Є ще 1 сторінка.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Система орієнтації геліоенергетичних модулів, що містить силову опорну конструкцію, встановлену на нерухомій основі і виконану з можливістю обертання від приводу, і консоль для закріплення модулів, яка відрізняється тим, що опорна конструкція виконана у вигляді нерухомо закріпленої на фундаменті і зміцненої косими фермами вертикальної штанги, що складається з двох ділянок різного діаметра, із встановленими на кожній ділянці по два опорно-підшипниковими вузлами, які з'єднані за допомогою горизонтальних радіально розподілених траверс з відповідною консоллю модуля, кожна консоль виконана у формі зрізаного конуса, консолі утворюють систему ярусів, розташованих на різній висоті із зазором, площина консолі нижнього ярусу має нахил нормалі до горизонту не менше 25°, а площина консолі верхнього ярусу - не менше 50°, привід для обертання консолей виконаний у вигляді вітропривода, для чого на каркасах консолей перпендикулярно до дотичної в місці жорсткого закріплення з однаковою регулярністю і орієнтацією встановлені ланцюжки жолобоподібних профільованих щитків, виконаних з прозорого матеріалу, а прямокутні комірки фотоперетворюючих пластин модулів укладені по площинах консолей.

Текст

Реферат: Система орієнтації геліоенергетичних модулів містить силову опорну конструкцію, встановлену на нерухомій основі і виконану з можливістю обертання від приводу, і консоль для закріплення модулів. Опорна конструкція виконана у вигляді нерухомо закріпленої на фундаменті і зміцненої косими фермами вертикальної штанги, що складається з двох ділянок різного діаметра, із встановленими на кожній ділянці по два опорно-підшипниковими вузлами, які з'єднані за допомогою горизонтальних радіально розподілених траверс з відповідною консоллю модуля. Кожна консоль виконана у формі зрізаного конуса. Консолі утворюють систему ярусів, розташованих на різній висоті із зазором. Площина консолі нижнього ярусу має нахил нормалі до горизонту не менше 25°, а площина консолі верхнього ярусу - не менше 50°. Привід для обертання консолей виконаний у вигляді вітропривода, для чого на каркасах консолей перпендикулярно до дотичної в місці жорсткого закріплення з однаковою регулярністю і орієнтацією встановлені ланцюжки жолобоподібних профільованих щитків, виконаних з прозорого матеріалу. Прямокутні комірки фотоперетворюючих пластин модулів укладені по площинах консолей. UA 109046 C2 (12) UA 109046 C2 UA 109046 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до області сонячної енергетики, і зокрема до геліоенергетичних установок, і може знайти використання для перетворення сонячної енергії в електричну в промислових енергопарках, а також як енергетичні установки індивідуального користування. В світовій практиці прийнято використовувати площинні сонячні модулі (панелі), їх експлуатація вимагає введення в конструкцію складних кінематичних пристроїв орієнтації модулів, оснащених засобами стеження за положенням сонця, а також приводами, керованими від електронного блоку управління. Модернізація засобів орієнтації йде у бік компенсації щонайменших неточностей виставляння площин на сонці. Це підвищує їх складність, вартість і уразливість з боку нестійких чинників зовнішнього середовища. У той же час рішення, задачею яких є спрощення сонячних установок, зустрічаються набагато рідше. Так відома сонячна фотоелектрична установка за пат. РФ 2286517, МПК F24J2/42 (2006.01), авторів Алферова Жореса Івановича та ін., патентовласники: вони ж, заявка № 2005104590/06, пріоритет від 21.02.2005, опубл. 