Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

67 страниц

563.00 ₽

Купить ГОСТ Р 57229-2016 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Распространяется на устройства (системы) слежения за Солнцем, предназначенные для работы в фотоэлектрических системах. Стандарт устанавливает минимальные требования к системам слежения за Солнцем, обеспечивающие полноту информации о конкретной системе слежения за Солнцем.

Стандарт устанавливает методы испытаний систем слежения за Солнцем и их основных компонентов. Часть методов испытаний устанавливает способы измерения и расчета параметров, указываемых в паспортных данных конкретной системы слежения за Солнцем, другая часть методов испытаний предназначена для определения соответствия характеристик систем слежения за Солнцем требуемым значениям Вторая часть испытаний предназначена также для выявления конструкций систем слежения за Солнцем, которые будут иметь высокую вероятность отказов в отличие от конструкций, способных выполнять свои функции в соответствии с технической документацией с высокой надежностью. Результаты механических испытаний, приведенных в настоящем стандарте, не распространяются на фундамент и части строительных конструкций, к которым крепиться испытуемая система слежения за Солнцем, поскольку такой тип соответствия определяется также строительными нормами и правилами, и особенностями места установки, например, типами почвы и т. П. Стандарт также может быть использован при разработке гелиотехнических устройств и гелиосистем других типов.

 Скачать PDF

Содержит требования IEC 62817(2014)

Оглавление

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

4 Классификация

5 Характеристики

6 Технические требования

     6.1 Системы слежения за Солнцем для размещения плоских фотоэлектрических модулей

     6.2 Системы слежения за Солнцем для размещения фотоэлектрических модулей с концентраторами

     6.3 Одноосные системы слежения за Солнцем

     6.4 Двухосные системы слежения за Солнцем

     6.5 Компоненты

     6.6 Управление

     6.7 Приведение в действие

     6.8 Положения системы слежения за Солнцем

     6.9 Внешние компоненты и соединения

     6.10 Параметры

     6.11 Монтаж

     6.12 Показатели надежности

7 Методы испытаний

     7.1 Визуальный контроль

     7.2 Определение мгновенной ошибки наведения

     7.3 Определение точности слежения

     7.4 Испытание на повторяемость наведения

     7.5 Проверка работоспособности

     7.6 Определение энергетических характеристик

     7.7 Механические испытания

     7.8 Испытания на воздействие внешних климатических факторов

     7.9 Ускоренные испытания на износостойкость

     7.10 Методы испытаний электронного оборудования

     7.11 Протокол испытаний

Приложение А (справочное) Дополнительные расчеты точности систем слежения за Солнцем

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных национальных и межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте

Библиография

 
Дата введения01.09.2017
Добавлен в базу01.02.2017
Актуализация01.02.2020

Этот ГОСТ находится в:

Организации:

08.11.2016УтвержденФедеральное агентство по техническому регулированию и метрологии1614-ст
ИзданСтандартинформ2016 г.
РазработанГНУ ВИЭСХ

Photovoltaic systems. Solar trackers. General specifications

Нормативные ссылки:
Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

ГОСТР

57229—

2016

(МЭК 62817: 2014)

СИСТЕМЫ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ

Устройства слежения за Солнцем. Технические условия

(IEC 62817:2014,

Photovoltaic systems — Design qualification of solar trackers,

MOD)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2016

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Государственным научным учреждением «Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства» (ВИЭСХ) на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии международного стандарта, указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 039 «Энергосбережение, энергетическая эффективность, энергоменеджмент»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 ноября 2016 г. № 1614-ст

4    Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 62817:2014 «Системы фотоэлектрические. Оценка конструкции устройств слежения за Солнцем» (IEC 62817:2014 «Photovoltaic systems — Design qualification of solar trackers». MOD) путем изменения отдельных фраз. слов, ссылок, которые выделены в тексте курсивом.

Внесение указанных технических отклонений направлено на учет потребностей национальной экономики Российской Федерации и особенностей объекта стандартизации, характерных для Российской Федерации.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных меадуна-родных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты» В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомления и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

©Стандартинформ. 2016

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

специально для повышения плотности потока и/или изменения пространственного распределения солнечного излучения на приемнике. Если по каким-либо причинам требуемая ориентация оптической оси (приемной поверхности) нарушена, выходная мощность фотоэлектрических модулей/устройств с концентраторами существенно снижается.

Если фотоэлектрический модуль/устройство с концентратором концентрирует излучение в одном измерении, слежение необходимо выполнять только по одной оси. Если фотоэлектрический модуль/ устройство с концентратором концентрирует излучение в двух измерениях, слежение необходимо выполнять по двум осям.

6.2.3    Точность слежения

В фотоэлектрических модулях/устройствах с концентраторами требования к точности слежения обычно обусловлены использованием излучения только внутри угла видимости концентратора. При ошибке наведения на Солнце меньшей, чем угол видимости, фотоэлектрические модули/ устройства с концентраторами обычно обеспечивают не менее 90 % номинальной выходной мощности.

