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.