27.10.2006. Дана фотоелектрична установка містить сонячну батарею (систему панелей) з лінзами Френеля і приймаючими випромінювання фотоелектричними комірками, розміщену на механічній опорі. Підтримуюча механічна опора утворена двома рамами - базовою і підвішеною. Базова рама встановлена з можливістю обертання навкруги вертикальної осі, а підвішена виконана з можливістю обертання навкруги горизонтальної осі від електроприводу. Панелі розташовані на підвішеній рамі у вигляді ступенів. Несуча рама сонячної батареї оснащена системою орієнтації на Сонці. Привід оснащений двома електромоторами постійного струму з редукторами, а також мають буферний акумулятор живлення і схему управління. Один з електромоторів пов'язаний з провідним колесом базової рами, а інший призначений для зенітального переміщення підвішеної рами. Блок орієнтації може повертати систему на ±180° щодо південного напряму і на 90° по вертикалі. Контроль здійснюється за допомогою системи автоматичного регулювання з розімкненим контуром. Мікропроцесор розраховує напрям на сонце, використовуючи астрономічний час і широту місцевості, і відповідно орієнтує стежачу систему. Стежача система зберігає вірне положення за допомогою датчиків Хола, закріплених на осях азимутного і зенітального приводів. Підсумовуючи число оборотів моторів щодо відомого нульового положення і дані параметрів приводу, система контролю може орієнтувати стежачу систему на сонці з точністю 0,05°. До недоліків описаної установки належить віднести те, що стежача система занадто складна для забезпечення необґрунтовано високої точності орієнтації, на що непродуктивно витрачається енергія двох двигунів постійного струму. Крім того, панелі оснащені концентраторами світлового потоку і при цьому не захищені від світлового перевантаження і перегріву. Найближчим до винаходу технічним рішенням, прийнятим за найбільш близький аналог, є установка для орієнтації фотоелектричної батареї на сонце за пат. RU 2377474, МПК F24J2/54 (2006.01), автори Андрєєв В.М. Монастиренко А.О. Румянцев В.Д. Терра А.Р., патентовласник Установа Російської академії наук Фізико-технічний інститут ім. А.Ф. Иоффе РАН, заявка: 2008151190/06, опубл. 23.12.2008. Описана установка містить платформу, на якій розміщена прямокутна консоль для закріплення фотоелектричної батареї і система стеження за сонцем, що включає підсистему азимутного обертання і підсистему зенітального обертання з електричними приводами. Платформа виконана у вигляді просторової рами. Підсистема азимутного обертання має вигляд горизонтальної кільцевої основи і нижньою поверхнею спирається щонайменше на три рознесених по колу ролика, закріплених на платформі. Підсистема зенітального обертання і прямокутна консоль для закріплення фотоелектричної батареї встановлені з можливістю обертання у вертикальній площині на горизонтальній осі, закріпленій на вершині пірамідальної рами, прикріпленої до горизонтальної кільцевої опори. До недоліків слід віднести надмірне ускладнення системи стеження за сонцем, що підвищує питому вартість вихідної електроенергії. В основу запропонованого технічного рішення поставлена задача створення альтернативних систем орієнтації геліоенергетичних модулів, які підвищують їх рентабельність за рахунок зменшення питомої вартості віддачі енергії при відносному зменшенні питомої продуктивності, а також задача вдосконалення систем орієнтації шляхом максимального їх спрощення і топологічних змін конструкції модулів. Поставлена задача вирішується тим, що опорна конструкція виконана у вигляді нерухомо закріпленої на фундаменті і зміцненої косими фермами вертикальної штанги, що складається з двох ділянок різного діаметра, із встановленими на кожній ділянці по два опорнопідшипниковими вузлами, які з'єднані за допомогою горизонтальних радіально розподілених траверс з відповідною консоллю модуля, кожна консоль виконана у формі зрізаного конуса, 1 UA 109046 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 консолі утворюють систему ярусів, розташованих на різній висоті із зазором, площина консолі нижнього ярусу має нахил нормалі до горизонту не менше 25°, а площину консолі верхнього ярусу - не менше 50°, привід для обертання консолей виконаний у вигляді вітропривода, для чого на каркасах консолей перпендикулярно до дотичної в місці жорсткого закріплення з однаковою регулярністю і орієнтацією встановлені ланцюжки жолобоподібних профільованих щитків, виконаних з прозорого матеріалу, а прямокутні комірки фотоперетворюючих пластин модулів укладені по площинах консолей. Суть технічного рішення, що патентується 2 Фотоелектричні установки високої питомої продуктивності (Вт/м ) не можуть мати простих конструкцій. Технічна політика їх експлуатації припускає неодмінне