6.3    Одноосные системы слежения за Солнцем

6.3.1    Общие положения

Одноосные системы слежения за Солнцем имеют одну ось вращения, расположенную в определенном направлении относительно горизонта или несколько осей вращения, расположенных в одном определенном направлении относительно горизонта.

Примечания

1    Одноосные системы слежения за Солнцем также могут называться однокоординатными

2    Здесь и далее, когда речь идет об ориентации систем слежения за Солнцем и определении углов, под горизонтом и поверхностью земли подразумевается математический горизонт

6.3.2    Конструкции одноосных систем слежения за Солнцем

Основные типы конструкций одноосных систем слежения за Солнцем:

-    с горизонтальной осью вращения;

-    с вертикальной осью вращения;

• с наклонной осью вращения.

Ось вращения одноосной системы слежения за Солнцем с горизонтальной осью вращения (см. рисунок 1) горизонтальна по отношению к поверхности земли.

Горизонтальную ось вращения рекомендуется устанавливать вдоль истинного северного меридиана. При использовании специальных алгоритмов слежения горизонтальную ось вращения можно установить в любом направлении.

Рисунок 1 — Пример одноосной системы слежения за Солнцем с горизонтальной осью вращения

Ось вращения одноосных систем слежения за Солнцем с вертикальной осью вращения (см. рисунок 2) вертикальна по отношению к поверхности земли. При этом фотоэлектрические модули на таких системах слежения за Солнцем, как правило, стационарно закреплены под некоторым углом к горизонту. В течение дня такие системы слежения за Солнцем поворачиваются с востока на запад.

Примечание — Здесь и далее, если нет дополнительных пояснений, для простоты восприятия под фотоэлектрическим модулем подразумевается как плоский фотоэлектрический модуль, так и фотоэлектрический модуль/устройство с концентратором

8

ГОСТ P 57229—2016

Рисунок 2 — Пример одноосной системы слежения за Солнцем с вертикальной осью вращения

Все системы слежения за Солнцем с осью вращения, расположенной между горизонталью и вертикалью. рассматриваются как наклонные одноосные системы слежения за Солнцем (см. рисунок 3). Для того чтобы уменьшить ветровое сопротивление и высоту над землей поднятого края в таких системах слежения за Солнцем, угол наклона их оси относительно горизонта обычно ограничен.

Рисунок 3 — Пример наклонной одноосной системы слежения за Солнцем

Одноосная система слежения за Солнцем с осью вращения, параллельной полярной оси. является частным случаем одноосной наклонной системой слежения за Солнцем, у которой угол наклона оси относительно горизонта равен широте места установки. При этом вращение воспринимающей солнечное излучение поверхности проходит вокруг оси, направленной на полюс Мира. Такие системы также называют экваториальными системами слежения за Солнцем.

6.3.3 Ориентация фотоэлектрического модуля по отношению к оси вращения

Для характеристик фотоэлектрического модуля, установленного на системе слежения за Солнцем. важную роль играет ориентация его приемной поверхности по отношению к оси системы слежения за Солнцем.

У горизонтальных и наклонных одноосных систем слежения за Солнцем приемную поверхность фотоэлектрического модуля рекомендуется располагать параллельно оси вращения. В этом случае при выполнении слежения фотоэлектрический модуль следует по поверхности цилиндра с поворотной симметрией относительно оси вращения.

У вертикальных одноосных систем слежения за Солнцем приемную поверхность фотоэлектрического модуля рекомендуется устанавливать под углом по отношению к оси вращения (см., например, рисунок 2). В этом случае при выполнении слежения фотоэлектрический модуль следует по поверхности конуса с поворотной симметрией относительно оси вращения.

6.4 Двухосные системы слежения за Солнцем

6.4.1 Общие положения

Двухосные системы слежения за Солнцем имеют две оси вращения, расположенные в разных направлениях относительно горизонта. Обычно эти оси перпендикулярны друг другу.

Примечание — Двухосные системы слежения за Солнцем также могут называться двухкоординатными

9

Основной осью считается ось. неподвижная относительно земли. Ось. положение которой определяется по отношению к основной, считается дополнительной осью.

Двухосные системы слежения за Солнцем могут иметь несколько осей вращения, расположенных в одном направлении относительно горизонта (как правило, в направлении дополнительной оси).

Соотношение между углами, определяющими положение Солнца, показано на рисунке 4. Аналогично определяются ориентация приемной поверхности фотоэлектрического модуля и положение осей системы слежения за Солнцем.

Азимутальный угол а определяют в градусах «к востоку от севера», нулевой азимут направлен на север, а азимут 90° направлен на восток.

