Пристрій ефективного використання системи сонячних батарей

Реферат: 1. Пристрій ефективного використання системи сонячних батарей містить систему сонячних батарей 1, закріплену в центрі на модулі повертання по азімуту (МПА), актуатор 2, призначений для повертання системи сонячних батарей у вертикальній площині, модуль 3 визначення положення сонця (МВПС), анемометр А для визначення швидкості вітру. Модуль повертання по азімуту (МПА) містить зубчату шестірню 4 та черв'ячну вісь обертання 5, яка обертається за допомогою електромотора ЕМ1, актуатор містить гвинт 6, який обертається в гайці 7 за допомогою електромотора ЕМ2. UA 86557 U (12) UA 86557 U UA 86557 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до сонячної енергетики і дозволяє збільшити використання енергії сонячного випромінювання. Відомий пристрій [1] оптимального використання сонячних батарей. Недоліком цього пристрою є відносно мала потужність сонячних батарей, які використовуються. Відомий пристрій [2] підвищення ефективності використання систем сонячних батарей. Недоліком цього пристрою є недостатній коефіцієнт використання енергії сонячного випромінювання. В основу корисної моделі поставлена задача суттєвого підвищення ефективності використання сонячної енергії. Поставлена задача ефективного використання системи сонячних батарей, яка містить систему сонячних батарей 1, закріплену в центрі на модулі повертання по азимуту (МПА), актуатор 2, призначений для повертання системи сонячних батарей у вертикальній площині, модуль 3 визначення положення сонця (МВПС), анемометр А для визначення швидкості вітру, при цьому модуль повертання по азимуту (МПА) містить зубчату шестірню 4 та черв'ячну вісь обертання 5, яка обертається за допомогою електромотора ЕМ1, актуатор містить гвинт 6, який обертається в гайці 7 за допомогою електромотора ЕМ2. Згідно з корисною моделлю, модуль визначення положення сонця (МВПС) має зрізану пірамідальну структуру, на чотирьох стінках якої відповідно розташовані чотири фотоелементи ФЕ1, ФЕ2, ФЕ3 та ФЕ4, які створюють електроенергію пропорційно яскравості сонячного випромінювання і в залежності від кількості електроенергії кожного фотоелемента визначається напрямок величини сонячного випромінювання по кожному із можливих чотирьох напрямків. Згідно з корисною моделлю, вводиться мікроконтролер МК та резервна акумуляторна батарея АКБ, в мікроконтролер подається значення швидкості вітру від анемометра А, напрямок найбільшої яскравості сонячного випромінювання від модуля визначення положення сонця (МВПС) та значення ступеня зарядженості акумуляторної батареї (АКБ), при цьому мікроконтролер (МК) створює відповідні сигнали управління на електромотори ЕМ1 та ЕМ2 для повертання пропонованого пристрою в бік максимальної яскравості сонячного випромінювання, забезпечується також необхідне підзаряджання резервної акумуляторної батареї АКБ, на випадок підвищення швидкості вітру до вище допустимої норми мікроконтролер видає сигнал управління на актуатор (2) для установки пропонованого пристрою в горизонтальне положення, яке забезпечує максимальний рівень безпеки руйнування пропонованого пристрою. На фіг. 1 показана загальна структурна схема пропонованого пристрою, на фіг. 2а показана структурна схема актуатора А, на фіг. 2б показана схема модуля повертання по азимуту (МПА), на фіг. 2в показана схема модуля визначення положення сонця (МВПС), на фіг. 3 показана структурна схема системи управління на основі мікроконтролера (МК). Як показано на фіг. 1, пристрій, що пропонується містить систему сонячних батарей 1, актуатор 2, модуль визначення положення сонця 3 та модуль повертання по азимуту (МПА). Як показано на фіг. 2а, актуатор містить гвинт 6, який повертається в гайці 7 за допомогою електромотора ЕМ2, на фіг. 2б показаний модуль повертання по азимуту (МПА), який містить зубчату шестірню 4 та черв'ячну вісь 5, яка обертається за допомогою