Солнечная фотоэлектрическая станция



Солнечная фотоэлектрическая станция
Солнечная фотоэлектрическая станция
Солнечная фотоэлектрическая станция
Солнечная фотоэлектрическая станция
Солнечная фотоэлектрическая станция
Солнечная фотоэлектрическая станция
Солнечная фотоэлектрическая станция
Солнечная фотоэлектрическая станция
Солнечная фотоэлектрическая станция

 


Владельцы патента RU 2615621:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Красноярский государственный аграрный университет" (RU)

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.). Станция состоит из солнечной батареи и опорной конструкции, закрепленной на стене здания. Опорная конструкция выполнена из нескольких дугообразных профилей, по крайней мере двух, причем верхние концы профилей соединены между собой горизонтальным профилем и прикреплены к стене, нижние концы профилей выполнены упирающимися в вертикальные опоры, опорная конструкция по всей площади покрыта гибким кровельным материалом, над каждым профилем на бобышках жестко установлены дугообразные трубы с отверстиями, выполненными с равным шагом, дугообразные трубы являются направляющими для передвижного каркаса солнечной батареи в виде отдельных прямоугольных каркасов для отдельных солнечных модулей, коаксиально на каждую дугообразную трубу установлена с небольшим зазором разрезанная вдоль дугообразная труба, являющаяся частью передвижного каркаса, 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. Опорная конструкция позволяет регулировать угол наклона солнечной батареи. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

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-этажный индивидуальный жилой дом. 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, опорная конструкция выполнена из нескольких дугообразных профилей, по крайней мере двух, причем верхние концы профилей соединены между собой горизонтальным профилем и прикреплены к стене, нижние концы профилей выполнены упирающимися в вертикальные опоры, при этом опорная конструкция по всей площади покрыта гибким кровельным материалом, а над каждым профилем на бобышках жестко установлены дугообразные трубы с отверстиями, выполненными с равным шагом, причем дугообразные трубы являются направляющими для передвижного каркаса солнечной батареи, представляющего собой соединенные между собой отдельные прямоугольные каркасы для отдельных солнечных модулей, а коаксиально на каждую дугообразную трубу установлена с небольшим зазором разрезанная вдоль дугообразная труба, являющаяся частью передвижного каркаса, 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.

Жесткое соединение труб через совпавшие отверстия выполнено болтовым соединением.

Гибкий кровельный материал выполнен поликарбонатом.

На фиг. 1 приведен общий вид индивидуального жилого дома с размещением солнечной батареи на навесе над крыльцом.

Фиг. 2 - вид на дом справа.

Фиг. 3 - вид на навес справа.

Фиг.4 - каркас солнечной батареи в сборе.

Фиг.5 - передвижная часть каркаса солнечной батареи.

Фиг.6 - каркас солнечного модуля.

Фиг.7 - направляющая каркаса солнечной батареи.

Фиг.8 - направляющая солнечной батареи.

Солнечная фотоэлектрическая станция 1 состоит из солнечной батареи 2 и опорной конструкции 3, закрепленной на стене 4 здания 5. Опорная конструкция 3 выполнена из нескольких дугообразных профилей 6, по крайней мере двух. Верхние концы 7 профилей 6 соединены между собой горизонтальным профилем и прикреплены к стене 4, нижние концы 8 профилей 6 выполнены упирающимися в вертикальные опоры 9. Опорная конструкция 3 по всей площади покрыта гибким кровельным материалом 10. Над каждым профилем 6 на бобышках 11 жестко установлены дугообразные трубы 12 с отверстиями 13, выполненными с равным шагом. Дугообразные трубы 12 являются направляющими для передвижного каркаса 14 солнечной батареи 2. Передвижной каркас 14 представляет соединенные между собой отдельные прямоугольные каркасы 15 для отдельных солнечных модулей 16. Коаксиально на каждую дугообразную трубу 12 установлена с небольшим зазором разрезанная вдоль дугообразная труба 17, являющаяся частью передвижного каркаса 14, большего сечения и меньшей длины, с отверстиями 18 того же диаметра, что и на внутренней трубе, и тем же шагом, с возможностью перемещения наружной трубы 17 относительно внутренней 12 и фиксацией ее положения относительно горизонтальной плоскости путем жесткого соединения труб через совпавшие отверстия 13 и 18.

Жесткое соединение труб через совпавшие отверстия выполнено болтовым соединением 19.