Угол относительно зенита 0 равен 0°. и соответственно угол наклона приемной поверхности фотоэлектрического модуля относительно горизонта (высота) р равен 90°. когда приемная поверхность фотоэлектрического модуля перпендикулярна горизонту (см. рисунок 5). Угол относительно зенита 0 = 90° и р = 0е. когда фотоэлектрический модуль занимает горизонтальное положение. Соотношение угла наклона и угла падения на горизонтальную поверхность (угла относительно зенита) р = 90° - 0.



« — азимутальный угол; 9 — угол между направлением на Солнце и зенит (угол относительно зенита); h — угловая высота Солнца (соответствует углу наклона приемной поверхности относительно горизонта р при условии, что солнечные лучи падают нормально к приемной поверхности)

Рисунок 4 — Соотношение между углами, определяющими положение Солнца и положение осей (ориентацию) системы слежения за Солнцем


Р

0:



р=90°

0=0°


777777777777777777


Рисунок 5 — Соотношение между углом наклона приемной поверхности к горизонту (высотой)

и углом относительно зенита


10


ГОСТ P 57229—2016

Приведенные выше варианты определения углов поворота и знаков углов поворота являются общепринятыми для систем слежения за Солнцем, однако допустимы и другие варианты, в этом случае следует приводить полное описание определения углов поворота и знаков углов поворота. Например, диапазон перемещения системы слежения за Солнцем вокруг вертикальной оси может быть задан как «азимутальный от + 20° до + 340°» или в другом варианте, как «азимутальный ± 160° от юга».

6.4.2 Конструкции двухосных систем слежения за Солнцем

Основные типы конструкций двухосных систем слежения за Солнцем:

-    с горизонтальной основной осью вращения;

-    с вертикальной основной осью вращения;

-    с наклонной основной осью вращения

Они различаются ориентацией основной оси относительно поверхности земли.

У двухосных систем слежения за Солнцем с горизонтальной основной осью (см. рисунок 6) основная ось горизонтальна по отношению к поверхности земли. Дополнительная ось при этом обычно перпендикулярна основной оси.

Рисунок 6 — Пример двухосной системы слежения за Солнцем с горизонтальной основной осью

Основную ось вращения двухосных систем слежения за Солнцем с горизонтальной основной осью рекомендуется устанавливать вдоль истинного северного меридиана или линии широты «восток— запад». При использовании специальных алгоритмов слежения горизонтальную ось вращения можно установить в любом направлении.

У двухосных систем слежения за Солнцем с вертикальной основной осью (см. рисунок 7) основная ось вертикальна по отношению к поверхности земли Дополнительная ось при этом обычно перпендикулярна основной оси.

Примечание — Такую систему слежения за Солнцем также называют азимутально-зенитальмой системой слежения за Солнцем

Рисунок 7 — Пример двухосной системы слежения за Солнцем с вертикальной основной осью

У двухосной системы слежения за Солнцем с наклонной основной осью основная ось установлена между горизонталью и вертикалью, наклонно по отношению к поверхности земли. Дополнительная ось при этом обычно перпендикулярна основной оси.

11

6.4.3 Ориентация фотоэлектрического модуля по отношению к осям вращения

Для характеристик фотоэлектрического модуля, установленного на системе слежения за Солнцем. важную роль играет ориентация его приемной поверхности по отношению к осям системы слежения за Солнцем.

У двухосных систем слежения за Солнцем приемную поверхность фотоэлектрического модуля рекомендуется устанавливать параллельно дополнительной оси вращения.

6.5 Компоненты

6.5.1    Привод

6.5.1.1    Электропривод

Для создания вращательного движения электропривод использует электрическую энергию двигателей переменного тока или щеточных и бесщеточных двигателей постоянного тока. Такие двигатели обычно соединены с коробками передач, в которых скорость вращения преобразуется в дополнительный момент. В последнем звене коробка передач или рычажная система выполняют вращательное или линейное перемещение, с помощью которого обеспечиваются перемещение вокруг оси вращения и повышение жесткости оси.

6.5.1.2    Гидропривод

В гидроприводе для образования гидравлического давления используются насосы. Давление передается гидросистемой на исполнительные гидромоторы или цилиндры, которые преобразуют давление во вращательное или линейное перемещение, обеспечивающее перемещение системы слежения за Солнцем вокруг оси вращения.

6.5.1.3    Пассивный привод

В системах слежения за Солнцем с пассивным приводом перемещение вокруг оси обеспечивается за счет перепада давления рабочей жидкости. Разница давлений возникает в результате тепловых градиентов, создаваемых различной степенью затенения. Система слежения за Солнцем перемещается так. чтобы выровнять дисбаланс давления.

6.5.2    Трансмиссия

В трансмиссию входят все компоненты системы слежения за Солнцем, которые передают механическое движение к элементам системы. Обычно трансмиссия включает механические передачи, двигатели, исполнительные механизмы или устройства (гидравлические или пневматические). В трансмиссию не входят электронные элементы управления и сопряжения установленного оборудования.

6.5.3    Установочная конструкция

Установочная конструкция предназначена для крепления фотоэлектрических модулей к системе слежения за Солнцем.

