Солнечные батареи «идут» вслед за солнцем. Поворотные солнечные панели
Трекер для солнечных батарей своими руками
Канал «тяп-ляп» показал, как сделать самодельный солнечный трекер для панелей. Они будут автоматически поворачивается вслед за солнцем, увеличивая КПД энергетической установки.
Понадобятся две солнечные батареи мощностью по по 3,5 ватт. На на выходе у одной более 6 вольт, что при последовательном соединении двух батарей даст более 12 вольт. На обратной стороне USB гнездо. Три выхода из трех сегментов батареи. Каждый из которых генерируют по 2 вольта. То есть при необходимости можно подключиться соответствующим образом и получить 2, 4, 6 вольт.
Следующий важный узел — два сервопривода. Один будет поворачивать солнечную батарею по горизонтальной оси, а другой по вертикальной. Эти приводы непростые, их не так просто заставить вращаться. Необходима некоторая доработка. В наборе с каждым из двигателей идут пластиковые крестовины, диски, винты для крепления. Для двигателя приобретённые кронштейны. Также в наборе крепежные винты, подшипник и диски. Контроллер заряда. Он будет принимать энергию от солнечных батарей и передавать её в аккумулятор.
Начнем работу своими руками с электронной начинки. Схема трекера для солнечной панели ниже.
Электрическая схема, плата, программа для редактирования платы: https://cloud.mail.ru/public/DbmZ/5NBCG4vsJСхема очень простая и легкая для повторения. Она наиболее удачная из нескольких проверенных вариантов. Но даже ей автору пришлось немножко изменить. Пришлось изменить номиналы переменных и постоянных резисторов, была спроектирована схема печатной платы.
Для начала распечатаем схему печатной платы трекера на специальной бумаге . Это лазерно-утюжная технология. Бумага имеет глянцевый вид. С обратной стороны она обычная матовая. Печатать нужно на лазерном принтере на глянцевой стороне. После контакта с утюгом надо дать остыть и бумага легко отрывается от слоя.
Перед переносом текстолит обязательно нужно обезжирить. Лучше всего использовать мелкую наждачную бумагу. Прикладываем рисунок к плате и проглаживаем горячим утюгом 2 минуты.Теперь нужно вытравить плату трекера. Можно использовать персульфат аммония. Продается в магазинах радиотоваров. Один и тот же раствор можно использовать несколько раз. Желательно перед применением подогрев жидкости до 45 градусов. Это сильно ускорит процесс травления. Через 20 минут правление успешно завершилось. Теперь нужно снять тонер. Опять используем наждачку или ацетон.
Теперь можно проделать отверстие в плате. Можно приступать к пайке деталей.
Сердце солнечного трекера — операционный усилитель lm324n. Два транзистора типа 41c, типа 42c. Один керамический конденсатор 104. Многие детали автор разработки заменил на smd тип. Вместо диодов 5408 использованные их аналоги smd типа. Главное использовать не менее 3 ампер. Один резистор на 15 килоом, 1 на 47 килоом. Два фоторезистора. 2 подстроечных резисторов на 100 и 10 килоом. Последний отвечает за чувствительность фото датчика.
Далее смотрите на видео об изготовлении своими руками трекера с 8 минуты
izobreteniya.net
Двух осевой поворот солнечных панелей | Пелинг Инфо солнечные батареи
Двух осевой поворот солнечных панелей
Двух осевой поворот шести солнечных панелей при помощи линейных актуаторов в действии. Подобный комплект продается на али, стоимость конечно не сопоставимая, порой реально дешевле купить дополнительно панелей и поставить их вместо поворотного механизма. Так что опять же тут дело каждого собирать подобное или нет.
Проще говоря, подобное устройство для позиционирования, для 1-2 панелей это лишняя трата денег. Выгода будет тогда, когда будет позиционироваться от 1 кВт и выше. Тогда получаемая мощность будет чуть выше. И незабываем если нет трекера, или у вас негде просто ставить подобные конструкции, солнечные панели можно установить для получения пика мощности жестко, если сориентировать их на солнце 12-2 часа.
