Abstract

The purpose of the work is to develop the design of a mobile solar power plant with automatic biaxial positioning of solar cells. The authors have developed the algorithm for the operation of a mobile solar power plant and the design of the control unit for the solar cell positioning system. Research and development of a solid-state model of the mobile solar power plant were done using the SolidWorks computer-aided design system. The design optimization for the solar power plant was carried out using computer engineering research. The design optimization of the parts was carried out by the method of generative design. Optimization of the control unit layout was carried out according to the results of studying the thermal processes that occur during steady-state operation using the Flow Simulation SolidWorks research module. It is established that the natural air cooling of the electronic control unit of the mobile solar power plant with this arrangement of elements is optimal and sufficient to ensure its operation in climatic zone B1. The design of the control unit housing ensures IP66 protection. The effect of wind load on the strength characteristics of load-bearing structures has been investigated. The research has established pressurized and turbulence zones, the value of equivalent stresses and deformations in load-bearing structures when exposed to wind speeds of up to 8 points (15 m/s) on the Beaufort scale. The design and materials of the supporting structures of the mobile solar power plant are determined taking into account minimum weight and dimensions, strength characteristics and ease of transportation. Using generative design, a topological analysis of the load-bearing elements of the mobile solar power plant was carried out, which allowed the reduction of their mass by 30 % while maintaining the required design strength.

Highlights

  • The purpose of the work is to develop the design of a mobile solar power plant with automatic biaxial positioning

  • The authors have developed the algorithm for the operation of a mobile solar power plant

  • The design optimization for the solar power plant was carried out using computer engineering research

Read more

Summary

РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ МОБИЛЬНОЙ СОЛНЕЧНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ*

Цель работы – разработка конструкции мобильной солнечной электростанции с автоматическим двухосевым позиционированием солнечных элементов. Исследования и разработка твердотельной модели мобильной солнечной электростанции выполнялись при помощи системы автоматизированного проектирования SolidWorks. Оптимизация конструкции солнечной электростанции проводилась при помощи компьютерных инженерных исследований. Оптимизация компоновки блока управления выполнялась по результатам исследований тепловых процессов, происходящих при установившемся режиме функционирования, при помощи исследовательского модуля Flow Simulation SolidWorks. Установлено, что естественное воздушное охлаждение электронного блока управления мобильной солнечной электростанции, при данной компоновке элементов, является оптимальным и достаточным для обеспечения его эксплуатации в климатической зоне В1. Определены конструктивное исполнение и материалы несущих конструкций мобильной солнечной электростанции с учетом обеспечения минимальных массогабаритных параметров, прочностных характеристик и удобства транспортировки. При помощи генеративного проектирования проведен топологический анализ несущих элементов мобильной солнечной электростанции, что позволило снизить их массу на 30 %, сохранив при этом необходимую расчетную прочность.

Методика проведения эксперимента
Результаты и их обсуждение
Список литературы
Findings
Вклад авторов

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.