Установочная конструкция должна обеспечивать необходимую прочность и жесткость указанного крепления для обеспечения стойкости к внешним воздействиям. При этом должны учитываться работа и прочностные характеристики конструкций, обеспечивающих крепление установочной конструкции к основанию или фундаменту, а также особенности и прочностные характеристики основания.

6.5.4    Вертикальное крепление

6.5.4.1    Общие положения

Вертикальное крепление передает нагрузку конструкции на фундамент/основание. Применяются два основных типа вертикальных креплений.

6.5.4.2    Системы слежения за Солнцем, устанавливаемые на вертикальных опорах или стойках

Система слежения за Солнцем, устанавливаемая на опорах, передает нагрузку на основание и/или

фундамент посредством одной или нескольких вертикальных опор (см., например, на рисунке 7). Такие вертикальные опоры крепятся к одному или нескольким основаниям.

На опорах могут быть установлены любые типы систем слежения за Солнцем (одноосные и двухосные).

6.5.4.3    Карусельные системы слежения за Солнцем

Карусельные системы слежения за Солнцем передают нагрузку на фундамент посредством кольца (см., например, на рисунке 2). Такое кольцо закрепляется или соприкасается с фундаментом в нескольких точках.

Карусельные системы слежения за Солнцем имеют вертикальную основную ось.

6.5.5    Блок управления

Блок управления системы слежения за Солнцем включает всю электронную аппаратуру управления: микропроцессор, пускозащитную аппаратуру двигателей, блоки питания и преобразования.

12

ГОСТ P 57229—2016

аппаратуру передачи данных и т. п. В него обычно не входят датчики положения, такие как аналого-цифровые преобразователи и концевые выключатели.

6.5.6    Датчики

В общем случае система слежения за Солнцем включает следующие датчики:

-    датчики, которые обеспечивают замкнутый контур управления (датчики положения Солнца, измерители выходной мощности фотоэлектрического модуля);

-    датчики, которые обеспечивают точное позиционирование трансмиссии (аналого-цифровые преобразователи, угломеры);

-    датчики, которые передают данные о погоде (температура, скорость и направление ветра и т. п.) либо с целью управления системой, либо для регистрационных целей.

6.6    Управление

Слежение за Солнцем, как правило, может выполняться по одному из следующих алгоритмов: непрерывно, импульсно. непрерывно-импульсно, по заранее заданной траектории. Основные режимы, обеспечиваемые системой управления:

-    режим автоматического слежения;

-    режим ручного наведения (по крайней мере для пусконаладочного режима);

-    режим управления слежением с внешнего компьютера.

В системе слежения за Солнцем может отсутствовать режим автоматического слежения или режим управления слежением с внешнего компьютера или могут быть дополнительные режимы работы.

6.6.1    Пассивное управление

Пассивное слежение за Солнцем обычно основано на использовании воздействия внешней среды с тем. чтобы вызвать изменение плотности жидкости. Изменение плотности жидкости создает внутренние силы, в результате действия которых происходит изменение положения установленного оборудования (фотоэлектрических модулей).

6.6.2    Активное управление

6.6.2.1    Общие положения

При активном слежении за Солнцем для управления электрическими цепями и приводами (двигателями. гидравлическими устройствами и прочим) используется внешняя энергия.

6.6.2.2    Управление с разомкнутым контуром

Управление с разомкнутым контуром является активным способом слежения, при котором контур обратной связи с непосредственным определением положения Солнца или мощности фотоэлектрического модуля не используется. В другом варианте при таком способе управления для определения направления наведения и соответствующего управления приводами используются математические расчеты положения Солнца (на основе времени дня. даты, координат местности и т. п.).

При управлении с разомкнутым контуром не предполагается отсутствие обратных связей от самих элементов привода. Приводы могут быть сервомоторами с датчиками, и управление ими может осуществляться блоком управления с обратной связью.

Разомкнутый контур в смысле управления системой слежения за Солнцем подразумевает алгоритм управления, в котором непосредственная обратная связь по фактической ошибке наведения отсутствует.

6.6.2.3    Управление с замкнутым контуром

Этот способ является активным управлением слежения, при котором для управления приводами и положением установленного оборудования используется некоторая обратная связь (например, от оптического датчика положения Солнца или по величине выходной мощности фотоэлектрического модуля).

6.6.2.4    Смешанное управление

Этот способ является активным управлением, объединяющим математические расчеты положения Солнца и данные от некоторых датчиков, применяемых при управлении с замкнутым контуром. Существует множество различных вариантов смешанного управления.

6.6.3 Превентивное управление

Превентивное управление (возвратное слежение) относится к преднамеренному ориентированию фотоэлектрических модулей с отклонением от направления на Солнце. Обычно превентивное управление используется для того, чтобы избежать взаимного затенения соседних фотоэлектрических моду-лей/фотоэлектрических модулей соседних систем слежения за Солнцем ранним утром или на исходе дня при низком положении Солнца над горизонтом.