Именно при 12-2 часов дня солнце находится в зените, и солнечные панели выдают максимальную мощность.
Поделиться ссылкой:
Похожее
actuator, autonomy, biaxial, choose a sealant, energy of sun, fill panel, how to make, Linear, pressurization, solar battery, Solar Panel, tracker, turning, автономия, азимут вращение, актуатор, выбрать герметик, герметизация, двовісний, двух осевой, енергія сонця, заливка панели, как сделать, линейный, панель, поворотний, поворотный, своими руками, своїми руками, солнечная, сонячна, трекер, энергия солнца, энергосбережение, энергоснабжение, як зробитиpeling.ru
КОНТРОЛЛЕР ПОВОРОТА СОЛНЕЧНОЙ ПАНЕЛИ
Попросил недавно друг собрать ему "гелиостат" для ориентации солнечной панели за солнцем, под использование небольших моторов. Схема была взята из просторов интернета, проверена авторская плата, работает. Но я нарисовал также свою печатную плату, покомпактней, в которой резисторы и конденсаторы можно ставить планарного типа SMD.
Схема гелиостата
Далее идёт описание схемы от автора. Это устройство использует импульсное регулирование и автоматически способно ориентировать солнечную батарею по наилучшей освещенности. Принципиальная схема состоит из тактового генератора (DD1.1, DD1.2), двух интегрирующих цепей (VD1R2C2, VD2R3C3), такого же числа формирователей (DD1.3, DD1.4), цифрового компаратора (DD2), двух инверторов (DD1.5, DD1.6) и транзисторного коммутатора (VT1—VT6) направления вращения электродвигателя М1, управляющего поворотом платформы, на которой установлена солнечная батарея.
С подачей питания (от самой солнечной батареи или от аккумулятора) генератор на элементах DD1.1, DD1.2 начинает вырабатывать тактовые импульсы, следующие с частотой около 300 Гц. При работе устройства сравниваются длительности импульсов, сформированных инверторами DD1.3, DD1.4 и интегрирующими цепями VD1R2C2, VD2R3C3. Их крутизна меняется в зависимости от постоянной времени интегрирования, которая, в свою очередь, зависит от освещенности фотодиодов VD1 и VD2 (ток зарядки конденсаторов С2 и СЗ пропорционален их освещенности).
Сигналы с выходов интегрирующих цепей поступают на формирователи уровня DD1.3, DD1.4 и далее — на цифровой компаратор, выполненный на элементах микросхемы DD2. В зависимости от соотношения длительностей импульсов, поступающих на входы компаратора, сигнал низкого уровня появляется на выходе элемента DD2.3 (вывод 11) или DD2.4 (вывод 4). При равной освещенности фотодиодов на обоих выходах компаратора присутствуют сигналы высокого уровня.
Инверторы DD1.5 и DD1.6 необходимы для управления транзисторами VT1 и VT2. Высокий уровень сигнала на выходе первого инвертора открывает транзистор VT1, на выходе второго — VT2. Нагрузками этих транзисторов являются ключи на мощных транзисторах VT3, VT6 и VT4, VT5, которые коммутируют напряжение питания электродвигателя М1. Цепи R4C4R6 и R5C5R7 сглаживают пульсации на базах управляющих транзисторов VT1 HVT2. Направление вращения двигателя меняется в зависимости от полярности подключения к источнику питания. Цифровой компаратор не позволяет одновременно открыться всем ключевым транзисторам, и, таким образом, обеспечивает высокую надежность системы.
С восходом солнца освещенность фотодиодов VD1 и VD2 окажется различной, и электродвигатель начнет поворачивать солнечную батарею с запада на восток. По мере уменьшения разницы в длительностях импульсов, вырабатываемых формирователями, будет уменьшаться длительность результирующего импульса, и скорость поворота солнечной батареи плавно замедлится, что обеспечит ее точное позиционирование. Таким образом, при импульсном управлении вращение вала электродвигателя можно передавать платформе с солнечной батареей непосредственно, без применения редуктора.
