Фотоэлектрическая система

 

. 5U 1814181 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК

1 .! (siis Н 02 йб/00. F24 S 2 42

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) .ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ", 2Ю

1 (Йзлученйя. для фотоэлектрических Устано-,: МеФ4ейтоь. Системы"ФМВЕждеййу,: ийщёжя- ; -:-" .-.- .:,::-;.- -:, ."; р дввгдтепв,-, три айю .,Ф ..

Г

1814181

Изобретение относится к области ге- ход блока задержки является выходом БЗ лиоэнергетики и может найти применение 16. как в автономных солнечных фотоэлектри- Схема системы слежения 4 содержит ческих станциях, так и в станциях, подклю- два двухвходовых управляемых трехпозиченныхкэнергосети. 5 ционных ключа 23, 24 управления азимуЦель изобретения — повь1шение надеж- тал ь ного 25 и зен итал ь ного. 26 ности системы и улучшение ее эксплуатаци- электроприводов соответственно. В систеонных характеристик путем снижения му слежения 4 также входят два управляевероятности повреждений батарей ФЭП, мых ключа 27, 28 цепей слежения и блок при отказе элементов системы охлаждения. 10 управления 29, Первые входы ключей 27, 24

Существо изобретения поясняется чер- подключены через ключи 27, 28 к выходам тежами. На фиг,1 представлена структурная блока управления 29 азимутальной и зенисхема фотоэлектрической системы; на фиг. тальной цепей слежения соответственно.

2 — схема блока защиты; на фиг. 3 — схема Вторые входы ключей 23, 24 и выходы клюсистемы слежения. I5 чей 27, 28 обьединены и являются аварийФотоэлектрическая система содержит ным входом системы слежения 4. батарею ФЭП 1, имеющую выводы 2 для Устройство работает следующим обраподключения нагрузки 3 постоянного тока. зом.

Система слежения за солнцем 4 механиче- При появлении прямого солнечного изски связана с батареей ФЭП 1. К входу сис- 20 лучения достаточной величинысистемаслетемы слежения 4 подключен датчик жения 4 по сигналу датчика грубой ориентации (ДО) 5. Выходом ДО 5 является ориентации (не показан) разворачивает фовыход сумматора 6, входящего в состав ДО . тоэлектрическую систему, стремясь совме5. Система принудительного жидкостного стить оптическую ось концентратора с охлаждения батареи ФЭП 1 включает тру- 25 направлением на солнце. При попадании бопроводы 7, соединяющие источник холод- солнечного излучения на СЭ;15 и одновреной воды 8, насос 9, батарею 1 и йриемник менно посредством концентратора на батагорячей воды 10, Вал насоса 9 механически .,рею ФЭП 1 по соответствующим связан с валом электродвигателя (ЭД) наса- управля1ощим входам коммутатора 12 течет са 9. Обмотки статора ЭД 11 подключены к 30 генерируемый С9.15 ток, а на выходах 2 выходу бесконтактного коммутатора 12, батареи ФЭП 1 появляется напряжение, повходы которого соединены с датчиком поло- даваемое на нагрузку 3 и коммутатор 12, По жения ротора(ДПР)1, Питаниекоммутатора сигналам с ДПР 13 ротор ЭД 11 начинает

12 может. осуществляться от выводов 2 ба- вращать насос 9, который по трубопроводам . тареи ФЭП1,ДПР13состоитиз шторки14, 35 7прокачиваетчерез батареи ФЭП 1 охлажзакрепленной на валу ЭД 11 и Солнечных дающую жидкость из емкости 8 в емкость элементов(СЭ) 15, выходы которых подклю- 10. При достижении сигнала на выходе ДО ченыксоответствующимвходамкоммутато- 5 определенной величины датчик грубой ра 12 и ко входам сумматора 6, ориентации отключается и ориентация конФотоэлектрическая система имеет также 40 центратора осуществляется гтосредством блок защиты (БЗ) 16 с двумя входами, пер- ДО 5 по максимуму его освещенности (маквый из которых соединен с выходом ДО 5 симуму токов СЭ 15). При этом йри измене(выходом сумматора 6), а второй — с зажима- . нии интенсивности солнечного излучения ми, как минимум. одного солнечного эле- управляющийтокна выходеДПР13снижамента 15. Выход БЗ 16 подключен к 45 ется,чтоприводиткснижениюнапряЪсения аварийному входу системы слежения 4, питания обмоток статора ЭД 11 и, следоваНа фиг. 2 представлена схема БЗ 16, БЗ тельно, производительности насоса 9. Этим

16 содержит два компаратора К1 17 и К2 18, обеспечивается поддержание стабильной преобразователь ток-напряжение 19, пре- температуры батареи ФЭП 1 в функции веобразователь частота-напряжение 20, эле- 50 личины солнечной радиации, т.е. теплового мент И-НЕ и блок задержки 22. Первый вход потока исходного источника тепла системы.