електромотора ЕМ1, на фіг. 2в показаний модуль визначення положення сонця (МВПС) виконаний у вигляді чотиригранної зрізаної піраміди, на чотирьох стінках якої розташовані відповідно чотири фотоелементи ФЕ1, ФЕ2, ФЕ3, ФЕ4, п'ятий фотоелемент ФЕ5 розташований зверху піраміди. Як показано на фіг. 3 система управління містить мікроконтролер МК та резервну акумуляторну батарею АКБ. Пристрій ефективного використання системи сонячних батарей працює наступним чином. Із модуля визначення положення сонця (МВПС) на мікроконтролер МК надходять сигнали від фотоелементів ФЕі, за допомогою яких мікроконтролер МК визначає напрямок найбільш яскравого випромінювання і відповідно формує сигнали управління на електромотори ЕМ1 та ЕМ2, за допомогою яких система сонячних батарей повертається по азимуту і по куту нахилу в бік найбільш яскравого випромінювання сонця. Частину отриманої електроенергії мікроконтролер виділяє на підзаряджання акумуляторної батареї (АКБ). Одночасно із анемометра А в мікроконтролер надходять значення швидкості вітру. Якщо швидкість вітру перевищує допустиму норму, тоді подаються сигнали із мікроконтролера на електромотори EM1 та ЕМ2 і пропонована система сонячних батарей установлюється в горизонтальне положення, щоб не допустити аварії. Фотоелемент ФЕ5 показує загальне значення яскравості сонячного випромінювання. 1 UA 86557 U 5 10 15 20 25 30 35 Запропонована корисна модель здатна збільшити отримання електроенергії від сонячного випромінювання до 40 % і може знайти широке застосування в системах відновлювальних джерел енергії Джерела інформації: 1. Пристрій оптимального використання сонячних батарей. Патент України № 54441, від 10.11.2010 р. МПК H01L 31/042, B60L 11/02. 2. Пристрій підвищення ефективності використання систем сонячних батарей. Патент України № 69625 від 10.05.2012 р. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Пристрій ефективного використання системи сонячних батарей, який містить систему сонячних батарей 1, закріплену в центрі на модулі повертання по азімуту (МПА), актуатор 2, призначений для повертання системи сонячних батарей у вертикальній площині, модуль 3 визначення положення сонця (МВПС), анемометр А для визначення швидкості вітру, який відрізняється тим, що модуль повертання по азімуту (МПА) містить зубчату шестірню 4 та черв'ячну вісь обертання 5, яка обертається за допомогою електромотора ЕМ1, актуатор містить гвинт 6, який обертається в гайці 7 за допомогою електромотора ЕМ2. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що модуль визначення положення сонця (МВПС) має зрізану пірамідальну структуру, на чотирьох стінках якої відповідно розташовані чотири фотоелементи ФЕ1, ФЕ2, ФЕ3 та ФЕ4, які створюють електроенергію пропорційно яскравості сонячного випромінювання і в залежності від кількості електроенергії кожного фотоелемента визначається напрямок величини сонячного випромінювання по кожному із можливих чотирьох напрямків. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що вводиться мікроконтролер МК та резервна акумуляторна батарея АКБ, в мікроконтролер подається значення швидкості вітру від анемометра А, напрямок найбільшої яскравості сонячного випромінювання від модуля визначення положення сонця (МВПС) та значення ступеня зарядженості акумуляторної батареї (АКБ), при цьому мікроконтролер (МК) створює відповідні сигнали управління на електромотори ЕМ1 та ЕМ2 для повертання пропонованого пристрою в бік максимальної яскравості сонячного випромінювання, забезпечується також необхідне підзаряджання резервної акумуляторної батареї АКБ, на випадок підвищення швидкості вітру до вище допустимої норми мікроконтролер видає сигнал управління на актуатор (2) для установки пропонованого пристрою в горизонтальне положення, яке забезпечує максимальний рівень безпеки руйнування пропонованого пристрою. 2 UA 86557 U 3 UA 86557 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4