Гибкий кровельный материал 10 выполнен поликарбонатом.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В текущем месяце (декаде, дне) определяют оптимальный угол установки солнечной батареи 2 относительно горизонта. Открутив болты 19, перемещают передвижной каркас 14 относительно горизонта, добившись требуемого угла установки солнечной батареи 2 относительно горизонта, ищут ближайшего совпадения отверстий во внутренней трубе 12 и наружной трубе 17, вставляют болт 19 и закручивают гайку. Так крепят передвижной каркас 14 болтами 19 несколько раз с каждой стороны.

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-25 мощностью 25 Вт из монокристаллического кремния.

1. Солнечная фотоэлектрическая станция, состоящая из солнечной батареи и опорной конструкции, закрепленной на стене здания, отличающаяся тем, что опорная конструкция выполнена из нескольких дугообразных профилей, по крайней мере двух, причем верхние концы профилей соединены между собой горизонтальным профилем и прикреплены к стене, нижние концы профилей выполнены упирающимися в вертикальные опоры, при этом опорная конструкция по всей площади покрыта гибким кровельным материалом, а над каждым профилем на бобышках жестко установлены дугообразные трубы с отверстиями, выполненными с равным шагом, причем дугообразные трубы являются направляющими для передвижного каркаса солнечной батареи, представляющего собой соединенные между собой отдельные прямоугольные каркасы для отдельных солнечных модулей, а коаксиально на каждую дугообразную трубу установлена с небольшим зазором разрезанная вдоль дугообразная труба, являющаяся частью передвижного каркаса, 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.

2. Солнечная фотоэлектрическая станция по п. 1, отличающаяся тем, что жесткое соединение труб через совпавшие отверстия выполнено болтовым соединением.

3. Солнечная фотоэлектрическая станция по п. 1, отличающаяся тем, что гибкий кровельный материал выполнен поликарбонатом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области преобразования солнечной энергии в электрическую и тепловую, в первую очередь к конструкции солнечных электростанций с концентраторами.

Изобретение относится к гелиотехнике и к конструкции солнечных модулей с фотоэлектрическими и тепловыми приемниками солнечного излучения и концентраторами для получения электрической энергии и теплоты.

Изобретение относится к солнечной энергетике, в частности касается концентраторов для солнечных батарей. Концентратор солнечных лучей для солнечной батареи выполнен в форме полуцилиндра с веерным расположением зеркальных отражающих электродов и прозрачных полупроводниковых солнечных батарей.

Изобретение относится к системам питания электронных устройств с помощью оптического излучения и может найти применение в измерительных устройствах с гальванической развязкой области измерений и области отображения информации, например в высоковольтных или взрывоопасных устройствах.

Изобретение относится к устройству кровельных панелей для крыш зданий и сооружений со встроенными солнечными модулями. Гибридная кровельная солнечная панель, установленная на крыше здания, нормаль к поверхности крыши находится в меридиональной плоскости, содержит корпус и защитное покрытие на рабочей поверхности, выполненное в виде оптической отклоняющей системы из набора призм, на которую падает солнечное излучение с углом входа лучей β0, полупараболоцилиндрический зеркальный отражатель и приемник излучения в виде полосы, установленной между фокальной осью и вершиной полупараболоцилиндрического зеркального отражателя, при этом приемник излучения выполнен в виде гибридного когенерационного солнечного фотоэлектрического модуля со вторым защитным покрытием, установленным под углом ≤90° к защитному покрытию гибридной кровельной солнечной панели, второе защитное покрытие и корпус гибридной кровельной солнечной панели образуют герметичную полость, заполненную полисилоксановым гелем, в которой размещен приемник излучения из скоммутированных солнечных элементов, наружная стенка корпуса со стороны герметичной полости содержит каналы, в которых размещены встроенные трубы для прокачки теплоносителя, корпус гибридной кровельной солнечной панели и трубы за пределами корпуса снабжены теплоизоляцией, гибридная кровельная солнечная панель содержит электрические и гидравлические разъемы для соединения с соседними гибридными кровельными солнечными панелями.

Изобретение относится к области преобразования солнечной энергии в электрическую и тепловую, к конструкции солнечных электростанций с концентраторами. Солнечная электростанция содержит концентраторы, систему слежения и фотоприемники в фокальной области каждого концентратора, установленные в прозрачной для солнечного излучения оболочке и снабженные устройством для отвода теплоты, прозрачная оболочка содержит гомогенизатор концентрированного солнечного излучения из набора плоских тонких пластин из оптически прозрачного материала, размеры поперечного сечения гомогенизатора соизмеримы с размерами рабочей поверхности фотоприемника, ширина каждой пластины равна расстоянию между токоотводами, произведение толщины пластин на их количество определяет размер гомогенизатора вдоль плоскости р-n переходов диодных структур, длина гомогенизатора в 2-10 раз больше размеров рабочей поверхности фотоприемника, плоскости диодных структур параллельны двум из четырех граней гомогенизатора, а устройство отвода тепла выполнено в виде тонких пластин из теплопроводящего материала, присоединенных к токоподводам каждой секции твердотельной матрицы путем пайки или сварки параллельно плоскости р-n переходов диодных структур, размер секций между пластинами теплообменника составляет 4-20 мм, а суммарная их площадь при естественном охлаждении равна площади миделя концентратора.