В течение дня платформа с солнечной батареей будет поворачиваться вслед за движением солнца. С наступлением сумерек длительности импульсов на входе цифрового компаратора окажутся одинаковыми, и система перейдет в дежурный режим. В этом состоянии потребляемый устройством ток не превышает 1,2 мА (в режиме ориентации он зависит от мощности двигателя).
Аккумулятор гелиостата используется для накопления энергии, вырабатываемой солнечной батареей, и питания самого электронного блока. Поскольку электродвигатель включается лишь для поворота батареи (на короткое время), выключатель питания не предусмотрен. Данная схема ориентирует солнечную батарею в горизонтальной плоскости. Однако при ее позиционировании следует учитывать географическую широту местности и время года. Если дополнить конструкцию блоком вертикального отклонения, собранным по аналогичной схеме, можно полностью автоматизировать ориентацию батареи в обеих плоскостях.
Для защиты фотодиодов от избыточного облучения применен зеленый светофильтр. Между фотодатчиками помещают непрозрачную шторку. Ее закрепляют перпендикулярно плате с таким расчетом, чтобы при изменении угла освещения она затеняла один из фотодиодов. Подробнее читайте в статье в прилагаемом архиве. Общий вид печатной платы:
После сборки проверил работу прибора - всё срабатывает как надо, при засвете одного и второго светодиода срабатывает мотор по часовой и против часовой стрелки.
Радиатор несколько великоват, столь большого размера не требуется, но другу такой понравился, потом сказал порежет на две половины для двух готовых плат, тестирует пока, поскольку с мощностью моторов ещё не определился.
Эти радиаторы всё сняты с блоков питания АТХ, у меня их много накопилось, а люди всё несут и несут. Разработка - И. Цаплин. Сборка и испытание схемы - Igoran.
Форум
Обсудить статью КОНТРОЛЛЕР ПОВОРОТА СОЛНЕЧНОЙ ПАНЕЛИ
radioskot.ru
Солнечные батареи «идут» вслед за солнцем —
Дата публикации: 27 ноября 2013
Чем большее количество прямых лучей попадает на солнечные батареи, тем выше их эффективность, следовательно, тем большее количество энергии генерируется ими. Но положение солнца в течение дня и года меняется, что создает некоторые трудности в получении максимальной отдачи от используемых СБ. Решить данную проблему способна правильная установка солнечных батарей, которая должна выполняться с соблюдением всех правил и нюансов.
Конечно, предусмотреть все возможные ситуации крайне сложно, да и использование большого числа дополнительных приспособлений лишь удорожает процесс их установки. Но, порой, одно устройство может значительно улучшить Вашу солнечную систему. Главное грамотно подойти к его выбору.
Проблема 1. Смена положения солнца в течение дня
Для решения данной проблемы было разработано поворотное устройство, предназначенное для вращения панелей в зависимости от местоположения небесного «светила». Такое устройство позволяет получить максимально возможное количество прямых лучей в течение всего дня. Механизм данной конструкции изготавливается из стальных или алюминиевых профилей и трубок. В движение устройство приводится посредством электродвигателя и редуктора. А вот для отслеживания движения солнца используется блок управления.
На рынке представлены различные комплектации поворотных устройств для солнечных батарей. Вы можете выбрать тип электродвигателя и редуктора, а также подобрать модель, которая будет отвечать Вашим требованиям по своим характеристикам. Существует классификация и по числу осей поворота:
- Одноосное поворотное устройство.
- Двуосное поворотное устройство.
То есть такая конструкция крепления солнечных батарей позволяет следить за солнцем одновременно по элевации и азимуту либо по одному из этих параметров. Выбирая двуосный механизм, Вы решаете сразу и вторую проблему, озвученную в нашей статье: сезонная смена положения солнца.
Но, к сожалению, подобная конструкция имеет и некоторые недостатки, которые могут очень сильно повлиять на Ваше решение о ее приобретении:
- Высокая стоимость. Как показывает практика, дешевле обходится покупка нескольких дополнительных панелей, чем поворотного механизма.
