Автоматическая очистка солнечных панелей от снега

Способ автоматизированной очистки солнечных панелей Российский патент 2019 года по МПК H02S40/12

Описание патента на изобретение RU2679771C1

Изобретение относится к области электроэнергетики, энергосбережения и может быть использовано для очистки солнечных панелей от снега и льда в зимнее время.

Известен способ очистки солнечных панелей [патент ЕР №2048455 А2 F24J 2/461, 15.04.2009], реализуемый благодаря продольному рельсу, который устанавливается на солнечную батарею, приводному устройству, которое обеспечивает движение рельса, чистящим щеткам расположенным перпендикулярно относительно рельса. Кроме того, на панели установлен электрический пульт управления и датчик дождя. При наличии дождя срабатывает датчик дождя и передает сигнал на пульт управления, который в свою очередь запускает привод, который задействует продольный рельс с щетками и очищает поверхность панели.

Недостатками данного способа является зависимость от погодных условий и невозможность использования в зимнее время. Также недостатком данного способа является наличие рельса, который передвигается вдоль солнечной панели и частично мешает преобразованию энергии.

Известен способ автоматизированной очистки солнечных панелей [заявка US №20100043851 F24J 2/461, 25.02.2010], реализуется с помощью линии подачи жидкости, оснащенной форсунками. Через форсунки распыляется чистящая жидкость под давлением и очищает поверхность панелей. Кроме того, система включает в себя, насос — нагнетатель давления и механизм управления процессом очистки.

Недостатками данного способа является невозможность использования в зимнее время, из-за низких температур и возможных оледенений линий подачи жидкости. Также недостатком данного устройства является наличие дополнительных насосов, которые нуждаются в мощных источниках энергии.

Известен способ очистки солнечных панелей [заявка WO №2010107491 F24J 2/461, 23.09.2010], основанный на нагревании образовавшегося снежного покрова на поверхности солнечной панели. Достигается это благодаря установке поверх фотоэлектрической панели, прозрачной панели с множеством встроенных нитей нагрева. Нити нагрева соединены с источником питания и при обнаружении снега или льда происходит нагрев прозрачной панели и таяние осадков.

Недостатками данного способа является наличие дополнительной конструкции, препятствующей полному преобразованию энергии.

Читайте также:  Вставка в панель приборов для газель

Известен способ очистки солнечных панелей [заявка US №20140041713 H02S 40/12, 13.02.2014], реализуемый с помощью дополнительной установки стеклянного покрытия поверх солнечной панели, который содержит датчики температуры и осадков. При возникновении осадков на поверхности панели датчики передают информацию на контроллер, который запускает вибрацию стеклянной панели. Также есть возможность теплового нагрева поверхности стеклянной панели, которая также может растопить образовавшийся снежный покров и лед.

Недостатками данного способа очистки является наличие дополнительного стеклянного покрытия, которое не обеспечивает полное преобразование энергии. Также недостатком данного способа является ненадежность и недолговечность конструкции, так как панель со временем может разрушиться от вибраций и нагрева.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки зимней солнечной панели [заявка WO №2014022914 F24J 2/461, 13.02.2014], реализуемый с помощью источника питания, соединенного с солнечной панелью, датчиков контроля загрязнения, проводов, расположенных на поверхности солнечной панели, и четырех вибрационных блоков, два из которых расположены на верхней грани поверхности панели, и по одному на боковых гранях панели. При обнаружении снега или льда на провода поступает электрический ток, в результате чего провода нагреваются, за счет этого происходит таяние снега и льда, после чего активируются вибрационные блоки для очищения панели от загрязнения.

Недостатком ближайшего аналога является необходимость заводской сборки данной системы и невозможность установки ее в полевых условиях, сложность конструкции из-за использования множества различных элементов очистки: четырех вибрационных блоков, нагревательных проводов, и как следствие увеличение расхода мощности и снижение КПД всей системы в целом.

Задача изобретения — увеличение коэффициента полезного действия солнечной панели благодаря возможности своевременной автоматизированной очистки без значительного усложнения конструкции и удорожания всего устройства.

Техническим результатом является повышение эффективности работы солнечных панелей и увеличение их КПД, а также возможность постоянного использования энергии солнца вне зависимости от погодных условий.

Указанный результат достигается тем, что на параллельно расположенные провода над поверхностью солнечной панели в первоначальный момент времени подают электрический ток, согласно изобретению сначала в течение первых трех секунд подают электрический ток, в три раза превышающий ток резонанса, а затем уменьшают его до значения тока, создающего силу Ампера, способную привести провода к резонансу, с помощью которого обеспечивают стряхивание снега с поверхности солнечной панели.

Читайте также:  Сэндвич панели подлежат обязательной сертификации или нет

Существо изобретения поясняется чертежом, на котором изображена конструкция солнечной панели, с расположенными на ней проводами. Пример конкретной реализации способа.

Для реализации способа предложено устройство, содержащее солнечную панель 1, с установленными на ней проводами 2, контроллер 3, осуществляющий контроль подачи импульсов тока, 4 датчики натяжения проводов, которые позволяют контролировать налипание снега на поверхности панели, 5 аккумуляторный блок, отвечающий за накопление выработанной энергии, инвертор 6, преобразующий постоянный ток в переменный.

