом, предлагаемое устройство соответствует критерию новизны технического решения.When searching for similar patented devices, no structural solutions have been identified with features equivalent to the claimed heliostat device. Thus, the proposed device meets the criterion of the novelty of the technical solution.

Принципиальным отличием предлагаемого устройства является наличие рольставен для защиты элементов, подвижного дворника с влажной очисткой поверхности, системы пассивного и принудительного испарительного охлаждения элементов, позиционирования с использованием тросовой тяги с измерителями усилий, при этом, вращение осуществляется относительно центра опорной рамы за счет тросовой тяги, общее управление осуществляется контроллером с автономной системой питания и зарядки от основного или вспомогательного солнечного элемента.The fundamental difference between the proposed device is the presence of roller shutters for protecting elements, a movable wiper with wet cleaning of the surface, a system of passive and forced evaporative cooling of elements, positioning using a cable traction with force meters, while rotation is carried out relative to the center of the support frame due to cable traction, general control is carried out by a controller with an autonomous power supply and charging system from the main or auxiliary solar cell.

Устройство состоит из следующих основных узлов. На фиг. 1 изображен вид на устройство снизу, где присутствуют следующие элементы: 1 - опора мачты, 2 - мачта, 3 - блок управления с автономным питанием, 4 - опорная рама, 5 - кардан или шаровая опора, 6 - устройство многовитковой смотки и намотки троса с детектированием натяжения, 7 - тросы управления положением, 8 - верхний бак с датчиками минимального и максимального уровней, 9 - модуль для размещения вала намотки рольставен, 10 - радиатор, покрытый впитывающим материалом, 11 - трубки подвода воды к впитывающему материалу радиатора, 12 - двустабильный клапан и общий патрубок подвода воды к дворнику, 13 - двустабильный клапан и общий патрубок подвода воды к радиатору, 14 - привод дворника с тросом и электромотором.The device consists of the following main components. FIG. 1 shows a bottom view of the device, where the following elements are present: 1 - mast support, 2 - mast, 3 - self-powered control unit, 4 - support frame, 5 - cardan shaft or ball bearing, 6 - multi-turn cable winding and winding device with tension detection, 7 - position control cables, 8 - upper tank with sensors for minimum and maximum levels, 9 - module for accommodating the roller shutter winding shaft, 10 - radiator covered with absorbent material, 11 - tubes for supplying water to the absorbent material of the radiator, 12 - double-stable a valve and a common water supply pipe to the wiper, 13 - a two-stable valve and a common water supply pipe to the radiator, 14 - a wiper drive with a cable and an electric motor.

На фиг. 2 изображен вид на устройство сверху, на котором изображены: 15 - рольставни, 16 - дворник для очистки поверхности элементов или зеркала, 17 - датчик отклонения от прямой, ведущей на Солнце, 18 - датчики влажности впитывающего слоя радиатора с обратной стороны и датчик капель дождя, воды из бака с наружней, 19 - датчики температуры элементов, общей освещенности, ударов и вибраций, 20 - нижний бак с водой и датчиком измерения ее уровня, 21 - фотоэлектрические модули или зеркало.FIG. 2 shows a top view of the device, which shows: 15 - roller shutters, 16 - wiper for cleaning the surface of elements or mirrors, 17 - a sensor for deviation from a straight line leading to the Sun, 18 - moisture sensors of the absorbing layer of the radiator on the back side and a rain drop sensor , water from the tank from the outside, 19 - sensors for the temperature of elements, general illumination, shocks and vibrations, 20 - the lower tank with water and a sensor for measuring its level, 21 - photovoltaic modules or a mirror.

На фиг. 3 представлен элемент устройства 6, являющийся управляемым натяжителем троса 7. Натяжитель троса состоит из: 22 - электромотор, 23 - червячный редуктор, 24 - шкив для намотки троса, 25 - направляющий ролик троса, 26 - датчик измерения усилия натяжения троса.FIG. 3 shows an element of the device 6, which is a controlled cable tensioner 7. The cable tensioner consists of: 22 - electric motor, 23 - worm gear, 24 - cable winding pulley, 25 - cable guide roller, 26 - cable tension force measurement sensor.

