Министерство по развитию информационных технологий и коммуникаций республики

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОРИЕНТАЦИИ ПАНЕЛИ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ ПО НАПРАВЛЕНИЮ ПОТОКА СВЕТА

Использование: в электротехнике, а именно в альтернативной электроэнергетике. Устройство позволяет отслеживать направление максимального потока света и обеспечивает автоматическую ориентацию панелей солнечных батарей на поток света и может быть использовано для увеличения их эффективности.

Сущность решения: устройство автоматической ориентации панели солнечных батарей по направлению потока света содержит панель солнечных батарей с четырьмя цифровыми датчиками света, установленную на поворотном механизме, центральное управляющее устройство, связанное с датчиками света, и шаговые двигатели, установленные на основании, а поворотный механизм выполнен с возможностью обеспечения автоматического поворота по двум степеням свободы.
Решение позволяет повысить эффективность и надежность работы солнечных батарей за счет более точной автоматической ориентации панели солнечных батарей по направлению потока света. 1 ил.


Формула изобретения
Устройство автоматической ориентации панели солнечных батарей по направлению потока света, включающее панель солнечных батарей, установленную на поворотном механизме, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит четыре цифровых датчика света, центральное управляющее устройство, связанное с датчиками света, и шаговые двигатели, установленные на основании, а поворотный механизм выполнен с возможностью обеспечения автоматического поворота по двум степеням свободы.
Описание
Предложенное техническое решение относится к электротехнике, а именно к альтернативным источникам получения электроэнергии. Устройство отслеживания направления максимального потока света и автоматической ориентации панелей солнечных батарей на поток света может быть использовано для увеличения эффективности использования солнечных батарей.
Известно устройство для ориентации приемника солнечной энергии (патент РФ на изобретение №2516595, F24J 2/54 (2006.1). Основным недостатком можно считать отсутствие автоматического динамического регулирования по световому потоку и использование жидкости, что делает невозможным применение данного устройства при минусовых температурах.
Известно устройство для автоматической ориентации солнечной батареи (патент РФ на полезную модель №171448, U1 H02S 20/10 (2014.01). Недостатком известного решения является ограниченные возможности автоматической фокусировки на солнечный свет только по одной оси, отсутствуют датчики определяющие направление максимального светового потока, первоначальные наладочные работы при эксплуатации производятся вручную.
Ближайшим аналогом является устройство автоматической ориентации солнечных батарей (см. патент РФ на изобретение №2516511, G05D 13/00 (2006/01). Ограничивающим фактором данного устройства является необходимость определения направления светового потока по индуцируемому напряжению солнечными батареями, что является менее точном способом, чем специализированные датчики и вносит дополнительные погрешности ввиду старения, загрязнения или других факторов влияющих и (или) зависящих от функционирования солнечных батарей.
Задача предложенного решения заключается в повышении эффективности и надежности работы панели солнечных батарей за счет автоматической, более точной ее ориентации по направлению потока света.
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что устройство автоматически ориентирует панель солнечных батарей по направлению потока света и включает панель солнечных батарей, установленную на поворотном механизме, дополнительно содержит четыре цифровых датчика света, центральное управляющее устройство, связанное с датчиками света и шаговыми двигателями, установленные на основании, а поворотный механизм выполнен с возможностью обеспечения автоматического поворота по двум степеням свободы.
На фиг. 1 схематично представлено устройство автоматической ориентации панели солнечных батарей по направлению потока света. Четыре цифровых датчика света 1 крепятся в центре панели 2, на которой также расположены солнечные батареи 3. Панель 2 с солнечными батареями 3 и четырьмя датчиками света 1 расположена на поворотном механизме 4 с двумя степенями свободы, к которому прикреплены два шаговых двигателя 5. Шаговые двигатели 5 и датчики света 1 связаны с центральным управляющим устройством 6, которое вместе с поворотным механизмом 4 закреплены на основании 7.
Устройство работает следующим образом, солнечный свет попадает на цифровые датчики света 1, после чего каждый датчик посылает цифровой сигнал об интенсивности падающего на него светового потока на центральное управляющее устройство 6. В центральном управляющем устройстве 6 происходит сравнение величин поступивших сигналов и после выявления наиболее интенсивного принимается решение о корректировки панели 2 с солнечными батареями 3, в сторону максимального потока света. Солнечные батареи 3, расположенные на панели 2 питают вырабатываемой электроэнергией все системы устройства и могут быть подключены к внешнему потребителю электроэнергии. После определения направления максимального потока света центральное управляющее устройство 6 посылает управляющие команды на шаговые двигатели 5 для придания движения поворотному механизму 4 с целью ориентации солнечной панели по направлению максимального потока света. Опорой всего устройства является основание 7. Корректировка направления солнечной панели производится через определенный временной интервал, заложенный в алгоритм работы центрального управляющего устройства 6.
Предложенное решение позволяет повысить эффективность и надежность работы солнечных батарей за счет более точной автоматической ориентации панели солнечных батарей по направлению потока света.