- Сложность установки.
- Неэстетичный внешний вид ввиду больших габаритов устройства.
- Потребность в постоянном источнике питания.
Все это дает перевес в пользу стационарных систем солнечных батарей, которые в соотношении «цена/производительность» все-таки выигрывают.
Проблема 2. Сезонная смена положения солнца
Суть проблемы заключается в том, что зимой и летом угол наклона солнечных батарей должен быть различным, так как в зимнее время солнце не достигает такого же угла, что в летнее время. Оптимальным вариантом будет смена угла наклона СБ в течение года, в такой ситуации как раз и пригодятся крепления для солнечных батарей, которые используются для установки под определенном углом.
Предлагаемые различными компаниями универсальные системы позволяют монтировать СБ самых разнообразных размеров и типов. К тому же они могут быть использованы для плоских крыш и таких, которые уже имеют свой угол наклона. Для их установки применяются специальные болты, направляющие балки и различные варианты креплений.Угол наклона батарей изменяется с помощью телескопических опор. Возможные диапазоны:
- 10-20°.
- 15-30°.
- 30-60°.
Крепятся СБ на 2 параллельные рейки, нижняя предназначена для поворотных шарнирных упоров, в верхняя – для телескопических. Существуют конструкции, предусматривающие наличие регулирующих ножек, позволяющих выравнивать смонтированные СБ.
Но следует иметь ввиду, что угол наклона СБ зависит от широты Вашего региона. Зимой к этому значению следует прибавить 10-15°, а летом – отнять. Если же у Вас нет возможности изменять угол наклона СБ, то расчет оптимального наклона производится следующим образом:
- При широте меньше 25°, ее значение умножается на 0,87.
- При широте от 25° до 50° — умножается на 0,76 и к полученному числу прибавляется 3,1°.
В таблице 1 приведены данные о производительности системы СБ (в процентном соотношении от оптимального значения) в зависимости от вида ее установки.
| Стационарная конструкция | Возможность регулировки наклона 2 раза в год | 4 раза в год | Использование двухосевой системы слежения |
| 71,1% | 75,2% | 75,7% | 100% |
Статью подготовила Абдуллина Регина
Работа привода солнечной электростанции:
altenergiya.ru
Привод для солнечных батарей
Главные рабочие элементы вышеперечисленных электростанций, это фотогальванические панели, концентраторы солнечной энергии или промышленные фокусные зеркала с парогенераторами. В любом случае, каким бы ни был основной рабочий элемент, его требуется перемещать для обеспечения оптимального угла падения солнечных лучей.
НПП «Сервомеханизмы» предлагает ознакомиться с информацией по новой линейке исполнительных механизмов линейного перемещения специально разработанных для позиционирования направляющих в фотоэлектрических панелях. Благодаря специально-разработанной конструкции, составу материалов и внутренним особенностям серии SEA, механизмы успешно применяются в установках с фотогальваническими панелями площадью от 50 до 300 м2.
Особо прочные механизмы электрические прямоходные (МЭП) серии SEA спроектированы и изготовлены для работы в жестких условиях окружающей среды. Применение специальных материалов и материалов, стойких к ультрафиолетовому излучению гарантирует долгий жизненный цикл электропривода и высокую надежность при бесперебойной работе в течение 10-25 лет.