максимальне використання всієї площі фотошару з максимальною віддачею потенціалу. Щоб реалізувати такий режим роботи необхідно оснастити установки засобами здійснення безперервної корекції положення модулів відносно сонця, вузлами навігації, приводними кінематичними системами, вузлами електронного управління і засобами захисту поверхні від опадів і пилу. Вони можуть бути забезпечені засобами концентрації світлового потоку, додаткового підсвічування, сепарації спектрального складу та іншими технологічними вузлами. І якщо деякі форми ускладнення не можуть бути скасовані, то вимога високої питомої продуктивності є спірною з багатьох причин. 1) максимальна можлива в даних метеоумовах і безперервна освітленість всіх комірок, даючи максимальну віддачу, в той же час прискорює деградацію напівпровідникової структури і скорочує термін служби модулів; 2) перегрів активного шару засобами концентрації світових потоків зменшує ККД модулів; 3) собівартість матеріалу комірок поступово зменшується, що дає можливість створення режимів неповної завантаженості всієї поверхні установки ради поліпшення експлуатаційних умов більшої її частини. Зважаючи на це, та виходячи з того, що політика економії напівпровідникових матеріалів вже не є пріоритетною для сонячних батарей, ми вважаємо досить обґрунтованою політику розробки сонячних установок з неповним освітленням всієї поверхні модулів. В таких установках частина комірок може періодично відводитися в зони неповного світлового навантаження для відновлення стаціонарності фотореакцій їх матеріалу. Більш того, частина комірок може взагалі на якийсь час затінюватися або виводитися в неосвітлену зону для охолоджування. При знятті вимоги обов'язкової завантаженості всієї поверхні модуля стають дозволеними різні види режимної маневреності, при яких комірки діляться на тимчасово активні і тимчасово пасивні. Але при цьому активні працюють в оптимізованому режимі, щопродовжує термін їх служби, без вживання складних систем повітряного або навіть водяного охолоджування. Така політика дозволяє навмисно і рационально знижувати параметр питомої продуктивності ради експлуатаційної оптимізації. Крім того, можливість пасивізації частини поверхні установки дає можливість проводити технічне обслуговування, не зупиняючи роботи всієї установки (станції). Даний принцип знімає безальтернативність конструкції засобів навігації сонячних батарей, що стала традиційною в галузі. Його вживання в економічній лексиці має формулу: жертва параметра питомої продуктивності сонячних модулів заміщається істотним зменшенням питомої вартості електроенергії. І цю перевагу можна вважати головною в даному технічному рішенні, яке в рамках тільки цього рішення ще не може показати всі достоїнства зміни технічної політики. І таким шляхом створює продуктивну альтернативу, узагальнюючий принцип, який може бути прикладений до необмеженого числа інших випадків, створюючи перспективне поле для подальших модернізацій. Економічна перевага даного принципу націлена на отримання позитивних результатів в більш довгі терміни, а не за час стендових випробувань. Прогнозоване подальше зменшення вартості напівпровідникових матеріалів може відбуватися і через зняття ще одної вимоги - вимоги високотемпературної працездатності модулів, оскільки в пристрої, що патентується, за рахунок стабілізації робочої температури на низькому рівні малозатратним і технічно нескладним способом можуть використовуватися різноманітні доступні та дешеві напівпровідникові ресурси. Таким чином, змінюючи базові передумови і умови отримання віддачі, можна підвищити ефективність не за рахунок прогресуючого удосконалення і ускладнення конструкції кінематичної системи, а шляхом коректного її спрощення і топологічних змін фотоелектричного вузла. Спрощення проведено у вигляді відмови від складного навігаційного устаткування і, у результаті, до заміни двокоординатної діаграми руху модуля, яка не зводиться повністю до функцій аналітичного вигляду, траєкторією елементарного кругового типу. 2 UA 109046 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Проведемо порівняльний аналіз відмінних ознак, що характеризують запропоноване технічне рішення і відрізняють його від прототипу. 