Изобретение относится к ветровым и солнечным энергетическим установкам, объединенным в единую конструкцию. Энергоэффективная солнечно-ветровая энергетическая установка содержит: трехлопастную конусно-шнековую ветроэнергетическую установку с горизонтальным вращающимся валом, которая образована тремя половинками спиральных цилиндров, расположенных относительно друг друга под углом 120°, усеченных криволинейными поверхностями второго порядка; поворотную платформу с вертикальным валом; солнечную энергетическую установку, представляющую собой пленочную солнечную фотоэлектронную батарею, нанесенную на внешнюю поверхность трех лопастей конусно-шнековой ветроэнергетической установки; вертикальную пластину, расположенную под поворотной платформой; монтажные фигурные пластины для крепления к ним примыкающей части половинок спиральных цилиндров, неподвижно соединенные с горизонтальным вращающимся валом; основание, к которому крепятся примыкающие части трех лопастей конусно-шнековой ветроэнергетической установки; переднюю треугольную опорную стойку с подшипниковым узлом; две задние параллельные стойки с подшипниковым узлом, установленным между ними и служащим для крепления задней части горизонтального вращающегося вала; две поперечные планки, прикрепленные к двум задним параллельным стойкам; тихоходный магнитоэлектрический генератор, установленный на двух параллельных стойках и двух поперечных планках; конфузор-диффузор с цилиндрической частью между ними, выполненные из прозрачного поликарбоната, причем трехлопастная конусно-шнековая ветроэнергетическая установка с горизонтальным вращающимся валом, подшипниковыми узлами, передней треугольной стойкой и двумя задними параллельными стойками расположены в цилиндрической части конфузора-диффузора; передний и задний ложементы, служащие для крепления к ним цилиндрической части конфузора-диффузора, прикрепленные к поворотной платформе; двояковыпуклые продольные линзы, встроенные вдоль цилиндрической части конфузора-диффузора; литиевые аккумуляторные батареи; контроллер заряда-разряда литиевых аккумуляторных батарей; инвертор.

Система управления платформой концентраторных солнечных модулей содержит платформу (6) с концентраторными каскадными солнечными модулями, оптический солнечный датчик (24), выполненный в виде CMOS матрицы, подсистему (7) азимутального вращения, подсистему (8) зенитального вращения, включающую датчик положения платформы по зенитальному углу, центральный блок (23) управления, содержащий контроллер, блок (26) часов реального времени, датчик (13) числа оборотов первого электродвигателя (12), датчик (19) числа оборотов второго электродвигателя (18).

Изобретение относится к энергетике, может использоваться в солнечной электростанции с использованием концентрированного солнечного излучения и может найти применение в других отраслях науки и техники вплоть до разработки плазменно-ракетных двигателей для полетов в космосе и создания плазмы в термоядерном синтезе благодаря полученной высокотемпературной зоне с большой энергией в ограниченном пространстве.

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к солнечным модулям с концентраторами солнечного излучения для получения электричества и тепла. В солнечном модуле с концентратором, имеющем рабочую поверхность, на которую падает солнечное излучение, концентратор и приемник излучения, на рабочей поверхности установлена отклоняющая оптическая система, выполненная в виде жалюзи из зеркальных фацет, имеющая поверхности входа и выхода лучей, зеркальные фацеты выполнены в виде цилиндрических зеркальных отражателей с радиусом кривизны R и плоскостью входа лучей шириной d и помещены в оптически прозрачную среду с коэффициентом преломления n, угол выхода лучей β1 для цилиндрических зеркальных отражателей, угол выхода лучей отклоняющей оптической системы β2, угол ϕ0 наклона плоскости входа лучей цилиндрических зеркальных отражателей и их радиус кривизны R при нормальном падении лучей на рабочую поверхность модуля связаны соотношениями, указанными в формуле изобретения, расстояние между цилиндрическими зеркальными отражателями на рабочей поверхности и ширина поверхности входа цилиндрических зеркальных отражателей удовлетворяет соотношению , при котором для любых углов ϕ0 нижняя грань цилиндрического зеркального отражателя и верхняя грань следующего цилиндрического зеркального отражателя находятся в одной вертикальной плоскости.
Наверх