Устройство механизма
Технические характеристики
TF - наконечник с отверстием
TS - наконечник со сферическим подшипником
Процесс сборки линейного актуатора для солнечных батарей
| Корпус червячного редуктора | Монтаж червячного колеса | Установка червяка | Монтаж фланца и крышек |
Модели актуаторов
| Электромеханизм с резиновым гофром | Актуатор с энкодером | Установка привода на цапфах | Электропривод с сшитым гофром |
| Исполнение с монтажным фланцем и муфтой | Исполнение с монтажным фланцем без муфты | Электродвигатели: АС, DC, серводвигатели, шаговые | Установка промежуточного червячного редуктора |
Применение исполнительных механизмов
| Аналоги 7МЭП 20МЭП по габаритно-установочным размерам и характеристикам | Привод заслонки перекидного шибера | SEA, управление панелью: площать 40 кв.м |
| Солнечные панели, установлен привод SEA | Жесткие условия эксплутации приводов servomech | Привод показал работоспособность при минусовых температурах |
www.servomh.ru
Актуаторы для солнечных батарей – собираем систему ориентации панелей
Содержание:
- Устройство актуаторов и их назначение
- Устройство трекера
- Способы управления системой ориентации трекера
Тема альтернативных безопасных источников электрической энергии актуальна сегодня как никогда - существует немало научных исследований и трудов на эту тему. Атомная и гидро- энергетика несут угрозу окружающей среде, а вот солнечная энергия признана одной из самых безопасных. Но эффективность солнечных станций зависит от правильной конструкции. Доказано: больше энергии аккумулируют панели, которые перемещаются вслед за солнцем в течение дня в разных плоскостях. Для устройства системы слежения (солнечного трекера) активно применяются актуаторы для солнечных батарей, называемые еще исполнительными устройствами.
Устройство актуаторов и их назначение
Назначение этих механизмов – изменять положение подвижной части трекера, и тем самым менять положение собственно панели (зеркала). По сути, они отвечают за правильную ориентацию фотоэлементов и поэтому входят в состав системы ориентации трекера солнечных батарей. В конструкции трекера может быть одно-два исполнительных устройства, в зависимости от того в скольких плоскостях будет происходить перемещение фотоэлементов.
Актуаторы, которые применяются в солнечных трекерах, имеют довольно простое строение. Они состоят из собственно исполнительного устройства (также называемого механизмом) и регулирующего органа. Простой механизм с двигателем будет выглядеть следующим образом: выдвижной шток, двигатель, редуктор.
Устройство трекера
Все трекеры имеют примерно одинаковое строение. Полная комплектация этих механизмов включает:
- Несущие конструкции – у них есть подвижные и фиксированные части. Подвижная часть конструкции может иметь как одну ось вращения (обычно горизонтальную), так и две. Именно этой частью и управляют актуаторы. Без них выстроить панель определенным образом не возможно.
- Уже упомянутый механизм ориентации. В его состав входят кроме исполнительных устройств, также специальные приборы, которые осуществляют управление ими.
- Механизмы, обеспечивающие защиту от молний, перегрузок, навигацию, стабилизацию и пр.
- Удалённый доступ.
- Инвертор для преобразования энергии.
Но сборка такого трекера не всегда экономически выгодна. Поэтому чаще всего, он имеет упрощенное строение – из несущей конструкции, актуаторов и системы управления ними.
Способы управления системой ориентации трекера
Устройства данного типа позволяют выставить панель таким образом, чтобы лучи попадали на ее поверхность строго перпендикулярно – это главное условие эффективности батарей, таким образом можно аккумулировать больше энергии в течение светового дня.
Добиваются такого положения несколькими способами:
- В одном из них применяют фотоприемники. Они получают данные о положении солнца и помогают ориентировать нужным образом фотоэлементы. Недостаток этого способа в том, что в пасмурную погоду фотоприемники не работают, а значит, солнечная панель нельзя будет выставить в нужном направлении.
- Второй способ предполагает ручное управление, когда актуаторы управляются с помощью переключателей. Этот способ применяют чаще всего для сезонного изменения ориентации батарей, так как в течение дня менять положение панелей таким способом крайне неудобно.
- Можно использовать и таймер в системе трекера, тогда исполнительные устройства, отвечающие за ориентацию, будут приводиться в действие в определенное время, установленное заранее.
- Но лучше всего себя зарекомендовало программное управление актуаторами. Специальное программное обеспечение рассчитывает местоположение солнца в определенный момент времени, эти вычисления передаются на электростанцию и учетом них выстраиваются панели в нужном положении – устанавливается угол наклона в необходимую сторону.