13

ГОСТ P 57229—2016

Содержание

1    Область применения..................................................................1

2    Нормативные ссылки..................................................................1

3    Термины и определения...............................................................2

4    Классификация......................................................................3

5    Характеристики......................................................................4

6    Технические требования...............................................................7

6.1    Системы слежения за Солнцем для размещения плоских фотоэлектрических модулей.......7

6.2    Системы слежения за Солнцем для размещения фотоэлектрических модулей

с концентраторами...................................................................7

6.3    Одноосные системы слежения за Солнцем............................................8

6.4    Двухосные системы слежения за Солнцем............................................9

6.5    Компоненты.....................................................................12

6.6    Управление.....................................................................13

6.7    Приведение в действие...........................................................14

6.8    Положения системы слежения за Солнцем...........................................14

6.9    Внешние компоненты и соединения.................................................14

6.10    Параметры....................................................................16

6.11    Монтаж........................................................................20

6.12    Показатели надежности..........................................................20

7    Методы испытаний..................................................................21

7.1    Визуальный контроль.............................................................21

7.2    Определение мгновенной ошибки наведения.........................................22

7.3    Определение точности слежения...................................................24

7.4    Испытание на повторяемость наведения.............................................26

7.5    Проверка работоспособности......................................................27

7.6    Определение энергетических характеристик..........................................30

7.7    Механические испытания..........................................................31

7.8    Испытания на воздействие внешних климатических факторов...........................41

7.9    Ускоренные испытания на износостойкость...........................................44

7.10    Методы испытаний электронного оборудования......................................47

7.11    Протокол испытаний.............................................................57

Приложение А (справочное) Дополнительные расчеты точности систем слежения за Солнцем.....59

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных национальных

и межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных

в примененном международном стандарте..................................61

Библиография........................................................................62

ГОСТ Р 57229-2016 (МЭК 62817:2014)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СИСТЕМЫ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ

Устройства слежения за Солнцем. Технические условия

Photovoltaic systems Solar trackers General specifications

Дата введения — 2017—09—01

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется на устройства (системы) слежения за Солнцем, предназначенные для работы в фотоэлектрических системах.

Система слежения за Солнцем — это комплекс устройств и механизмов, обеспечивающий за счет следования за движением Солнца по небосводу точно заданное положение приемных поверхностей фотоэлектрических устройств относительно Солнца и тем самым увеличение солнечного излучения, поступающего на приемные поверхности.

Настоящий стандарт устанавливает минимальные требования к системам слежения за Солнцем, обеспечивающие полноту информации о конкретной системе слежения за Солнцем.

Настоящий стандарт устанавливает методы испытаний систем слежения за Солнцем в целом и их основных компонентов. Часть методов испытаний устанавливает способы измерения и расчета параметров. указываемых в паспортных данных конкретной системы слежения за Солнцем, другая часть методов испытаний предназначена для определения соответствия характеристик систем слежения за Солнцем требуемым значениям.

Вторая часть испытаний предназначена также для выявления конструкций систем слежения за Солнцем, которые будут иметь высокую вероятность отказов в отличие от конструкций, способных выполнять свои функции в соответствии с технической документацией с высокой надежностью.

Результаты механических испытаний, приведенных в настоящем стандарте, не распространяются на фундамент и части строительных конструкций, к которым крепится испытуемая система слежения за Солнцем, поскольку такой тип соответствия определяется также строительными нормами, правилами и особенностями места установки, например, типами почвы и т. п.

Настоящий стандарт также может быть использован при разработке гелиотехнических устройств и гелиосистем других типов.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 14254-2015 (IEC 60529:2013) Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP)

ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ ИСО/МЭК 17025—2009 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий

Издание официальное

ГОСТ 28203-89 (МЭК 68-2-6-82) Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов Часть 2. Испытания Испытание Fc и руководство: Вибрация (синусоидальная)

ГОСТ 28213-89 (МЭК 68-2-27-87) Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания Испытание Еа и руководство: Одиночный удар

ГОСТ 30630.1.10-2013 (IEC 60068-2-75:1997) Методы испытаний на стойкость к механическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Удары по оболочке изделия

ГОСТ IEC 62262-2015 Электрооборудование. Степени защиты, обеспечиваемой оболочками от наружного механического удара (код IK)

ГОСТ Р 51317.4 5—99 (МЭК 61000-4-5-95) Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к микросекундным импульсным помехам большой энергии. Требования и методы испытаний

ГОСТ Р 51597-2000 Нетрадиционная энергетика. Модули солнечные фотоэлектрические. Типы и основные параметры

ГОСТ Р МЭК 60904-3-2013 Государственная система обеспечения единства измерений. Приборы фотоэлектрические. Часть 3. Принципы измерения характеристик фотоэлектрических приборов с учетом стандартной спектральной плотности энергетической освещенности наземного солнечного излучения

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия) Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.

