СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГОУСТАНОВКА

Полезная модель относится к гелиоэнергетике, в частности к конструкциям солнечных энергетических установок с фотоэлектрическим датчиком слежения за солнцем и системой азимутального поворота солнечного модуля, а также к системам автоматического слежения за источником света и предназначена для автоматической ориентации плоскости солнечного модуля за источником света (солнцем).
Известна солнечная энергоустановка, в которой датчиком слежения за солнцем являются два телескопических термопривода, разделенных экраном (см. патент РФ №2125686; МПК F24J 2/38; опубл. 1999 г.). Суточный поворот солнечной панели осуществляется посредством выдвижения штоков термоприводов, нагретых до разных температур.
Известна также солнечная энергоустановка, включающая фотоэлектрическую систему слежения за Солнцем с блоком управления и приводом азимутального поворота солнечных фотоэлектрических модулей (см. патент РФ №2280918; МПК H01L 31/042, F24J 2/54; опубл. 2006 г.). В данном устройстве командным датчиком положения является сам фотоэлектрический модуль, разделенный на две части продольной перегородкой с отражающими боковыми поверхностями. На обратной стороне фотоэлектрического модуля установлен командный фотоэлемент возврата модуля в направлении восхода солнца.
Указанные патенты направлены на обеспечение слежения за местом положения источника света (солнца), однако не обеспечивают контроля за напряжением, выдаваемым модулями и не предусматривают их самодиагностирования.
Наиболее близким по конструктивному исполнению и достигаемому результату является солнечная энергоустановка (см. патент РФ №2459156; МПК F24J 2/40; опубл. 2010 г.), содержащая солнечные модули, систему слежения за солнцем, блок управления приводом азимутального поворота модулей и разворота их с запада на восток, причем упомянутая система слежения включает компактный фотоэлектрический датчик положения солнца, состоящий из каркаса в форме прямой трехгранной призмы, на двух боковых гранях которой, выполненных под углом 20±5°, размещены фотоэлементы слежения за Солнцем, а на третьей грани установлен командный фотоэлемент разворота модулей с запада на восток.
Однако указанная солнечная энергетическая установка обладает низкой надежностью, т.к. не способна контролировать состояние солнечных модулей и систем управления ими, не может поддерживать свою работоспособность в случае отказа отдельных элементов, требует больших трудозатрат при поиске неисправностей ввиду отсутствия встроенной системы диагностирования и требует постоянного контроля своего технического состояния.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в солнечную энергоустановку дополнительно включены датчики напряжения солнечных модулей, исполнительные реле и контроллер, подключенный одной группой выводов к датчикам напряжения, а второй группой выводов - к исполнительным реле, подключенным по отдельности между датчиками слежения за солнцем и соответствующим им блоком управления и, дополнительно - к блокам управления ближайшего солнечного модуля.
На фигуре 1 представлена схема солнечной энергоустановки.
Солнечная энергоустановка состоит из комплектов, включающих в себя солнечный модуль 1 с системой слежения за солнцем 2, блок управления 3 с поворотным модулем 4, вертикальный вал 5, подсоединенный к выходному валу поворотного модуля 4 с возможностью вращения вокруг своей оси, при этом поворотный модуль 4 подключен через блок управления 3 к системе слежения за солнцем 2, датчика напряжения 6 солнечного модуля 1, исполнительного реле 7, контроллера 8 с дисплеем, который подключен одной группой выводов к выводам датчиков напряжения 6, а второй группой выводов к выводам исполнительных реле 7, подключенным по-отдельности между датчиками слежения за солнцем 2 и соответствующим им блокам управления 3 и, дополнительно - к блокам управления 3 другого солнечного модуля 1.
Солнечная энергоустановка работает следующим образом. В течение светового дня фотоэлементы системы слежения за солнцем 2 выдают командные сигналы для блоков управления 3 приводов 4, которые в свою очередь разворачивают посредством вертикальных валов 5 солнечные модули 1 в направлении солнца. Солнечные модули 1 вырабатывают электрическую энергию, напряжение которой измеряют датчики напряжения 6 каждый на своем солнечном модуле 1. Показания датчиков напряжения 6 поступают на контроллер 8 с дисплеем, который определяет среднее значение напряжения, вырабатываемого всеми солнечными модулями 1 и сравнивает его с значениями напряжения от каждого датчика напряжения 6. В случае, если разность среднего значения напряжения, вырабатываемого всеми солнечными модулями 1 и напряжения на одном из датчиков напряжения 6 превышает заданное значение, контроллер 8 с дисплеем подает сигнал на исполнительное реле 7, которое отключает сигнал от системы слежения за солнцем 2 такого солнечного модуля, подающийся на блок его управления 3, и подключает сигнал от системы слежения за солнцем 2 другого ближайшего солнечного модуля 1. При этом одновременно на своем дисплее отображает сигнал о неисправности соответствующего солнечного модуля 1, который, в частности, показывает, восстановилось ли значение напряжения на солнечном модуле после переключения управления на другую систему слежения за солнцем 2 другого ближайшего солнечного модуля 1, что дает возможность локализовать место неисправности.
Таким образом, предлагаемая солнечная энергоустановка будет обладать большей надежностью, обеспечивать стабильную мощность, так как сможет переключать управление солнечными модулями 1 в случае неисправности их систем слежения за солнцем 2, кроме того, время на ее ремонт будет существенно сокращено, поскольку контроллер 8 с дисплеем указывает солнечный модуль 1, в котором произошла неисправность.