БЗ 16 является первым входом компаратора Частота вращения насоса при этом находитК1 17, а второй вход — входом преобразова- ся в заданной области вп п в в, х, сотеля ток-напряжение 19. Выход преобразо- ответствующей нормальной работе системы вателя 19 соединен с входом 55 охлаждения. преобразователя 20, Выход которого соеди- При отказе хотя бы одного элемента фонен с первым входом компаратора К2 18, тоэлектрической системы, связанного с раВыходы компараторов К1 и К2 подключены ботой системы охлаждения (насоса 9, ЭД 11, к входам элемента И-НЕ 21, выход которого коммутатора 12, ФЭП 1, СЭ 15), а также при соединен с входом блока задержки 22. Вы18.1 4181 прерывании подачи охлаждающей жидко- включении, наведении насолнце иизменести, связанном, например, с повреждением: . нии инсоляции. трубопроводов7,снижениемуровняохлаж- . ; В нормальном режиме работы при: дающей жидкости в источнике холодной во- . -в п. <: в < в„„х электроприводы 25, 26 сиды 8 ниже критического, частота вращения 5 стемы слежения 4 (фиг. 3) управляются ченасоса 9 и; следовательно, ЭД 11 выходит рез блок управления 29, замкмутйе клюЧи,, за пределы области нормальной работы. .. .27,28 и первые управляющие входы:клЮЧ6й (в <в,;,, в >в„„). Частота вращения ЭД :23, 24 по сигналу ДО 5, а также датчика

11 определяется по сигналу как минимум::.::::грубой ориентации (не показан), осущеСтводного из СЗ 15 и подается на выход 2 БЗ 10 ляя наведение оптйческой оси концентратд-.: .

16, а именно на преобразователь19(фиг.:2), .: рана солйце. Припоявлении сигнала""1 .на где импульсы тока преобразуются в. импуль- " . аварийном входе системмслежения 4 ключи . сы напряжения. Далее сигнал поступает на"::-: 27; 28 размйкаются, отключая: ключи 23, 24 преооразователь 20, где частота импульсов . от.блока управления 29, Одновременно на : напряжения преобразуется в соответСтвую-. 15 вторые управляащие входы: ключей 23:, 24 щую величину постояйного . напряжения,::;::: также подается сигнал."1", который йерЬвб

Это напряжение подается на.первый exojj " " дит ключ23 в нейтральное положение,"оста- компаратора К2 18, на второй вход которого. ., . навливая азимутальный злектройривод 26. подается напряженйе уставкй (ОУ т.г): про- -,.: Ключ 24 йереводится в положейие,.соответ-:,. .. порциональное Ыв!п, а на третйй — напря- 2О ствующее опусканию ФЭП 1 (al), что об е9hnax При ваап в вщд на вйходе.компа- j: . состояние удобйое ддя ремонта, отведейМ который пропадает (становится равйьм:0) ния на солнце и предотвращение;,.тевье:са-

A p> N "< c0m(n, в > %max. На первый вход БЗ:- 25 мым . выходбэ иреи ФЭ И из строя, йа вается в компараторе К1 17 с.постоянйым. . Реж Ме вующеммаксимальйодопустимойосвещен-.. " . сне решение п ности ФЭП 1 при неработающей системе О ность Сйстеиы:: И: улучшить: ее жидкостного охлаждениЯ. ПРи 1фО т. йа: ..ЗкСплУатационййе хаРактеРифаУки за:Счет., выходе К1 17 имеется сигнал постоянного .: снижения, вероятности:повр®кДения бвтанапряжения. Такйм образом, в нормальнОм -." .. рЕи фотоэлектричеоких преобржщвателей режиме работы системы на оба входа эле- : гЦ)и отказе элеМейтов.системы охлэждЬнйя, мента "И-НЕ" 21 йодаются сигналы, гроот- .35 . а также за счет сокуащенйя времени ремон-, ветствующие логической "1", и на выходе.:.: та и контроля Системм, определеййя ее раэлемента 21, а также блока задержки 22 и., ". ботоспособности,, ., соответственно БЭ 16 сигнал равен "0".