На фиг. 4 представлена структурная схема контроллера с сигналами обратных связей с датчиков и управляющими воздействиями на исполнительные механизмы: 27 - датчик температуры элементов, 28 - датчик дождя, 29 - датчик влажности впитывающего материала радиатора, 30 - датчик вибраций и ударов, 31 - датчики уровня воды в нижем баке с его измерением и датчики уровня в верхнем баке с детектированием минимального и максимального уровней, 32 - датчик отклонения от линии, ведущей к центру диска Солнца, 33 - датчики силы натяжения тросов, 34 - акселерометр на опорной раме, 35 - часы реального времени, 36 - концевые выключатели граничных положений рольставен и дворников, 37 - уровень заряда батареи собственных нужд, 38 - датчики контроля напряжения и тока основного фотоэлектрического модуля, 39 - управляющий контроллер, 40 - моторы натяжения тросов, 41 - насос в нижнем баке для подвода воды в верхний, 42 - вентилятор принудительного охлаждения радиатора, 43 - бистабильные электромеханические или электронные реле управления питанием контроллера, сенсоров и исполнительных механизмов, 44 - двустабильные клапаны подачи воды к дворнику и радиатору, 45 - модем беспроводной связи контроллера с заданной точкой доступа.FIG. 4 shows a block diagram of the controller with feedback signals from sensors and control actions on the actuators: 27 - element temperature sensor, 28 - rain sensor, 29 - moisture sensor of the absorbing material of the radiator, 30 - vibration and shock sensor, 31 - water level sensors in the lower tank with its measurement and level sensors in the upper tank with detection of minimum and maximum levels, 32 - sensor for deviation from the line leading to the center of the Sun disk, 33 - cable tension force sensors, 34 - accelerometer on the support frame, 35 - real time clock , 36 - limit switches of the limit positions of roller shutters and wipers, 37 - battery charge level for auxiliary needs, 38 - voltage and current control sensors of the main photovoltaic module, 39 - control controller, 40 - cable tension motors, 41 - pump in the lower tank for water supply in the upper, 42 - forced cooling fan of the radiator, 43 - bistable electromechanical or electronic power control relays for the controller, sensors and actuators, 44 - two-stable valves for supplying water to the wiper and radiator, 45 - wireless modem of the controller with a given access point.

