СОЛНЕЧНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1999 года по МПК F24J2/38 

Изобретение относится к гелиотехнике и предназначено для слежения гелиоприемника за положением солнца.

Известна солнечная установка, содержащая солнечную панель, установленную на оси вращения (см. а.с. СССР N 1760260, кл. F 24 J 2/18. Гелиоустановка, 1992 г.).

Механизм слежения за положением солнца в этой установке выполнен в виде гидравлического регулятора скорости вращения, т.е. является по своей сути часовым механизмом. Данная конструкция отличается простотой, однако сложность и трудоемкость ее обслуживания, связанные с необходимостью ежедневного поднятия гири и настраивания гидравлического регулятора по скорости вращения панели ограничивают ее использование в солнечных гелиоустановках.

Известна солнечная установка, содержащая солнечную панель, два телескопических термопривода и светоотражающий экран (см. патент РФ N 2028558, кл. F 24 J 2/39. Солнечная установка, 1995 г.).

Преимуществом известной солнечной установки является простота обслуживания, т.к. телескопические терморегуляторы, заполненные жидкостью с большим коэффициентом объемного расширения, при нагревании от солнечного излучения автоматически ориентируют солнечную панель перпендикулярно солнечному излучению.

Однако известная солнечная установка имеет невысокую точность ориентации панели и недостаточно эффективно использует тепловую энергию солнца. Первый недостаток связан с тем, что угол поворота солнечной панели определяется степенью нагрева того термопривода, на который в этот момент времени падает солнечное излучение и поэтому зависит как от интенсивности солнечного излучения и угла его падения на световоспринимающую поверхность термопривода, так и от параметров самого термопривода. Второй недостаток связан с тем, что солнце большую часть времени суток направлено под острым углом к световоспринимающей поверхности термопривода и поэтому для получения требуемых характеристик термопривода приходится увеличивать объем рабочей жидкости и, следовательно, размеры конструкции.

Задачей изобретения является повышение точности ориентации солнечной панели и повышение эффективности использования теплового излучения.

Указанная задача достигается тем, что в известную солнечную установку, содержащую солнечную панель, два телескопических термопривода и термоотражающий экран, введена ось, на которой установлена солнечная панель с возможностью вращения и продольного перемещения относительно оси, и двухзвенный передаточный механизм, одно из звеньев которого соединено с осью, термоприводы закреплены на солнечной панели параллельно ее плоскости с возможностью взаимодействия с другим звеном передаточного механизма, а экран помещен между термоприводами.

На фиг. 1 показан общий вид солнечной установки.

На фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1 (солнечная панель условно не показана).

Солнечная установка содержит основание 1 с неподвижной осью вращения 2, на которой установлена солнечная панель 3 с возможностью вращения и продольного перемещения относительно оси 2, двухзвенный передаточный механизм, выполненный в виде пары конических шестерен 4 и 5, два термопривода 6 и 7 и экран 8. Термоприводы 6 и 7 закреплены на солнечной панели 3 параллельно ее плоскости, а экран 8 расположен между ними. Шестерня 4 соединена с осью 2, а шестерня 5 установлена на втулке 9 и содержит два упора 10 и 11, взаимодействующие с термоприводами 6 и 7. Втулка 9 предназначена для передачи вращения от передаточного механизма к солнечной панели 3. Панель 3 подпружинена вдоль оси 2 пружиной 12.

Установка работает следующим образом.

В исходном положении ось вращения 2 устанавливается перпендикулярно плоскости эклиптики, а плоскость солнечной панели 3 в направлении на юг. При освещении солнечной панели 3 боковым освещением утром или вечером солнечные лучи попадают на светопоглощающую поверхность одного из термоприводов, например 6. Другой термопривод 7 при этом находится за экраном 8, не подвергаясь солнечному облучению. Из-за возникающей при этом разности температур на поверхностях термоприводов 6 и 7 происходит выдвижение штока термопривода 6 в большей степени, чем термопривода 7. Штоки термоприводов 6 и 7, воздействуя на упоры 10 и 11, поворачивают шестерню 5 по часовой стрелке. Шестерня 5, обкатывается вокруг шестерни 4, поворачивает через втулку 9 солнечную панель 3 вместе с закрепленными на ней термоприводами 6 и 7 и экраном 8 в направлении к солнцу до тех пор, пока не начнет освещаться солнцем термопривод 7, а термопривод 6 не начнет затеняться экраном 8. В этом положении солнечная панель 3 остановится, так как не будет происходить дальнейшего увеличения разности температур термоприводов 6 и 7. Суточные и сезонные колебания температуры воздуха компенсируются продольным перемещением солнечной панели вдоль оси 2, не вызывая при этом ее поворота. Точность ориентации солнечной панели в предложенном устройстве выше, чем у прототипа. Это объясняется тем, что термоприводы расположены непосредственно на подвижной солнечной панели и характер из облучения определяется шириной экрана и ориентации его по отношению к солнцу, а следовательно и ориентацией панели на которой установлен экран. Кроме того, в предложенном устройстве более эффективно используется тепловая энергия солнца, поскольку оси термоприводов независимо от ориентации солнечной панели постоянно направлены перпендикулярно солнечному потоку, что так же повышает точность ориентации.

Изобретение относится к гелиотехнике и предназначено для слежения гелиоприемника за положением солнца. Задачей изобретения является повышение точности ориентации солнечной панели и повышение эффективности использования теплового излучения в механизме привода солнечной панели. Для этой цели солнечная установка, содержащая солнечную панель, по меньшей мере два телескопических термопривода и светоотражающий экран, снабжена осью вращения, на которой установлена солнечная панель с возможностью перемещения вдоль оси и двухзвенным передаточным механизмом, одно из звеньев которого соединено с осью, термоприводы закреплены на солнечной панели параллельно ее плоскости с возможностью взаимодействия с другим звеном передаточного механизма, а экран помещен между термоприводами. 2 ил.

Солнечная установка, содержащая солнечную панель, два телескопических термопривода и светоотражающий экран, отличающаяся тем, что солнечная установка содержит ось вращения, на которой установлена солнечная панель с возможностью вращения и перемещения вдоль оси, и двухзвенный передаточный механизм, одно из звеньев которого соединено с осью, термоприводы закреплены на солнечной панели параллельно ее плоскости с возможностью взаимодействия с другим звеном передаточного механизма, а экран помещен между термоприводами.