Проект реалізується згідно з наказу Міністерства освіти і науки України від 30 січня 2018 р. № 79 "Про визначення основних напрямів використання бюджетних коштів відповідно до міжнародних договорів України на 2018 рік".

Метою проекту є підвищення продуктивності сонячної фотоелектричної системи за рахунок застосування плоских концентраторів та слідкуючої за Сонцем установки з мікроконтролерною двовісною системою керування, а також поглиблення співпраці між науковцями по обидві сторони країн-учасниць проекту.

Для підвищення ефективності роботи сонячної фотоелектричної установки можна застосовувати, наприклад, плоскі дзеркальні концентратори, які оснащені слідкуючими за Сонцем пристроями. Відповідно до цього основною проекту є розробка експериментального макету фотоелектричної установки, обладнаної пристроєм слідкування за Сонцем та плоским дзеркальним концентратором, оснащеною інтелектуальною мікропроцесорною системою керування. Реалізація цього проекту дозволить оптимізувати режими роботи фотоелектричних установок та більш повно використовувати енергетичний потенціал сонячного випромінювання.

Даний проект є продовженням багаторічної співпраці між кафедрами енергетичного спрямування залучених університетів-партнерів в галузі використання відновлюваних джерел енергії.

В структурі досліджень за даним проектом передбачено: теоретичне обґрунтування параметрів електромеханічної системи сонячної фотоелектричної установки; проектування та моделювання експериментального зразка слідкуючої за Сонцем фотоелектричної установки для підтвердження адекватності теоретичних положень та надійності методів досліджень.

В проекті виконано: аналіз сучасного рівня науки і техніки в галузі створення слідкуючих за Сонцем пристроїв і засобів підсилення сонячної радіації та сформовано напрямок подальших досліджень; виконано теоретичні дослідження процесу переміщення Сонця по небосхилу, що є важливим для обґрунтування режиму роботи та конструктивних особливостей слідкуючих за Сонцем пристроїв і засобів концентрації сонячної радіації; розроблено теоретичні засади інженерного розрахунку для узгодження параметрів електромеханічних систем слідкуючих фотоелектричних установок з концентраторами сонячної радіації; обґрунтовано оптимальну структуру фотоелектричної установки з концентраторами сонячної радіації; проведено комп’ютерне моделювання конструкції експериментальної установки; розроблено алгоритм та програму керування режимами роботи фотоелектричної установки з використанням мікроконтролерів.

Для підвищення продуктивності фотоелектричних панелей часто пропонують використовувати плоскі дзеркальні концентратори. Але у багатьох випадках ефективність реалізованих інсталяцій не співпадає з очікуваннями. Причина найчастіше полягає у необґрунтованому виборі розробниками конструктивних рішень, які не враховують особливості генерування фотоелектрики при режимах освітлення, відмінних від природного сонячного потоку. Тому доцільно розглянути характер впливу окремих факторів на поточну потужність сонячної панелі.

Для виявлення частки впливу структурних елементів фотоелектричної системи на збільшення її продуктивності доцільно провести порівняльні дослідження застосування слідкуючого за Сонцем пристрою та плоского дзеркального концентратора з стаціонарно розміщеною панеллю.

На етапі проектування конструкції сонячного трекера була створена його віртуальна 3D-модель, яка уможливила визначення геометричних розмірів та профіль основних його елементів конструкції. З урахуванням маси елементів конструкції та вітрового навантаження здійснено моделювання методом кінцевих елементів для перевірки міцності та жорсткості його конструкції, що дозволило уточнити профілі окремих елементів конструкції.

Для забезпечення апаратно-програмних функцій інтелектуальної системи керування приводами сонячного трекера розроблено алгоритм управління, який передбачає виконання необхідних функцій керування залежно від зовнішніх умов, в тому числі, автоматичний захист від руйнування при шквальних вітрах. При реалізації апаратної частини системи керування приводами сонячного трекера розроблено принципіальну схему та здійснено підбір необхідних електронно-механічних компонентів, а також розроблено програму керування на базі засобів відлагодження IDE платформи Arduino.