ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СОЛНЕЧНЫЙ МОДУЛЬ ДЛЯ СЛЕЖЕНИЯ ЗА ПОЛОЖЕНИЕМ СОЛНЦА И УПРАВЛЕНИЯ ОРИЕНТАЦИЕЙ СОЛНЕЧНЫХ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ
PHOTOELECTRIC SOLAR MODULE FOR TRACKING SUN POSITION AND CONTROL OF ORIENTATION OF SOLAR PHOTOELECTRIC MODULES

Изобретение относится к солнечной энергетике и может найти применение в солнечных электростанциях для преобразования солнечной энергии в электрическую, а также может быть использовано в качестве энергетической установки индивидуального пользования.
Известна «Солнечная фотоэлектрическая установка» патент РФ №2286517, содержащая солнечную батарею с линзами Френеля и принимающими излучение фотоэлектрическими преобразователями, размещенную на механической системе. Причем поддерживающая механическая система образована двумя рамами - базовой рамой и подвешенной рамой. Базовая рама установлена с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, а подвешенная рама установлена с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси от электропривода. Солнечная батарея состоит из модулей с солнечными концентраторами, расположенных на подвешенной раме в виде ступеней.
Известна «Гелиоэнергетическая установка», содержащая несущую конструкцию с закрепленным на ней параболоцилиндрическим концентратором, выполненным из набора плоских зеркальных фацет, соединенную с выходом блока слежения за Солнцем, и протяженный фотоэлектрический преобразователь, расположенный по фокусной линии параболоцилиндрического концентратора, на несущей конструкции за параболоцилиндрическим концентратором соосно ему установлен эллиптический отражатель, один фокус которого совмещен с фокусом параболоцилиндрического концентратора, во втором фокусе которого установлен фотоэлектрический датчик, выход которого соединен с входом блока слежения за Солнцем, а с тыльной стороны каждой из зеркальных фацет на ее продольной оси перпендикулярно ее поверхности установлен обращенный к эллиптическому отражателю плоский отражающий элемент. С помощью изобретения достигается технический результат, заключающийся в повышении точности и надежности наведения гелиоэнергетической установки на Солнце.
В данных установках для слежения за положением Солнца и управлением ориентацией параболического концентратора используются отдельно стоящие датчики положения Солнца.
Известна гребенчатая фотоэлектрическая станция с линейным концентратором, где за положением Солнца и управлением положением опорно-поворотного устройства следят два односторонних фотоэлектрических модуля (рекламный проспект фирмы TRAXLE, http://www.traxle.cz).
Недостатком описанных выше конструкций является невозможность наведения при малых освещенностях датчиков и диффузионной составляющей солнечной радиации.
Представленный фотоэлектрический солнечный модуль для слежения за положением Солнца и управления ориентацией солнечных фотоэлектрических модулей состоит из фотоэлектрического модуля с двухсторонней чувствительностью с вмонтированными в него двумя фотоэлектрическими элементами с односторонней чувствительностью, направленными в противоположенные стороны, и электронного блока коммутации полярности выходного напряжения, поступающего на исполнительный механизм, управляющий положением опорно-поворотного устройства с установленными на нем солнечными фотоэлектрическими модулями.
Технический результат предложенного изобретения заключается в том, что отпадает потребность в установке двух фотоэлектрических модулей с односторонней чувствительностью для управления исполнительным механизмом, а устанавливается один фотоэлектрический солнечный модуль с двухсторонней чувствительностью и с элементами управления. Достоинством данного модуля является то, что датчики положения Солнца расположены в единой конструкции с фотоэлектрическим солнечным модулем, управляющим исполнительным механизмом опорно-поворотного устройства. Модуль слежения за положением Солнца работоспособен при малых уровнях освещенности, за счет работы электронного коммутатора при этом повышается точность наведения по сравнению с системой слежения из двух односторонних фотоэлектрических солнечных модулей в несколько раз.
Технический результат достигается тем, что фотоэлектрический солнечный модуль для слежения за положением Солнца и управления ориентацией солнечных фотоэлектрических модулей, содержащий два фотоэлектрических элемента с односторонней чувствительностью, отличается тем, что указанные элементы вмонтированы в фотоэлектрический модуль с двухсторонней чувствительностью и направлены в противоположные стороны, а элементы управления выполнены на фотоэлектрических солнечных элементах и расположены в единой конструкции с фотоэлектрическим модулем, содержащим электронный коммутатор, выход которого соединен с входом исполнительного механизма опорно-поворотного устройства.
Достоинством является то, что отпадает потребность в установке отдельных специализированных датчиков (щелевые датчики) с компьютерным управлением за слежением положения Солнца. Данная система слежения является одноосной, при установке двух таких модулей в перпендикулярном направлении возможно осуществить двухосную (полярную) систему наведения на Солнце.