3.1    фотоэлектрическая система (photovoltaic system. PV system): Система, преобразующая солнечную энергию в электрическую с помощью прямого преобразования и использующая ее для частичного или полного покрытия электрических нагрузок потребителя и/или передачи ее в сеть.

Примечание — Также допускается использовать термины «солнечная фотоэлектрическая станция; СФЭС», «солнечная электростанция. СЭС»

3.2    фотоэлектрическое устройство (photovoltaic device. PV device): Устройство, в котором энергия солнечного излучения преобразуется в электрическую энергию на основе фотоэффекта.

3.3    фотоэлектрический элемент (photovoltaic cell, PV cell): Наименьший неделимый преобразователь энергии солнечного излучения в электрическую энергию на основе фотоэффекта.

Примечания

1    Фотоэлектрический элемент может также преобразовывать иное электромагнитное излучение

2    Также допускается использовать термины «солнечный фотоэлектрический элемент», «солнечный элемент», «фотоэлектрический преобразователь», «фотопреобразователь»

3.4    фотоэлектрический модуль; ФМ (photovoltaic module. PV module): Устройство, конструктивно обьединяющее электрически соединенные между собой фотоэлектрические элементы, защищенное от окружающей среды и допускающее испытания и эксплуатацию в качестве независимой конструкционной единицы.

Примечание — Также допускается использовать термин «фотоэлектрический солнечный модуль. ФСМ» в соответствии с ГОСТ Р 51597

2

ГОСТ P 57229—2016

3.5    фотоэлектрические устройства с концентраторами (concentrator photovoltaic device. CPV device): Фотоэлектрические устройства, в которых происходит изменение пространственного распределения и/или повышение плотности потока солнечного излучения, в результате чего в электрическую энергию преобразуется концентрированное излучение.

3.6    фотоэлектрическая батарея: ФБ (photovoltaic array. РV array): Устройство, состоящее из электрически соединенных фотоэлектрических модулей, фотоэлектрических цепочек или фотоэлектрических групп, генерирующее постоянный электрический ток под воздействием электромагнитного излучения и включающее также все компоненты, обеспечивающие электрические и механические соединения внутри батареи и с внешними устройствами, конструкциями.

Примечания

1    В настоящем стандарте под ФБ понимаются все ее составляющие до входных зажимов постоянного тока преобразователя энергии, накопителя энергии или нагрузки постоянного тока Границей ФБ считается выходная сторона отключающего устройства ФБ

2    ФБ может состоять из единственного фотоэлектрического модуля, отдельной фотоэлектрической цепочки, или нескольких параллельно соединенных фотоэлектрических цепочек, или нескольких параллельно соединенных фотоэлектрических групп и их соответствующих компонентов

3.7    приемная поверхность: Поверхность фотоэлектрического устройства/фотоэлектрической части устройства, на которую поступает солнечное излучение.

3.8    плоскость приемных поверхностей: Плоскость, в которой расположены приемные поверхности фотоэлектрических модулей, установленных на системе слежения за Солнцем.

3.9    слежение Ориентация с постоянной стабилизированной скоростью.

3.10    медианная точность системы слежения за Солнцем (tracker typical accuracy): Медианное значение ошибки наведения по отобранным данным.

Примечание — Все зарегистрированные ошибки наведения будут иметь положительные значения, соответственно «медианная точность» будет больше нуля и меньше 95-го лроцентиля точности

3.11    95-й процентиль точности системы слежения за Солнцем (tracker 95,h percentile accuracy): Значение 95-ro лроцентиля ошибки наведения по набору отобранных данных (95 % измеренных данных мгновенной ошибки наведения будут ниже этого значения).

4 Классификация

Системы слежения за Солнцем, предназначенные для применения в фотоэлектрических системах, подразделяют на два основных класса:

-    системы слежения за Солнцем для размещения плоских фотоэлектрических модулей:

-    системы слежения за Солнцем для размещения фотоэлектрических модулей с концентраторами.

Каждый из этих классов систем слежения за Солнцем может быть далее разделен на категории по

количеству и направлению осей, компоновочным решениям исполнительных механизмов, типам приводов. климатическому исполнению, типу вертикального монтажа и фундамента, типу управления, типу формирования сигнала о направлении на Солнце и прочему, в том числе по указанным ниже характеристикам.

По количеству направлений осей вращения:

-    одноосные, которые, в свою очередь, подразделяют по направлению оси на:

-    с горизонтальной осью;

-    с вертикальной осью;

-    наклонные.

-    двуосные, которые, в свою очередь, подразделяют по направлению основной оси на:

-    с горизонтальной основной осью;

-    с вертикальной основной осью;

-    с наклонной основной осью.

По типу привода:

• с электроприводом;

-    с гидроприводом;

-    с пассивным приводом.

По типу приведения в действие:

-    с индивидуальным приведением в действие:

-    с групповым приведением в действие.

3

ГОСТ P 57229—2016

По типу управления:

-    с пассивным управлением;

-    с активным управлением;

-    с превентивным управлением.