Устройство работает следующим образом. Для очистки солнечной панели компании Hevel (микроаморфный модуль площадью 1,43 м 2 , номинальной мощностью 125 Вт) на нее монтируют параллельно расположенные провода 2, расстояние между проводами составляет 5 см. При возникновении снежного покрова на поверхности солнечной панели датчики натяжения проводов 4 фиксируют нагрузку на провода и активируют систему очистки. Подают импульс постоянного тока в 1000 А, в 3 раза превышающий ток резонанса, благодаря резкому увеличению тока происходит колебание проводов в течение трех секунд, а затем по мере уменьшения тока происходит соударение проводов друг о друга, тем самым возникает явление резонанса. Это способствует стряхиванию снега с поверхности солнечной панели и наиболее эффективному режиму работы солнечной панели в зимнее время.

Итак, заявляемое изобретение позволяет эффективно работать солнечным панелям в зимнее время, благодаря своевременной, быстродействующей и автоматизированной очистки солнечных панелей.

Заявляемый способ автоматизированной очистки солнечных панелей позволит повысить эффективность работы и увеличить КПД, при малых затратах на оборудование, обслуживание и высокий потенциал работы в любых погодных условиях.

Похожие патенты RU2679771C1

название год авторы номер документа
Устройство и способ автоматизированной очистки солнечной панели 2017
  • Исмагилов Флюр Рашитович
  • Хайруллин Ирек Ханифович
  • Вавилов Вячеслав Евгеньевич
  • Каримов Руслан Динарович
RU2645444C1
Способ ориентации на Солнце панелей солнечной энергии, закрываемых от неблагоприятных воздействий внешней среды при пыльной буре, и устройство для его осуществления 2020
  • Панченко Алексей Владимирович
  • Панченко Владимир Николаевич
RU2737477C1
СОЛНЕЧНЫЙ КОЛЛЕКТОР ДЛЯ РАБОТЫ В УСЛОВИЯХ СЕВЕРНЫХ ТЕРРИТОРИЙ 2010
  • Владимиров Александр Иванович
RU2428637C1
ВСТРЯХИВАТЕЛЬ ПРОВОДОВ 2005
  • Ефимочкин Анатолий Павлович
  • Ефимочкина Дарья Анатольевна
RU2318279C2
ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ С ФУНКЦИЕЙ САМООЧИСТКИ СОЛНЕЧНЫХ МОДУЛЕЙ 2013
  • Федяев Сергей Леонидович
  • Архипов Александр Олегович
  • Корнилов Вячеслав Васильевич
  • Козлов Сергей Александрович
  • Маркевич Павел Александрович
RU2558398C2
СПОСОБ УБОРКИ СНЕЖНО-ЛЕДЯНОЙ МАССЫ СО СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА 2012
  • Оленев Евгений Александрович
RU2492284C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА ОТ СНЕГА И НАЛЕДИ 2013
  • Вихрова Нина Юрьевна
  • Гапанович Андрей Валентинович
  • Раков Виктор Викторович
  • Розенберг Ефим Наумович
  • Чернин Марк Абрамович
  • Шевцов Борис Васильевич
  • Яшин Андрей Ильич
RU2517204C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА ОТ СНЕГА И ЛЬДА ПУТЕМ ЭЛЕКТРООБОГРЕВА 2008
  • Иньков Юрий Моисеевич
  • Симонов Михаил Давидович
  • Шабалин Николай Григорьевич
  • Феоктистов Валерий Павлович
RU2415988C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА 2013
  • Вихрова Нина Юрьевна
  • Гапанович Валентин Александрович
  • Раков Виктор Викторович
  • Розенберг Ефим Наумович
  • Чернин Марк Абрамович
  • Шевцов Борис Васильевич
  • Яшин Андрей Ильич
RU2517202C1
СПОСОБ УДАЛЕНИЯ ЛЬДА И НАЛЕДИ С РАЗЛИЧНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ 2008
  • Рыбкин Анатолий Петрович
RU2408760C2
Читайте также:  Как делать ссылки в панели задач

Иллюстрации к изобретению RU 2 679 771 C1

Реферат патента 2019 года Способ автоматизированной очистки солнечных панелей

Изобретение относится к области электроэнергетики, энергосбережения и может быть использовано для очистки солнечных панелей от снега и льда в зимнее время. Технический результат: повышение эффективности работы солнечных панелей и увеличение их кпд, а также возможность постоянного использования энергии солнца вне зависимости от погодных условий. Согласно способу автоматизированной очистки солнечных панелей на параллельно расположенные провода над поверхностью солнечной панели в первоначальный момент времени подают электрический ток. Сначала в течение первых трех секунд подают электрический ток, в три раза превышающий ток резонанса, а затем уменьшают его до значения электрического тока, создающего силу Ампера, способную привести провода к резонансу, с помощью которого обеспечивают стряхивание снега с поверхности солнечной панели. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 679 771 C1

Способ автоматизированной очистки солнечных панелей, по которому на параллельно расположенные провода над поверхностью солнечной панели в первоначальный момент времени подают электрический ток, отличающийся тем, что сначала в течение первых трех секунд подают электрический ток, в три раза превышающий ток резонанса, а затем уменьшают его до значения электрического тока, создающего силу Ампера, способную привести провода к резонансу, с помощью которого обеспечивают стряхивание снега с поверхности солнечной панели.

Источник

Оцените статью
Авто Город