1. опорна конструкція виконана у вигляді нерухомо закріпленої на фундаменті і зміцненої косими фермами вертикальної штанги, що має не менше трьох ділянок, на кожній ділянці встановлені опорно-підшипникові вузли. Ці відмінні ознаки показують, що в рішенні, яке патентується, зроблена принципова відмова від точної відповідності траєкторії руху модуля траєкторії руху джерела енергії. Запропонована кінематична схема може забезпечувати тільки прості обертальні переміщення "нескінченної" (замкненої) кругової поверхні модулів. Причому це один динамічний вузол, який замінює вузол азимутного зсуву модулів в прототипі. Вузол зенітального руху скасований, і зенітальна корекція замінена нерухомою у вертикальній площині багатосмуговою конфігурацією опірних консолей різного нахилу до горизонту, причому таким чином охоплюється увесь діапазон нахилу променів. 2. кожний вузол сполучений за допомогою горизонтальних радіально розподілених траверс однакової довжини з відповідною консоллю, виконаною у формі зрізаного конуса з круговою конфігурацією горизонтального перерізу і із твірними однакового розміру. Конструкція таких сонячних модулей має нетрадиційний вигляд, і її важко порівняти із формами модуля прототипу. Опорні консолі виконують не площинними, а у формі коробчастих конструкції типу зрізаних конусів з рознесеними твірними. В результаті, на консолях при укладці фотокомірок формуються поверхні, які в нерухомому стані освітлюються сонцем тільки частково, з одного боку. Але приведені в обертальний рух на силовій конструкції з вертикальною віссю, вони створюють режим послідовної циклічної освітленості всіх комірок замість одночасної. Для оптимізації світлоприйому можна застосувати до побудови консолей принцип правильних багатокутників Рело. В конструктивному відношенні це виражається в тому, що комірки розташовують в круговому порядку певного радіуса, утворюючи квазібагатокутник, сторони якого теж мають кривизну, але рівну діаметру описаного кола. Такий дизайн удвічі зменшує кривизну граней, що спрощує монтаж модулів з плоских комірок які вписуються в закруглені грані. Характерно, що модулі, виконані у вигляді коробчастих багатокутників, мають непарне число сторін, починаючи від п'ятикутної форми і вище. Вибір залежить від зовнішніх габаритів модуля і має на меті додання йому більш обтічної форми. Таким чином, ефективність найважливішої в даному технічному рішенні відмінної ознаки, відокремленої від установки в цілому важко. Обґрунтованість її введення може бути виявлена і доказана тільки в аналізі наслідків роботи установки в повному составі вузлів та елементів. 3. У разі двох'ярусної компоновки площина консолей нижнього ярусу має нахил нормалі до горизонту не менше 25°, а площина консолі верхнього ярусу не менше 50°; у разі триярусної компоновки площини консолей різних ярусів мають нахили нормалей до горизонту відповідно 20°, 40° і 60°, починаючи від нижнього. Використання політики зменшення питомої продуктивності дає обґрунтований мотив і технічну можливість відмовлення від дорогих, складних і уразливих в експлуатації двокоординатних навігаційних систем. А замість цього розв'язати проблему комбінованим способом, звівши до мінімуму динамічні і зробивши ведучими топологічні прийоми. Складний двокоординатний точний рух за сонцем, якого домагаються в прототипі, в запропонованому рішенні розкладають на дві незалежних компоненти, одну з яких скасовують и компенсують за рахунок зміни форми консолей. При цьому азимутний рух замінюють циклічним круговим. Для забезпечення технічної відповідності (по ефективності енергоприйому) з прототипом схему системи, що патентується, виконують в більш складній конфігурації. Вона складається з двох або трьох незалежних консолей, що мають різний кут нахилу площин до горизонту. Це рішення обґрунтовано наступним аналізом. Об'єм сонячної енергії, який утилізується, залежить від кута падіння проміння на поверхню, оскільки при цьому міняється коефіцієнт віддзеркалення. Проте, цей параметр має практично вигідний "люфт", оскільки для скляного покриття кремнієвих пластин комірок при відхиленні кута падіння