По типу вертикального крепления:

-    на вертикальных опорах или стойках;

-    карусельные.

По месту установки:

-    на земле;

-    на воде;

-    на здании (крыше, стене) или другом объекте;

-    интегрированные в здание/объект.

По типу фундамента:

-    на фундаменте глубокого залегания;

-    на поверхностном фундаменте.

5 Характеристики

Основные характеристики систем слежения за Солнцем приведены в таблице 1. Также в таблице 1 приведен пример указания характеристик в технической документации на систему слежения за Солнцем.

Некоторые характеристики из таблицы 1 являются необязательными. Если изготовитель системы слежения за Солнцем решает включить такие необязательные данные в техническую документацию на изделие, они должны быть получены и документально подтверждены в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

Часть характеристик определяется изготовителем и подтверждается испытательной лабораторией, часть определяется только в испытательной лаборатории.

Таблица 1 — Основные характеристики систем слежения за Солнцем

Характеристика

Пример указания характеристик в технической документации

Кем

определяется

подраздел

Изготовитель

Компания АБВ

(И)

Номер модели

XX1090

(И)

Тип системы слежения за Солнцем

Система слежения за Солнцем для размещения фотоэлектрического модуля с концентратором, двухосное

(И) e 1,6 2

Условия окружающей среды

Максимальная допустимая скорость ветра в режиме слежения

14 м/с

(И)6 17 4

Максимальная допустимая скорость ветра в штормовом положении

40 м/с

(И)6 17.5

Диапазон рабочей температуры

От - 20 до ♦ 50 *С

(И)617.1

Диапазон допустимой температуры

От - 40 до ♦ 60 *С

(И) 6 17.2

Снегостойкостъ

Допускается до 20 кг/м2 снеговой нагрузки

(И) 6 17 6

Точность слежения Л

Точность, медианная (слабый ветер, наименьшее отклонение)

0.1*

(Л) 7.3

Точность, медианная (слабый ветер, наибольшее отклонение)

0.3е

(Л) 7.3

ГОСТ P 57229—2016

Характеристик*

Пример указания характеристик в технической документации

Кем

определяется

подраздел

Точность, 95-й процентиль (слабый ветер, наименьшее отклонение)

0.5°

(Л) 7.3

Точность, 95-й процентиль (слабый ветер, наибольшее отклонение)

0.8*

(Л) 7.3

Средняя скорость ветра во время испытаний в условиях «слабого ветра»

3.1 мУс

(Л) 7.3

Точность, медианная (сильный ветер, наименьшее отклонение)

0.7*

(Л) 7.3

Точность, медианная (сильный ветер, наибольшее отклонение)

1.0*

(Л) 7.3

Точность. 95-й процентиль (сильный ветер, наименьшее отклонение)

1.1*

(Л) 7.3

Точность, 95-й процентиль (сильный ветер, наибольшее отклонение)

1.6*

(Л) 7.3

Средняя скорость ветра во время испытаний в условиях «сильного ветра»

5.2 м/с

(Л) 7.3

Вес и площадь, установленного оборудования во время испытаний

Нагрузка 500 кг. равномерно размещенная по площади 50 м2

(Л) 7 2. 7.3

Центр тяжести установленного оборудования во время испытаний

Центр тяжести оборудования расположен на 0.2 м выше поверхности, на которую устанавливают фотоэлектрические модули

(Л) 7 2. 7.3

Устанавливаемое оборудование

Минимальная/максимальная масса

100 кг/1025 кг

(И) 6 9.1

Ограничения на смещение центра масс

не более 0,3 м по вертикали

(И) 6 9.1

Максимальная площадь

30 м2

(И) 6 91

Номинальная площадь

28 м2

(И)

Максимальные допустимые динамические моменты во время движения

Азимут, ось 2 — 10 кН м; оси х, у —5кН м

Для уточнения моментов должен быть представлен набор диаграмм относительно каждой из осей вращения

(И) 7.7.4

Максимальные допустимые статические моменты в штормовом положении

Должен быть представлен набор диаграмм

(И) 7.7.3, 7.7 4

Электрические характеристики

Дневное потребление электроэнергии

1.5 кВт ч

(Л) 6 23. 7.5

Потребление электроэнергии в штормовом положении

1 к8тч

(Л) 6 23. 7.5

Питание

Переменный ток, 100—240 В. 50 Гц. 5 А

(И)

Максимальная потребляемая активная (полная) мощность в режиме слежения

500 Вт (550 ВА)

(Л) 7.5

Максимальная потребляемая активная (полная) мощность не в режиме слежения

50 Вт (55 ВА)

(Л) 7.5

5

Характеристика

Пример указания характеристик в технической документации

Кем

определяется

подраздел

Максимальная потребляемая активная (полная) мощность при переводе в штормовое положение

1000 Вт (1100 ВА)

(Л) 7.5

Резервное электропитание

Нет

(И)