Устройство гелиостата с защитой, очисткой, охлаждением работает следующим образом. Опора мачты 1 фиксирует мачту 2 в заданном положении, преимущественно вертикальном, на мачте имеется кардан или шаровая опора 5, которые обеспечивают поворот опорной рамы 4 относительно центральной точки опорной рамы 4, располагаемой вблизи от ее точки центра масс. Контроллер управления 3 обрабатывает сигналы с сенсоров и формирует соответствующие управляющие воздействия на исполнительные механизмы. Часы реального времени 35 показывают местное время, при этом, задаются локальные координаты, также, может иметься магнетометр для определения расположения установки относительно частей света. В ночное время рольставни 15 закрыты. Перед восходом Солнца а также по условию наличия избыточной пыли, производится очистка от росы, загрязнений путем подачи воды через клапан 12 из верхнего бака 8, задействуется привод дворника 14, приводя в движение очистительный элемент 16, который перемещается вверх и вниз заданное количество раз очищая элементы 21, датчик 18 дополнительно контролирует наличие воды на поверхности, формируя сигнал 28. Рольставни 15 закрываются по событиям наступления темноты, неблагоприятных погодных условий, например, града, сильного ветра, песчаной бури или вьюги, при этом, опора 4 позиционируется таким образом, чтобы обеспечить минимизацию налипания снега или ветровой нагрузки. Позиционирование осуществляется тросами 7, которые формируют за счет своей длины угол относительно точки вращения. Длина троса 7 регулируется намоткой через направляющий ролик 25 на шкив 24, установленный на понижающий червячный редуктор 23, применение червячного редуктора позволяет избежать вращения обесточенного двигателя при наличии нагрузки на шкиве, тем самым, снижая потребление на холостом ходу. Датчик натяжения 26 формирует сигнал 33 на управляющий контроллер, формируя управление двигателем натяжителя 40. Производится стабилизация натяжения в заданном диапазоне, усилие определяется исходя из положения опорной рамы 4. Производится кратковременное включение и выключение двигателей 22 в заданном направлении для улучшения характеристик собственного потребления устройства, возможно управление скоростью вращения с использованием интегральных схем привода. Для точного позиционирования на Солнце применяется датчик 17, формирующий сигнал 32. Для грубого позиционирования применяется акселерометр, устанавливаемый на раме 4, формирующий сигнал 34. Согласно заданных координат места и времени производится поворот рамы 4 и элементов 21, тем самым, обеспечивая наилучшие условия для генерации фотоэлектрическими модулями или поддержание угла для отражения зеркалами. Для охлаждения используется вода из верхнего бака 8 через клапан 13 проходящая к патрубкам раздачи 11 на впитывающую поверхность, например, из полос минеральной ткани, закрепленных на радиаторе 10. При достижении заданной влажности впитывающей поверхности, контролируемой датчиком 18 и формирующим сигнал 29, подача воды прекращается. Датчик 19 измеряет температуру и формирует сигнал 27, при превышении определенного порога включается вентилятор принудительного охлаждения 42, располагаемый на противоположной стороне от бака 8. Радиатор 10 может быть выполнен в виде пластины, ребристой поверхности, впитывающий материал может размещаться на пластиковой, металлической конструкции фотоэлектрического модуля непосредственно. При наличии дождя, определяемого датчиком 18 с сигналом 28, производится очистка поверхности дворником, возможно последующее управление сбором стекающей воды в емкость 20 за счет позиционирования или наличия вспомогательного насоса. При наличии недостаточной генерации в пасмурную погоду или в вечерние часы рольставни закрываются. Это условие определяется эталонными значениями тока и напряжения, их измерением на элементах 21 с формированием сигнала 38, заданной освещенностью, определяемой также датчиком 17 или дополнительным датчиком, а также текущим временем 35. При наличии ударов от града, сильного ветра, детектируемых датчиком 19, формирующего сигнал 30, производится закрытие рольстаевн и позиционирование с безопасным углом. Для питания внутренних цепей устройства применяется аккумуляторная батарея собственных нужд, устанавливаемая вместе с контроллером 3. Ток и напряжение этой батареи измеряются, сигналы с этими величинами 37 обрабатываются контроллером, при чрезмерном разряде батареи система переходит в ждущий режим или полное обесточивание с применением двустабильных реле 43. Также, эти реле применяются для периодического включения/выключения сенсоров с большим потреблением, при этом, не тратится ток на поддержания реле в заданном состоянии. Двустабильные клапаны 12 и 13, управляемые сигналом 44, используют механизм, фиксирующий их в состоянии закрыто и открыто. При этом, энергия тратится лишь на их переключение. Сигнал с датчика уровня воды в верхнем баке 31 несет информацию о минимальном и максимальном уровне. Если уровень минимальный, производится включение насоса 41, который перекачивает воду из нижнего бака 2 в верхний 8. Уровень жидкости в нижнем баке фиксируется датчиком, значение является отражением уровня и может быть измерено относительно грубо с несколькими уровнями значений 31 поступающих на контроллер. При достижении минимального уровня производится сигнализация пользователю. Интерфейс обеспечивается с применением беспроводного цифрового модема 45, соединяющегося с базовой станцией сотовых сетей или пользовательской точкой доступа и обеспечивающий синхронизацию часов реального времени 35, при этом возможна передача данных о силе и направлении ветра, прогнозируемые неблагоприятные погодные условия с целью выбора безопасного угла и принятия мер по защите и дополнительной очистке элементов.A heliostat device with protection, cleaning, cooling works as follows. The support of the mast 1 fixes the mast 2 in a given position, mainly vertical, on the mast there is a gimbal or a ball bearing 5, which rotate the support frame 4 relative to the central point of the support frame 4, located near its center of mass point. The control controller 3 processes the signals from the sensors and generates the corresponding control actions on the actuators. The real time clock 35 shows the local time, while local coordinates are set, there may also be a magnetometer to determine the location of the installation relative to parts of the world. Roller shutters 15 are closed at night. Before the sun rises and also according to the condition of the presence of excess dust, dew and impurities are removed by supplying water through the valve 12 from the upper tank 8, the wiper drive 14 is activated, driving the cleaning element 16, which moves up and down a predetermined number of times cleaning the elements 21, the sensor 18 additionally monitors the presence of water on the surface, generating a signal 28. Roller shutters 15 are closed by the events of the onset of darkness, adverse weather conditions, for example, hail, strong wind, sandstorm or blizzard, while the support 4 is positioned in such a way as to ensure minimizing snow adhesion or wind load. Positioning is carried out by cables 7, which, due to their length, form an angle relative to the pivot point. The length of the cable 7 is adjusted by winding it through a guide roller 25 onto a pulley 24 mounted on a reduction worm gear 23, the use of a worm gear reduces the rotation of a de-energized engine when there is a load on the pulley, thereby reducing idle consumption. The tension sensor 26 generates a signal 33 to the control controller, forming the control of the tensioner motor 40. The tension is stabilized in a given range, the force is determined based on the position of the support frame 4. The motors 22 are briefly turned on and off in a given direction to improve the characteristics of the device's own consumption, possibly speed control using integrated drive circuits. For precise positioning on the Sun, a sensor 17 is used, which generates a signal 32. For a rough positioning, an accelerometer installed on the frame 4 is used, which generates a signal 34. According to the given coordinates of the place and time, the frame 4 and elements 21 are rotated, thereby providing the best conditions for generating photovoltaic modules or maintaining the angle for reflection by mirrors. For cooling, water is used from the upper tank 8 through the valve 13 passing to the dispensing pipes 11 to the absorbent surface, for example, from strips of mineral fabric fixed on the radiator 10. When the specified moisture content of the absorbent surface, monitored by the sensor 18 and generating the signal 29, is reached, the water supply stops ... The sensor 19 measures the temperature and generates a signal 27, when a certain threshold is exceeded, a forced cooling fan 42 is turned on, located on the opposite side of the tank 8. The radiator 10 can be made in the form of a plate, a ribbed surface, the absorbent material can be placed on a plastic, metal structure of the photovoltaic module directly. In the presence of rain, detected by the sensor 18 with a signal 28, the surface is cleaned with a wiper, it is possible to subsequently control the collection of flowing water into the tank 20 due to positioning or the presence of an auxiliary pump. If there is insufficient generation in cloudy weather or in the evening hours, the roller shutters are closed. This condition is determined by the reference values of current and voltage, their measurement on the elements 21 with the formation of a signal 38, a given illumination, which is also determined by the sensor 17 or an additional sensor, as well as the current time 35. In the presence of blows from hail, strong winds detected by the sensor 19, which forms signal 30, the rollers are closed and positioned with a safe angle. To power the internal circuits of the device, an auxiliary battery is used, installed together with the controller 3. The current and voltage of this battery are measured, signals with these values 37 are processed by the controller, in case of an excessive discharge of the battery, the system goes into standby mode or is completely de-energized using two-stable relays 43. Also, these relays are used to periodically turn on / off sensors with high consumption, while no current is wasted to maintain the relay in a given state. Bistable valves 12 and 13, controlled by signal 44, use a mechanism to keep them closed and open. In this case, energy is spent only on switching them. The signal from the water level sensor in the upper tank 31 carries information about the minimum and maximum level. If the level is minimum, the pump 41 is turned on, which pumps water from the lower tank 2 to the upper 8. The liquid level in the lower tank is fixed by a sensor, the value is a reflection of the level and can be measured relatively roughly with several levels of values 31 supplied to the controller. When the minimum level is reached, an alarm is issued to the user. The interface is provided using a wireless digital modem 45, which connects to a base station of cellular networks or a user access point and provides synchronization of the real time clock 35, while it is possible to transmit data on the strength and direction of the wind, predicted adverse weather conditions in order to choose a safe angle and take measures for protection and additional cleaning of elements.