від нормалі до його поверхні до 30° коефіцієнт віддзеркалення практично не міняється і складає трохи менше 5 %. Далі зростання втрат енергії на віддзеркалення стає помітним, і до 60° частка відбитого проміння збільшується удвічі - майже до 10 %. При куті падіння 70° відбивається біля 20 % проміння, а при 80° - 40 %. Для більшості інших речовин залежність ступеня віддзеркалення від кута падіння має приблизно той же характер. Ще один вагомий компонент втрат енергії - це, так звана, ефективна площа модуля, тобто перетин потоку випромінювання, що перекривається нею. Вона дорівнює реальній площі модуля, помноженій на косинус кута між його площиною і напрямом потоку. Тому, якщо модуль перпендикулярний 3 UA 109046 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 потоку, його ефективна площа рівна його реальній площі, якщо потік відхилився від перпендикуляра на 60° - половині реальної площі. Істотне відхилення потоку від перпендикуляра до модуля не тільки збільшує віддзеркалення, але й знижує його ефективну площу, що обумовлює дуже помітне падіння вироблення енергії. Проте ефективна площа модуля при відхиленні від перпендикуляра на 25° також залишається достатньо великої - не менше 90 % від її реальної площі. Таким чином, для обох цих чинників існує достатньо великий кутовий "люфт" (2-25°), по показнику точності орієнтації. Оскільки максимальна висота сонця над горизонтом опівдні для України лежить в кутовому інтервалі 60+70° (для періоду літнього сонцестояння) і 15+25° (для періоду зимового сонцестояння), то для покриття зенітального діапазону сонячної траєкторії. Розрахунки показують, що для перекриття всього діапазону кутів надходження променевої енергії достатньо (з несуттєвим дефіцитом) двоконсольної конструкції, а для повного обхвату денного потоку - триконсольної. Таким чином, топологічними прийомами складний та енергозатратний вузол прототипу замінено відносно простою нерухомою конструкцією модуля, яка, крім того не потребує експлуатаційних втрат енергії. 4. привід для обертання консолей виконаний у вигляді вітропривода для чого на каркасах консолей встановлені ланцюжки жолобоподібно профільованих щитків, виконаних з прозорого матеріалу, консолі жорстко сполучені з траверсами і утворюють систему ярусів, розташованих на різній висоті з зазором між сусідніми консолями. Відмова від вживання складних систем навігації з незалежними приводами, що вимагають непродуктивних витрат енергії, додатково зменшує питому вартість вироблюваної енергії. Цей захід відкриває додаткові можливості конструктивного спрощення сонячних установок. Якщо складні установки здатні все більшою мірою контролювати свій стан, збираючи великий об'єм швидко змінної інформації за допомогою систем стеження за сонцем і блоків управління, що ускладнюються, то відносно прості системи, створені за принципом, що патентується, не потребують їх. А симбіоз установки, що патентується, з вітроустановкою позбавляє від втрат на обертання консолей. Такі установки можуть в регіонах з надто слабкими вітрами забезпечуватися тільки аварійним електроприводом на випадок штильової погоди. Таким чином, новий принцип робить установки "енергозберігаючими", причому цей висновок відноситься як до первинних витрат на виготовлення, так і до експлуатаційних. Залучення вітрових течій до роботи установок, в значній мірі попутно вирішує і проблему очищення поверхонь від пилу в літній сезон і опадів в зимовий. Підвищена активна роль вітрових струменів в цих процесах визначається тим, що консолі на відміну від прототипу мають невелику ширину. Система розбита на декілька частин, всі поверхні мають значний вертикальний ухил, а зазори між консолями, що утворилися унаслідок додаткового рознесення ярусів по висоті, служать для проходу струменів, що захопили при обдуві площин модулів пилові або сніжні частинки. Отвори "працюють" при будь-яких напрямах вітру, а приземні повітряні течії переважно горизонтальні і значно завихорені, що підсилює їх очисну функцію. Крім того, створюються умови для полегшеного стоку дощової води, яка миє активні поверхні консолей. Таким чином, сума всіх ефектів, наданих системі, що патентується, конструктивними особливостями, свідчить про зростання функції її самоочищення. 