При отказе хотя бы одного из.СЭ 15;: .: трйческая системе обладает достаточной жения на зажимах 2 происходит падение метров йе вводятся.дополнительные датчй- частоты вращения ЭД 11, что приводит K.: - . ки, а.:: используетСя имформациi c .. тому, что в <в „и «а выходе К218сигйал- - .имеющихся элементов систем слежения.ii становится равным "О", То же происходит .:.-. охлаждения, насос 9, снижении ниже критического урар-, тема может использов . ня охлаждающей жидкости в емкости.8, ": . кратной системе слежения, например только при этом частота нрйщения Зд 11 только зенитальной, в >выпях, Если при этом на выходе К1 17,.:;", .Ф о р му ла и зоб рете н и я имеется "1", что соответствует сильной oc - 50,- 1. ФотоэлектрИческая сйстема содер- вещенности батареи ФЭП 1, то на выходе: -, жащая батарею фотоэлектрйческих преоб-:

БЭ 16 через некоторое время, определяе-""- - разователей, с концентратором излучения," мое временем задержки блока задержки 22,: . выходы которой:подсоединены к:нагрузке, появится сигнал "1", подаваемый на аварий сйстему слежения за Солнцем с датчиком ный вход системы слежения 4 для включе-.55 Ориентации и систему прийудительного ния аварийного режима, Блок задержки .. жидкостного охлаждения батарей фотоэлек- необходим для исключения ложных сраба-, трических преобразователей, включающуЮ тываний БЗ 16 в переходных режимах рабо- трубопроводы, насос C электродвигателеМ; ты фотоэлектрической системы при ее отличающаяся тем, что, с цельк) 1814181

7 . 8 повыаенйя.надежностей системы и улучае- напряжения установки, элемент И-НЕ и ния ее"эксплуатационнйх характеристик пу- блок задержки. причем первый вход блока тем:снижений вероятности повреждения защиты авляется первым входом первого, батареифотоэлектрических преобразовате-. компаратора, второй вход — входом преобтактным коммутатором -обмоток ..статора, . ра; выход -компараторов подключенй . к "оптической:осью:концентратора; датчйк по- . "::: ключей. к .входу блока задержки; который раСпможенных йа -торцевой поа@рхн©см..:. ." ней с первым:источником. постоянного катцеля:,над:солнечмыми элементами, выходы, ::с вторым.и третьим йсточниками,поСгояннокоторых::.йадкли чены: к соответст а@им,: .ro апряжевйгуставки. вхофм: коммутатора обмоток стентора.элек- .-.::; -:,:. 3. Система по п. 1, о тл ич,е ь ца я с.я . котооогь-является выходснащпчикв..ориен-, . йьр(качеств аа. сче» улучшенная усмон ре"та @и системы слежения за.еблнцем; фото-:- монтаеснщжбйия аременйего проведения, : электрическая.сйстевв снабжена. также :: тема Слежения зэ солнцем. скабжема бдим защиты с i: вхо

- -перрь и вход подключен к выходу датчика 26 клЕчами управлекйяааМутайьногои зейиориейтации, второй, вход подключен к зежи-: -. :,. тмьного алектройривода, два@ уцравляеиэм как". мияи жум: 0днОГО ФфлйОмнж(3: .элo . - ": мьй й4 юцбч8ми слеженйя, "прмчЪм,п4р9ые мента сист:ема ел@кения имеет аварийный,:,.:входы:управляемых трехпозищиьннцх клн -. защиты,-.-.-:::: ;::::::-; .:-,: - ..:: " -::; 30 цепей слежения к выхоДам Олокауправле-:

::2 (",истемв йр-п."1:, о тл и ч аФщ ая с я., йия, втораевходы тех же,а вней обьединеВатами ток- напряжение; частота-напряже- " слежения и образуют амрийййй входсис

18 t4181

Составитель А,Зенченко

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор С.Юско

Редактор Г.Бельская

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1832 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4!5