Система привода

Тип управления

Индивидуальное

(И)6 11

Тип привода

Электрический

(И)6 7

Исполнительные устройства

Двигатели постоянного тока, 185 Вт

(И)

Диапазон перемещения, основная ось

1160* по азимуту

(И) 6.20

Диапазон перемещения, дополнительная ось

От 10* до 90* по высоте

(И) 6.20

Жесткость2*

См протокол лабораторных испытаний, в котором приведены места выполнения измерений, приложенные нагрузки и измеренные отклонения

(Л). 619 4, 763

Крутильная жесткость трансмиссии

См график углового рассогласования в зависимости от приложенного момента

(Л) 7 6 4

Люфт

Не более 2.5 мм

(Л) 6 19 3. 76 4

Характеристики системы управления

Тип управления

Смешанный

(И) 6.15

Сопряжение системы управления

Отсутствует

(И) 6 14 6

Внешнее сопряжение

Локальная сеть Ethernet, TCP/IP

(И)

Режим приведения в штормовое положение

Включается при скорости ветра 14 м/с

(И) 6.16.1

Время приведения в штормовое положение

4 мин

(И) 6.22

Рассогласование таймера

1 с в год

(И)

Слежение2*

Непрерывное

(И)

Тип датчиков2*

Датчик положения Солнца

(И)

Концевые выключатели

Не установлены

(И)

Масса

(И)

Размеры

(И)

Монтажные характеристики

Фундамент

Железобетон

(И) 6.9

Допуск по основной оси2*

±0.5*

6 19

Допуск по дополнительной оси2*

♦0.5*

6 19

Допустимые варианты присоединения установленного оборудования2*

Крепление рассчитано на установку фотоэлектрических модулей изготовителей «А». «Б» и «В» Допускается болтовое крепление в конфигурации «Г». «Д» и «Е»

Необходимые ресурсы2*

5 чел-час. грузоподъемная техника

6 24

6

Характеристик*

Пример указания характеристик в технической документации

Кем

определяется

подраздел

Обслуживание и показатели надежности

Расписание обслуживания2)

Повторная смазка — каждые 12 мес (0,75 чел-час)

Замена масла в трансмиссии — каждые три года (1.25 чел-час)

Средняя наработка на откаэ2)

3.5 года

6 25 2

Средняя продолжительность ремонта2)

2 ч (двигатель азимутального или зенитально-го привода)

(Приводят компоненты, которые могут потребовать ремонта или замены в течение 10-летнего срока)

6254

б Упрощенный (традиционный) вариант характеристики точности, представляющий собой значение с наибольшим и наименьшим отклонением от этого значения или наибольшее и наименьшее значения, в интервале между которыми может изменяться точность, получают из указанных восьми параметров точности, как описано в приложении А

2) Необязательные характеристики

Примечание — (И) — определяется изготовителем и подтверждается испытательной лабораторией. (Л) — определяется испытательной лабораторией

6 Технические требования

6.1    Системы слежения за Солнцем для размещения плоских фотоэлектрических модулей

6.1.1    Применение

Системы слежения за Солнцем для размещения плоских фотоэлектрических модулей должны обеспечивать уменьшение угла между направлением на Солнце и нормалью к приемной (рабочей) поверхности фотоэлектрического модуля. За счет этого обеспечивается более полное использование всей поступающей энергии Солнца и увеличивается количество энергии, поступающей на приемную поверхность фотоэлектрических модулей за тот же промежуток времени.

6.1.2    Характер преобразуемого солнечного излучения

Плоские фотоэлектрические модули преобразуют как прямое, так и рассеянное солнечное излучение. падающее под любым углом, и генерируют электроэнергию даже в том случае, когда их приемная поверхность не направлена прямо на Солнце. Слежение в фотоэлектрических системах с плоскими фотоэлектрическими модулями используется для увеличения количества энергии, получаемой от прямой составляющей солнечного излучения.

6.1.3    Точность слежения

Высокая точность слежения в системах слежения за Солнцем для размещения плоских фотоэлектрических модулей, как правило, не требуется. Плоские фотоэлектрические модули, размещенные на системах слежения за Солнцем с точностью слежения ± 5°. могут получить 99.6 % энергии падающего излучения.

6.2 Системы слежения за Солнцем для размещения фотоэлектрических модулей

с концентраторами

6.2.1    Применение

Системы слежения за Солнцем для размещения фотоэлектрических модулей с концентраторами должны обеспечивать реализацию преимуществ оптических устройств (концентраторов). Оптические устройства таких фотоэпектрических модулей/устройств должны быть ориентированы перпендикулярно потоку прямого солнечного излучения с большей точностью, чем приемные поверхности традиционных плоских фотоэлектрических модулей.

6.2.2    Характер преобразуемого солнечного излучения

Основным источником энергии для фотоэлектрических модулей/устройств с концентраторами является прямая составляющая солнечного излучения. Оптическое устройство разрабатывается

7