5. прямокутні комірки фотоперетворюючих пластин укладені по площинах консолей довгою стороною уздовж твірних конуса. Криволінійна форма консолей, на наш погляд робить модуль більш відповідним своїй функції в рамках ідеї створення багатоярусних модулів, що рухаються по простих траєкторіях. Щоб при цьому уникнути ускладнення технології виготовлення можна шляхом використання способу мозаїчного укладання пластинок малої ширини по радіусу кривизни площини консолей. Організація елементів в концентричні круги веде до серйозної зміни режиму прийому сонячної енергії. Оскільки замість динаміки навігації включається стохастична динаміка циклічного підсвічування. Змінюючи кривизну консолей, можна створювати системи, найпридатніші для експлуатації в даному районі. Проведений порівняльний аналіз показує, що система, що патентується, характеризується істотними відмінними ознаками в порівнянні з прототипом, а сукупність ознак сприяє рішенню поставленої у винаході задачі. За відомостями, що є у авторів, запропонована сукупність відмінних ознак, яка характеризує суть винаходу, не відома в даному розділі техніки. 4 UA 109046 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Запропоноване технічне рішення може бути використано при проектуванні переважно фотоелектричних станцій. Схема пристрою, що патентується, ілюструється кресленнями, де на фіг. 1 наведений загальний вид опорної конструкції системи, що виконує функцію орієнтації модулів, а на фіг. 2 система кріплення кругових консолей. Система орієнтації геліоенергетичних модулів містить (фіг. 1 і фіг. 2) опорну конструкцію, яка виконана у вигляді нерухомо закріпленої на фундаменті 1 і зміцненої косими фермами 2 вертикальної штанги 3, і має не менше трьох ділянок різного діаметра, причому нижня ділянка має найбільший діаметр. На кожній ділянці штанги встановлено по два опорно-підшипникові вузли 4. Кожний вузол 4 сполучений за допомогою горизонтальних радіально розподілених траверс 5 однакової довжини з відповідною консоллю 6 і 7, виконаних у вигляді зрізаного конуса або піраміди з круговою або багатокутною конфігурацією горизонтального перерізу і із твірними однакового розміру, консолі 6 і 7 жорстко сполучені з траверсами 5 і утворюють систему ярусів, розташованих на різній висоті, причому яруси розміщені з зазором 8 між сусідніми консолями. Вітрильність системи орієнтації зменшується за рахунок наявності зазорів 8 між консолями 6 і 7, які створюють канали для скидання тиску вітру. Крім того за їх рахунок зменшується ширина кожної консолі. У разі двох'ярусної компоновки площина консолей 6 нижнього ярусу має нахил нормалі до горизонту не менше 25°, а площина консолей 7 верхнього ярусу не менше 50°, у разі ж триярусної компоновки площини консолей різних ярусів мають нахили нормалей до горизонту відповідно 20°, 40° і 60°, починаючи від нижнього, привід для обертання консолей виконаний у вигляді вітропривода, для чого на каркасах консолей, перпендикулярно до дотичної в місці жорсткого закріплення, з рівною регулярністю і орієнтацією встановлені ланцюжки жолобоподібно профільованих щитків 9, виконаних з прозорого матеріалу, прямокутні комірки фотоперетвоюючих пластин 10 укладені по площинах консолей 6 і 7 довгою стороною уздовж твірних конуса або піраміди. Вироблена енергія запасається в електрохімічних акумуляторах 11 енергії, сполучених з модулями через інвертор 12. Вузли комутації (не показані) можуть мати різну схему, переважною є паралельна або змішана (паралельно-послідовна) схема. Але енергознімання проводиться динамічним способом за допомогою ковзаючих або роликових контактів, що сполучають інвертор 12 тільки з тими комірками 10, які увійшли в даний момент в зону освітлення. Конструкція системи, що патентується, дає можливість формувати енергопарки. Причому установки здатні утворювати механічно зв'язані поля шляхом з'єднання за допомогою перемичок вільних верхніх кінців вертикальних штанг 3. Такі комплекси крім збільшення рентабельності набувають ще перевагу збільшення механічної міцності. Одиночні системи мають знижену вітрильність, але, проте, сила тиску