СОЛНЕЧНАЯ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ
SOLAR PHOTOVOLTAIC POWER PLANT

Изобретение относится к устройствам преобразования солнечной энергии в электрическую, в частности к конструкциям солнечных фотоэлектрических станций, размещенных на строительных конструкциях зданий (козырьки или навесы над крыльцом, балконом, террасой и т.д.).
Известна солнечная фотоэлектрическая станция, принятая нами в качестве прототипа, включающая солнечную батарею и опорную конструкцию, закрепленную на стене над входом в 2-х этажный индивидуальный жилой дом [1]. Солнечная батарея состоит из отдельных модулей и, по сути, выполняет роль крыши над крыльцом дома.
К недостаткам прототипа следует отнести то, что солнечная батарея установлена на несущей конструкции постоянно под одним углом, что снижает выработку электроэнергии на 20% и более, по сравнению с установкой солнечной батареи каждый раз на новый угол относительно горизонта, хотя бы один раз в месяц.
Технический результат - простота и надежность конструкции для установки солнечной батареи солнечной фотоэлектрической станции, позволяющая регулировать угол наклона солнечной батареи относительно изменяющегося в течение года положения солнца над горизонтом.
Технический результат достигается тем, что солнечная фотоэлектрическая станция состоит из солнечной батареи и опорной конструкции, закрепленной на стене здания, на которой размещена солнечная батарея, опорная конструкция выполнена из нескольких дугообразных труб, по крайней мере двух, с отверстиями одного диаметра, выполненными с равным шагом, причем верхние концы труб соединены между собой горизонтально стержнем и прикреплены к стене, нижние концы труб также соединены между собой горизонтально стержнем, при этом к каждому нижнему концу трубы прикреплены стержни, упирающиеся в стену и соединенные также между собой горизонтальным стержнем, при этом коаксиально на каждую дугообразную трубу установлена с небольшим зазором дугообразная труба большего сечения и меньшей длины, с отверстиями того же диаметра, что и на внутренней трубе, и тем же шагом, с возможностью перемещения наружной трубы относительно внутренней и фиксацией ее положения относительно горизонтальной плоскости путем жесткого соединения труб через совпавшие отверстия, при этом верхние и нижние концы наружных труб соединены горизонтально между собой стержнями, образуя раму для размещения солнечной батареи, к которой в верхней и нижней горизонтальных частях прикреплены гофры, противоположные концы которых соединены со стержнями, закрепленными на стене.
Жесткое соединение труб через совпавшие отверстия выполнено болтовым соединением.
Стержень имеет сечение в виде уголка.
На фиг. 1 приведен общий вид солнечной фотоэлектрической станции.
Солнечная фотоэлектрическая станция состоит из солнечной батареи 1 и опорной конструкции 2, закрепленной на стене здания 3. Опорная конструкция 2 выполнена из нескольких дугообразных труб 4, по крайней мере двух, с отверстиями 5 одного диаметра, выполненными с равным шагом. Верхние концы труб 4 соединены между собой горизонтально стержнем 6, например уголком, и прикреплены к стене 3. Нижние концы труб 4 также соединены между собой горизонтально стержнем 7, например уголком, при этом к каждому нижнему концу трубы 4 прикреплены стержни 8, упирающиеся в стену 3 и соединенные также между собой горизонтальным стержнем 9. Коаксиально на каждую дугообразную трубу 4 установлена с небольшим зазором дугообразная труба 10 большего сечения и меньшей длины, с отверстиями 11 того же диаметра, что и на внутренней трубе 4 и тем же шагом, с возможностью перемещения наружной трубы 10 относительно внутренней 4 и фиксацией ее положения относительно горизонтальной плоскости путем жесткого соединения 12 труб через совпавшие отверстия 5 и 11. Верхние и нижние концы наружных труб 10 соединены горизонтально между собой стержнями 13, например уголками, образуя раму 14 для размещения солнечной батареи 1, к которой в верхней и нижней горизонтальных частях прикреплены гофры 15, противоположные концы которых соединены со стержнями 6 и 7, закрепленными на стене 3.
Жесткое соединение труб через совпавшие отверстия выполнено болтовым соединением 12.
Стержни 6, 7, 9, 13 имеют сечение в виде уголка.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
В текущем месяце (декаде, дне) определяют оптимальный угол установки солнечной батареи 1 относительно горизонта. Открутив болты 12, перемещают раму 14 относительно горизонта, добившись требуемого угла установки солнечной батареи относительно горизонта, ищут ближайшего совпадения отверстий во внутренней трубе 4 и наружной трубе 10, вставляют болт и закручивают гайку. Так крепят раму 14 болтами 12 несколько раз с каждой стороны. Гофры 15 перекрывают по-прежнему всю площадь, например крыльца здания (не показано), над которым расположено предлагаемое устройство.
В результате использования предлагаемого технического решения увеличивается выработка электрической энергии (до 20%) по сравнению с установкой солнечной батареи постоянно под одним углом.
Предлагаемая солнечная фотоэлектрическая станция может быть легко изготовлена с использованием имеющихся в продаже навесов над крыльцом для усадебных индивидуальных жилых домов (коттеджей, сельских жилых домов), на террасах садовых участков, в парках, городских скверах, например для автономного освещения прилегающей территории, придавая зоне отдыха оригинальный эстетический вид и обеспечивая при этом автономность (можно устанавливать где угодно) и электробезопасность (многие садоводы устанавливают светильники со светодиодами прямо на конструкции навеса для освещения входа в дом в вечернее и ночное время).
Солнечная батарея, исходя из потребности в электроэнергии и площади навеса, например, над крыльцом, может быть выполнена с использованием фотоэлектрических модулей ТСМ-50 мощностью 50 Вт из монокристаллического кремния.
Источники информации
1. Руководство по проектированию систем теплоснабжения. К 10-ти летию ООО «Виссманн» в Украине. - Киев: ООО «Рекламное агентство «Злато-граф»», 2010. - 195 с. (стр. 53, рис. В1.7-2). (Прототип).