СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

Номер документа 2320170021

РУБРИКА:
6. Патентное дело, изобретательство, рационализаторство

РУБРИКА ГРНТИ:
44.37.29. Гелиоэнергетические установки

АТРИБУТЫ:
Отрасли: Энергетика ЖКХ
Тепловая энергия:
Электрическая энергия:
Виды топлива:
Водные ресурсы:

РЕКВИЗИТЫ:
Вид документа: Патент
Номер: 160476
Автор (принявший орган): ФГАОУ ВО"Крымский Федеральный Университет им. В.И. Вернадского, 295007 г. Симферополь, пр. Вернадского, 4 Тел.(3652) 54-50-36
Дата: 20.03.2016
Регион: Краснодарский край
Источник информации: www.fips.ru

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ ДОКУМЕНТА:

Солнечная энергетическая установка, включающая солнечную батарею, состоящую из концентрирующих модулей с линзами Френеля и принимающими излучение фотоэлектрическими преобразователями, систему ориентации солнечной батареи на солнце, включающую систему управления электроприводами, механическую систему, поддерживающую перпендикулярное положение солнечной батареи к направлению на солнце, включающую базовую раму, установленную с возможностью вращения вокруг вертикальной оси при помощи опорных колес, по меньшей мере одно из которых снабжено электроприводом, отличающаяся тем, что солнечная энергетическая установка дополнительно содержит опорную горизонтальную платформу с установленным на ней кольцевым рельсом, кольцевой рельс оснащен зубчатой дорожкой, базовая рама установлена при помощи опорных колес на кольцевой рельс, опорные колеса дополнительно оснащены зубчатыми колесами, обеспечивающими взаимодействие с зубчатой дорожкой кольцевого рельса, электропривод опорных колес выполнен в виде шагового электродвигателя с редуктором, для уменьшения единичного шага поворота базовой рамы, базовая рама дополнительно содержит жестко соединенные с ней горизонтально ориентированные поперечные несущие рейки, на обоих концах каждой поперечной несущей рейки установлены вертикальные стойки, в верхней части каждой вертикальной стойки выполнен подшипниковый узел, и по меньшей мере одна из вертикальных стоек каждой поперечной несущей рейки снабжена электроприводом, выполненном в виде шагового электродвигателя с редуктором, для уменьшения единичного шага углового перемещения солнечной батареи, солнечная батарея состоит из концентрирующих модулей, объединенных в горизонтально ориентированные ряды, выполненные с возможностью углового перемещения относительно своих горизонтальных осей, размещенные над каждой поперечной несущей рейкой базовой рамы, каждый ряд образован соединенными между собой при помощи стыковых подушек и резьбового соединения концентрирующими модулями, крайние в каждом ряду концентрирующие модули дополнительно содержат несущие трубки, выполненные с возможностью фиксации в подшипниковых узлах вертикальных стоек, несущие трубки снабжены зубчатыми колесами, для взаимодействия с электроприводами на вертикальных стойках, каждый ряд концентрирующих модулей содержит охлаждающую трубку с циркулирующим теплоносителем, расположенную на прямой линии, проходящей через фокусы линз Френеля каждого концентрирующего модуля, фотоэлектрический преобразователь каждого концентрирующего модуля, расположенный в фокусе линзы Френеля, закреплен на охлаждающей трубке с циркулирующим теплоносителем, охлаждающие трубки каждого ряда концентрирующих модулей связаны между собой гибкими полимерными трубками.