Каждый из перечисленных способов актуален для разных типов электростанций: программный применим на крупных предприятиях, так стоит дороже и его просто экономически не выгодно устанавливать на небольших станциях с несколькими панелями. Остальные способы можно опробовать и в домашних условиях либо на небольших предприятиях.
А вы уже пробовали собрать свою солнечную электростанцию? Поделитесь своим опытом в комментариях, расскажите о том, как организовывали систему ориентации ваших панелей, какие механизмы применяли для этих целей, насколько ваг опыт был успешным или наоборот.
Подписаться на рассылку
Подписатьсяekobatarei.ru
Устройство солнечной батареи «подсолнух»
О Heliotrop ─ солнечном доме, который полностью обеспечивает себя электричеством и теплом, используя неисчерпаемую энергию солнечного излучения, – написано очень много. Дом этот построен в немецком городе Фрайбурге-им-Брайсгау. Особо обращает на себя внимание то, что он поворачивается, словно подсолнух, вслед за солнцем, принимая на свои гелиевые панели и коллекторы максимум энергии.
Такой дом представляет собой сложное, дорогостоящее и в какой-то степени экзотическое инженерно-техническое сооружение. Гораздо более рационально применять так называемые подсолнухи – солнечные батареи, которые отслеживают положение солнца и поворачивают свои приемные поверхности вслед за ним. Такие батареи могут быть стационарными, мобильными, вращающимися вокруг одной оси (вертикальной или горизонтальной) и вокруг обеих осей.
Еще совсем недавно производители гелиевых панелей ограничивались выпуском только непосредственно фотопреобразователей, предоставляя возможность своим партнерам комплектовать и устанавливать домашние солнечные электростанции. Сейчас ситуация в сфере солнечной энергетики начинает меняться. Производители начали выпуск солнечных электростанций по принципу «all-in-one» («все в одном»).
Солнечная электростанция SmartFlower POP
Австрийская фирма SMART FLOWER ENERGY TECHNOLOGY GmbH разработала и приступила к выпуску мобильной солнечной электростанции, которую назвали SmartFlower POP. Даже просто одним своим внешним видом чудо-техника напоминает подсолнух. Двенадцать огромных лепестков этого «цветка» покрыты фотоэлектрическими панелями, выполненными на базе монокристаллического кремния. Общая площадь этих лепестков равна 18 квадратным метрам. Эта миниэлектростанция выпускается в двух вариантах – стационарном и мобильном. В зависимости от исполнения вес установки составляет от 800 до 1000 килограммов.
Мобильное устройство может быть выполнено в виде автомобильного прицепа или компактного блока, который легко может быть погружен (и разгружен) на небольшой грузовичок. Причем все операции погрузки и разгрузки легко выполняются одним человеком.
Мобильная SmartFlower POP
Стационарная установка крепится анкерными болтами на бетонном фундаменте размером 205x205x30 сантиметров, ее исходное положение ─ вертикальное. Лепестки сложены и примыкают к станине.
Стационарная SmartFlower POP
Мобильная установка представляет собой горизонтально расположенный контейнер, в котором в сложенном состоянии находятся солнечные панели и электрическое оборудование. Основание утяжеленное, с отверстиями для крепления специальными винтами, которые ввинчиваются в грунт до полутора метров.
После установки устройства на подготовленное место остается только подключить электрический кабель к потребителю и включить устройство. Далее все действия выполняет автоматика. Интеллектуальная система управления солнечными панелями, сопряженная с системой GPS, анализирует время суток, степень освещенности, местоположение солнца относительно агрегата.
Если включение устройства происходит в дневное время, то автоматически раскрывается контейнер, из него поднимается и устанавливается вертикально опора с солнечными панелями-лепестками. Далее лепестки занимают нужное положение и «цветок» раскрывается. После этого производится ориентация на солнце.
Установка мобильной SmartFlower POP в рабочее положение
Если первичное включение устройства происходит в темное время суток, то система управления сразу автоматически переводит автоматику в ждущий режим. И с первыми лучами солнца происходит перевод гелиевых панелей в рабочее состояние. Специальные датчики следят за метеоусловиями, в частности за направлением и силой ветра.