може бути достатньо небезпечною при сильних вітрах. Поля підвищують колективну стійкість комплексу до дії вітрового тиску, збільшуючи інтегральну площу опори, і роблячи цю проблему ще менш гострою. У складі таких енергопарків конструкція систем може бути ще спрощена за рахунок скасування косих ферм 2. Описана система працює наступним чином. Уранішні променеві потоки від низького сонця сприймаються, в основному, нижнім модулем, розміщеним на консолі 6, оскільки кут його нахилу до горизонту, створює оптимальні умови для уловлювання сонячної енергії цього часу світлового дня. У міру підйому сонця над горизонтом, умови оптимальної освітленості створюються на верхньому модулі, розміщеному на консолі 7. В районі півдня працює практично тільки верхній модуль. При зменшенні висоти сонця у другій половині дня в активну роботу знову включаються комірки пластин 10 нижнього модуля 6. Оскільки в даній системі орієнтації застосований вітропривід типу модифікованого ротора Савоніуса, то крутильний момент, що надходить на консолі системи від щитків 9, виникає при вітрі будь-якого напряму. Враховуючи той факт, що енергія вітру в даній установці не утилізується (не перетворюється в струм), а використовується в механічній формі, то кожний ярус консолей 6 і 7 створює тільки інерційний опір обертанню, яке легко долається одержуваним від вітру імпульсом. Обертання ярусів створює умови, при яких кожна комірка 10 модулів короткочасно освітлюється максимальним потоком, а потім вона переміщається в сектори слабкого освітлення і в тіньову зону, де циклічно частково охолоджується за час обороту консолі. Тому система орієнтації, що заявляється, не дає перегріватися матеріалу комірок 10, внаслідок чого вони при виході в сектор опромінювання працюють з максимальним ККД. Електроенергія, що виробляється комірками, підсумовується на контактному пристрої, наприклад, контролері 12, а потім подається на інвертування для формування зарядного струму конденсаторів 11. 5 UA 109046 C2 Щитки 9 вітропривода виконані з прозорого для сонячного світла матеріалу (наприклад оргскла), який пропускає без розсіювання інфрачервону частину спектру. Таким чином, вони не затіняють поверхню комірок 10 і не знижують рівень світлоприйому. 5 10 15 20 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Система орієнтації геліоенергетичних модулів, що містить силову опорну конструкцію, встановлену на нерухомій основі і виконану з можливістю обертання від приводу, і консоль для закріплення модулів, яка відрізняється тим, що опорна конструкція виконана у вигляді нерухомо закріпленої на фундаменті і зміцненої косими фермами вертикальної штанги, що складається з двох ділянок різного діаметра, із встановленими на кожній ділянці по два опорнопідшипниковими вузлами, які з'єднані за допомогою горизонтальних радіально розподілених траверс з відповідною консоллю модуля, кожна консоль виконана у формі зрізаного конуса, консолі утворюють систему ярусів, розташованих на різній висоті із зазором, площина консолі нижнього ярусу має нахил нормалі до горизонту не менше 25°, а площина консолі верхнього ярусу - не менше 50°, привід для обертання консолей виконаний у вигляді вітропривода, для чого на каркасах консолей перпендикулярно до дотичної в місці жорсткого закріплення з однаковою регулярністю і орієнтацією встановлені ланцюжки жолобоподібних профільованих щитків, виконаних з прозорого матеріалу, а прямокутні комірки фотоперетворюючих пластин модулів укладені по площинах консолей. 6 UA 109046 C2 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7

Дивитися

Додаткова інформація

Автори англійською

Dzendzerskyi Viktor Oleksandrovych, Tarasov Sergii Vasyliovych, Kostiukov Ihor Yuriiovych

Автори російською

Дзензерский Виктор Александрович, Тарасов Сергей Васильевич, Костюков Игорь Юрьевич

МПК / Мітки

МПК: F24J 2/46, H01L 31/042, F24J 2/54, H02S 20/30

Мітки: модулів, орієнтації, система, геліоенергетичних

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/9-109046-sistema-oriehntaci-gelioenergetichnikh-moduliv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Система орієнтації геліоенергетичних модулів</a>

Подібні патенти