Солнечная энергетическая установка содержит солнечную батарею, состоящую из концентрирующих модулей 1 с линзами Френеля 2 и принимающими излучение фотоэлектрическими преобразователями 3, систему ориентации солнечной батареи на солнце, включающую систему управления электроприводами (на фигурах не показана), механическую систему, поддерживающую перпендикулярное положение солнечной батареи к направлению на солнце, включающую базовую раму 4, установленную с возможностью вращения вокруг вертикальной оси при помощи опорных колес 5, по меньшей мере одно из которых снабжено электроприводом 6, солнечная энергетическая установка дополнительно содержит опорную горизонтальную платформу 7 с установленным на ней кольцевым рельсом 8, кольцевой рельс 8 оснащен зубчатой дорожкой 9, базовая рама 4 установлена при помощи опорных колес 5 на кольцевой рельс 8, опорные колеса 5 дополнительно оснащены зубчатыми колесами 10, обеспечивающими взаимодействие с зубчатой дорожкой 9 кольцевого рельса 8, электропривод 6 опорных колес 5 выполнен в виде шагового электродвигателя с редуктором, для уменьшения единичного шага поворота базовой рамы 4, базовая рама 4 дополнительно содержит жестко соединенные с ней горизонтально ориентированные поперечные несущие рейки 11, на обоих концах каждой поперечной несущей рейки 11 установлены вертикальные стойки 12, в верхней части каждой вертикальной стойки 12 выполнен подшипниковый узел 13, и, по меньшей мере одна из вертикальных стоек 12 каждой поперечной несущей рейки 11 снабжена электроприводом 14, выполненном в виде шагового электродвигателя с редуктором, для уменьшения единичного шага углового перемещения солнечной батареи, солнечная батарея состоит из концентрирующих модулей 1, объединенных в горизонтально ориентированные ряды 15, выполненные с возможностью углового перемещения относительно своих горизонтальных осей 16, размещенные над каждой поперечной несущей рейкой 11 базовой рамы 4, каждый ряд 15 образован соединенными между собой, при помощи стыковых подушек 17 и резьбового соединения 18, концентрирующих модулей 1, крайние в каждом ряду концентрирующие модули дополнительно содержат несущие трубки 19, выполненные с возможностью фиксации в подшипниковом узле 13 вертикальных стоек 12, несущие трубки 19 снабжены зубчатыми колесами 20, для взаимодействия с электроприводами 14 на вертикальных стойках 12, каждый ряд 15 концентрирующих модулей 1 содержит охлаждающую трубку 21 с циркулирующим теплоносителем, расположенную на прямой линии 22, проходящей через фокусы 23 линз Френеля 2 каждого концентрирующего модуля 1, фотоэлектрический преобразователь 3 каждого концентрирующего модуля 1, расположенный в фокусе 23 линзы Френеля 2, закреплен на охлаждающей трубке 21 с циркулирующим теплоносителем, охлаждающие трубки 21 каждого ряда 15 концентрирующих модулей 1 связаны между собой гибкими полимерными трубками 24.
Солнечная энергетическая установка работает следующим образом. Солнечный свет падает на линзы Френеля 2 концентрирующих модулей 1, где происходит его оптическая концентрация. В фокусе линзы Френеля 2 фотоэлектрический преобразователь 3 преобразует часть падающего света в электроэнергию, остальная энергия расходуется на нагрев фотоэлектрического преобразователя 3, а также отражается. Теплоноситель, циркулирующий по охлаждающим трубкам 21 концентрирующих модулей 1 и гибким полимерным трубкам 24, связывающих концентрирующие модули 1 между собой, отводит теплоту для последующей утилизации от фотоэлектрических преобразователей 3, обеспечивая улучшение их выходных характеристик, вследствие отсутствия перегрева. Для постоянного попадания солнечного света в фокус 23 концентрирующих модулей 1 в системе управления электроприводами (на фигурах не показана) происходит расчет положения солнца в зависимости от времени, даты и географического положения, после чего система управления электроприводами (на фигурах не показана) осуществляет ориентацию концентрирующих модулей 1 в зависимости от положения солнца: по азимутальному углу - за счет поворота базовой рамы 4 с помощью электропривода 6 и опорных колес 5 с зубчатыми колесами 10, - а по зенитному углу - за счет наклона рядов 15 концентрирующих модулей 1 под действием электроприводов 14 взаимодействующих с зубчатыми колесами 20 несущих трубок 19.
 
 фиг. 1 - общий вид солнечной энергетической установки в аксонометрии.