При скорости ветра менее 15 м/сек панели находятся в рабочем состоянии и ориентированы на солнце. Если скорость ветра превысит это значение, то «цветок» закрывается, панели складываются в пакет и становятся вертикально, примыкая к станине, причем пакет занимает положение, параллельное направлению ветра. В случае, если ветер дует со скоростью более 17.5 м/сек, пакет панелей убирается в контейнер.
Стационарная SmartFlower POP в рабочем и в сложенном состояниях
Кроме этого, в установке имеются встроенные щетки, которые автоматически очищают поверхности панелей от снега, пыли. Благодаря этим и некоторым другим свойствам SmartFlower POP дает выходную мощность, превышающую на 40 % мощность стационарных солнечных панелей с такой же полезной приемной площадью.
Номинальная выходная мощность SmartFlower POP составляет 2.13 киловатта. В зависимости от местоположения установка может вырабатывать в год от 3400 кВт/час до 6300 кВт/час, что более чем достаточно для автономного энергоснабжения среднего загородного дома. Вся элементная база электростанции (за исключением фотоэлектрических панелей) разработана и изготовлена в Австрии. Гарантийный срок для солнечных панелей – 10 лет. При этом изготовитель гарантирует снижение мощности на 20% за срок не менее 25 лет. Гарантия на электронное (системы управления) и силовое оборудование (электродвигатели и преобразователи постоянного тока в переменный 220 вольт) составляет пять лет.
Фотогальваническая система HCPVT
Совместная исследовательская группа, состоящая из специалистов IBM и специалистов швейцарской компании Airlight Energy, при участии Мюнхенского вычислительного центра имени Лейбница разработала и изготовила уникальную фотогальваническую систему. Эта система получила название High Concentration PhotoVoltaic Thermal (HCPVT)-System. Она разрабатывалась в первую очередь для регионов, испытывающих дефицит электроэнергии, пресной воды, тепла. Коммерческие партии этих установок поступят на рынок в 2017 году.
Установка High Concentration PhotoVoltaic Thermal (HCPVT)
Как говорят сами разработчики, HCPVT напоминает огромный подсолнух. Этот десятиметровый «цветок» использует сорок квадратных метров параболической антенны, изготовленной из специального бетона. На этой площади размещаются 36 эллиптических зеркал, выполненных из серебра, обработанного по специальной технологии и покрытого пластиковой пленкой. Эти зеркала были выгнуты вакуумным способом. Отраженный пучок света фокусируется на блоке фотогальванических элементов. Концентрация солнечного излучения достигает 2000-кратного значения. Установка генерирует 12 киловатт электроэнергии и 20 киловатт тепла. По данным разработчиков эти показатели соответствуют коэффициенту полезного действия в 80%. Такой мощности достаточно для энергоснабжения нескольких домов.
Блок управления положением антенны
Блок приемников состоит из множества фотоэлектрических чипов размером 1х1 см. Эти чипы выполнены на базе микроструктурированных слоев кремния. Температура на приемнике может достигать сотен градусов. Поэтому для охлаждения чипов применена система жидкостного охлаждения. Жидкость, циркулирующая в системе охлаждения чипов, находится под давлением и может нагреваться до температуры 150°С.
Фотоэлектрический чип с патрубками для подключения к контуру охлаждения
Контур охлаждающей жидкости, в свою очередь, может быть использован в качестве нагревательного элемента для опреснительной установки или для системы горячего водоснабжения и отопления в домах.
HCPVT оборудована устройством, следящим за перемещением солнца. Это устройство напрямую связано с GPS и обеспечивает точное позиционирование антенны на солнце.
Монтаж HCPVT
При надлежащем техническом обслуживании разработчики гарантируют бесперебойную работу всей системы в течение 60 лет.
Установки, подобные описанным, пока еще достаточно дорогие. Но при серийном производстве их стоимость будет значительно снижена, и спрос на них будет постоянно повышаться. Разработчики предполагают для выпуска подобных установок создание до 50 тысяч рабочих мест.
solarb.ru
