2 (24), июль 2009г - VerBulak

УДК 621.39.075
Приборы и средства автоматизации
Ю. А. ЦЫБА,
канд. техн. наук, профессор,
А. М. ДАРАЕВ,
старший преподаватель,
Э. Т. АКТАЕВ,
инженер ЦИТО,
Алматинский институт
энергетики и связи,
г. Алматы
В настоящее время вопросам использования возобновляемых
источников энергии (ВИЭ) уделяется большое внимание. Они
рассматриваются как серьезное дополнение к традиционным.
К возобновляемым источникам энергии относится ветровая,
гидравлическая, солнечная, геотермальная энергии; энергия
биомассы. Среди всех источников энергии солнечная радиация
по масштабам ресурсов, экологической чистоте и повсеместной
распространенности наиболее перспективна. Годовое количество
солнечной энергии, достигающей поверхности Земли,
оценивается в 1,05·1018 кВт.ч. Без ущерба для экологической
среды может быть использовано 1,5% всей падающей на Землю
энергии, то есть 1,62·1016 В работе приводятся принципы построения существующих следящих электроприводов Солнечных фотоэлектрических
станций и рассматриваются перспективы развития систем наведения с частотно-регулируемым приводом.
Для преобразования энергии излучения Солнца используются
специальные устройства – гелиоустановки (ГУ) или так
называемые Солнечные фотоэлектрические станции (СФЭС),
основным элементом которых являются солнечные батареи.
Принцип действия солнечных батарей состоит в прямом
преобразовании солнечного света в электрический ток. При этом
генерируется постоянный ток. Энергия может использоваться как
напрямую различными нагрузками постоянного тока, запасаться
в аккумуляторных батареях для последующего использования
или покрытия пиковой нагрузки, а также преобразовываться в
переменный ток.
В начале своего развития широкое распространение получили
неподвижные фотоэлектрические гелиоустановки. Однако
среднесуточная мощность, вырабатываемая неподвижной
солнечной батареей, меньше, чем при слежении за Солнцем. На
рис. 1 представлена экспериментально полученная зависимость
фототока Iф от угла падения излучения αi, из которой следует, что
когда гелиоустановка неподвижна и сориентирована в полдень по
направлению на Солнце, то она теряет порядка 40% мощности
по сравнению с подвижной гелиоустановкой. Это происходит
при условии, если часовой угол восхода и захода составляет соответственно
00 до 1800 и весь световой день доступна прямая
солнечная радиация [1].
Следует отметить особую роль локальных геоинформационных
систем (ГИС) в анализе и систематизации данных о
кВт.ч. в год, что эквивалентно 2·1012 пространственном распределении и количественной характери-
тонн условного топлива.
стике доступного к освоению потенциала ВИЭ для конкретного
региона. Формирование банков данных и карт на основе ГИСтехнологий,
требует приложения значительных усилий специалистов
разных областей знаний, является, несомненно, одним
из приоритетных направлений исследований по обеспечению
расширенного внедрения энергоустановок на основе ВИЭ. Работы
в этом направлении ведутся недостаточно интенсивно, что
приводит к отсутствию у специалистов достоверной информации
об эффективном потенциале СФЭС в районе проектирования.
Особенно это актуально для регионов Казахстана, имеющего
огромную территорию.
Для фотоэлектрических гелиоустановок без концентрации
энергии целесообразно применять экваториальную систему
координат, где по основной оси положение регулируется автоматически
в течение всего дня, а по координате склонения
положения достаточно менять вручную несколько раз в год [1].
На рис. 2 представлено опорно-поворотное устройство (ОПУ)
Рис. 1. Зависимость силы тока фотопреобразователя от угла энергетической гелиоустановки без концентрации энергии с
падения излучения
экваториальной системой координат.
ВЕСТНИК
№ 2 (24), июль, 2009 7
Àâòîìàòèçàöèè