Применение устройства позволяет осуществить позиционирование фотоэлектрических модулей, зеркала, их защиту, очистку и охлаждение. Гелиостат со встроенной системой очистки на основе дворника с влажной очисткой, пассивного или принудительного охлаждения элементов снизу воздушным потоком с впитывающем материалом для испарения воды, рольставнями установленными на подвижном элементе опорной рамы, закрепленной в точке соединения с карданным валом или шаровой опоры, устанавливаемой на мачте, при этом, двухосевое позиционирование опорной рамы осуществляется с применением тросовой тяги, обеспечивая улучшение очистки, защиту, охлаждение, двухосевое позиционирование по сравнению с прототипом.The use of the device allows positioning of photovoltaic modules, mirrors, their protection, cleaning and cooling. Heliostat with a built-in cleaning system based on a wiper with wet cleaning, passive or forced cooling of the elements from below with an air flow with an absorbent material for evaporating water, roller shutters mounted on a movable element of a support frame fixed at the point of connection with a cardan shaft or a ball joint mounted on a mast, at the same time, biaxial positioning of the support frame is carried out using cable traction, providing improved cleaning, protection, cooling, biaxial positioning compared to the prototype.

Claims

A heliostat device consisting of a support frame placed at a given angle, a cleaning system consisting of a cleaning element movement unit, a drive with end sensors, an air flow generation device, a control controller, a battery, a power source for recharging it, characterized in that the reference the frame is a movable part of the heliostat, and the unit for moving the cleaning element in the form of a wiper with a water cleaning method is installed on the support frame, while the roller shutters with end position sensors are located on top, and the air flow generating device is a variable speed fan that provides forced cooling radiator, which is located under the photovoltaic cells, while the radiator has an absorbent material blown by a fan for water evaporative cooling, and a material moisture sensor, the positioning of the support frame is controlled from using cable rods with an electric drive, a worm gear and a cable tension sensor, rain, shock and vibration, temperature, accelerometer sensors are placed on the support frame, an upper tank is installed on the edge of the support frame, from which water flows by gravity through bistable valves to the surface of the elements for cleaning and to the absorbent material of the radiator, a photoelectric sensor of the position of the Sun is also installed on the support frame, a controller with a real time clock, a modem, additional current and voltage sensors of photovoltaic cells, which measures readings from sensors and controls pumps, bistable valves are placed on the mast and its support , electric drives.