УСТРОЙСТВО ОРИЕНТАЦИИ ГЕЛИОУСТАНОВКИ Российский патент 2015 года по МПК F24J2/54 

Изобретение относится к гелиотехнике, а именно к приводным устройствам для ориентации гелиоустановки, и может быть использовано для ориентации любого коллектора лучевой энергии, облучаемого перемещаемым источником тепловой радиации.

В технике и литературе существует значительное число аналогов, содержащих разнообразные механизмы реагирования за перемещением Солнца [Авторское свидетельство №1322037, кл. F24J 2/38, 07.07.87, бюл. №25. Белорусский филиал Государственного научно-исследовательского энергетического института им. Г.М.Кржижановского. Н.И.Юргель, Е.Ф.Зарецкий, С.В.Исаев. Устройство ориентации гелиоустановки], [Патент №2105936, кл. F24J 2/38, 27.02.98, бюл. №6. Б.Беграмбеков, С.В.Вергазов, A.M.Захаров. Гидромеханическое устройство для поворота гелиопоглощающей системы], [Авторское свидетельство №1449786, кл. F24J 2/38, 01.01.89, бюл. №1. Западный филиал Всесоюзного теплотехнического научно-исследовательского института им. Ф.Э.Джержинского. Е.Ф.Зарецкий, С.В.Исаев, Н.И.Юргель. Система управления гелиостатом].

Все упомянутые аналоги состоят из опорной стойки, на которой расположена гелиоустановка, основания, электроприводов, светочувствительных датчиков. Аналоги имеют общие недостатки, состоящие в большой сложности устройств, некорректной работе при интенсивной облачности из-за применения светочувствительных датчиков, высокой стоимости потребления вырабатываемых видов энергии (прежде всего электрической).

В качестве ближайшего аналога изобретения служит устройство для ориентации гелиоустановки [2043583, 10.09.95, бюл. №25. Ставропольский сельскохозяйственный институт. В.В.Кузьменко, Ю.С.Долик, И.П.Кузьменко], имеющее в своем составе солнечный коллектор, опорную стойку, связанное с ней при помощи сферического шарнира ориентируемое основание и упругие тяги, связанные со стойкой и деформируемые элементами, размещенными в прорезях основания. Такими образом, устройство содержит солнечный коллектор, расположенный на опорной стойке, основание, ориентирующую раму гелиоустановки, привод ориентации, систему азимутального слежения.

Недостатком данного устройства является относительно большое потребление энергии.

Изобретение направлено на устранение этого недостатка.

Это достигается тем, что устройство ориентации гелиоустановки дополнительно снабжено плоским сегментом, расположенным под опорной стойкой, на которой установлен солнечный коллектор, опорная стойка расположена на ориентирующей раме, при этом последняя снабженная двигателем с редуктором с ведущей шестерней, плоский сегмент прикреплен верхним шарниром к опорной стойке, причем окружность сегмента снабжена зубчатой дугообразной рейкой.

На фиг.1 показан вид сбоку, на фиг.2 - вид сверху данного устройства, на фиг.3 - сегмент с приводом, фиг.4 - функциональная схема системы управления.

Устройство ориентации гелиоустановки состоит из опорной стойки 1, к которой шарниром 2 прикреплен плоский сегмент 3 с фиксатором, ориентирующей рамы 4, снабженной двигателем 5 с редуктором с ведущей шестерней, датчиков ветра 6, солнечного коллектора 7, системы азимутального слежения 8, системы управления. Между верхней плоскость дома и ориентирующей рамой установлен еще один привод, который поворачивает эту раму 2.

Устройство действует следующим образом:

Получая информацию от датчиков ветра 6, что направление и сила ветра «благоприятные», система управления сопоставляет с данными от системы азимутального слежения 8 и посылает сигнал на двигатель 5 привода, который приводит в движение редуктор с ведущей шестерней. Плоский сегмент 3 прикреплен верхним шарниром 2 к опорной стойке 1, снабженной зубчатой дугообразной рейкой, выдвигающейся на максимально возможный угол, пока свободный угол сегмента 3 не зацепится за ведущую шестерню, это необходимо для фиксации сегмента. Затем, по силе ветра, направление которого перпендикулярно плоскости сегмента, опорная стойка 1 с солнечным коллектором 7 поворачивается на определенный угол. После достижения необходимого положения солнечного коллектора 7 система управления посылает сигнал на тот же двигатель 5 привода, который тем же образом возвращает плоский сегмент 3 в исходное положение. При отсутствии необходимого направления и силы ветра, но при необходимости повернуть солнечный коллектор 7 на определенный угол, система управления посылает сигнал на привод под ориентирующей рамой 4, который поворачивает саму ориентирующую раму 4 с опорной стойкой 1, используя питание электросети.

К технико-экономическим преимуществам данного устройства относится то, что оно позволяет экономить энергию аккумулятора и использовать бесплатную энергию ветра для поворота устройства ориентации.

Изобретение относится к гелиотехнике, а именно к приводным устройствам для ориентации гелиоустановки, и может быть использовано для ориентации любого коллектора лучевой энергии, облучаемого перемещаемым источником тепловой радиации. Устройство ориентации гелиоустановки дополнительно снабжено плоским сегментом, расположенным под опорной стойкой, на которой установлен солнечный коллектор, опорная стойка расположена на ориентирующей раме, при этом последняя снабженная двигателем с редуктором с ведущей шестерней, плоский сегмент прикреплен верхним шарниром к опорной стойке, причем окружность сегмента снабжена зубчатой дугообразной рейкой, на конце которой установлен фиксатор, который нужен для фиксации сегмента в крайнем положении. К преимуществам данного устройства относится то, что оно позволяет экономить энергию аккумулятора и использовать бесплатную энергию ветра для поворота устройства ориентации. 4 ил.

Устройство ориентации гелиоустановки, содержащее солнечный коллектор, установленный на опорной стройке, а сама стойка расположена на ориентирующей раме, отличающееся тем, что ориентирующая рама дополнительно снабжена редуктором с ведущей шестерней, которая связана с зубчатой рейкой, установленной на плоском сегменте, а сам сегмент прикреплен верхним шарниром к опорной стойке.