Гелиостат Советский патент 1985 года по МПК F24J2/40 

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к гелиостатам высокотемпературных солнечных установок с вертикальной оптической осью.

Известен гелиостат, содержащий зеркальную панель с опорным узлом и приводной канатнь1Й механизм с электрической системой управления, имеющий четыре ветви, попарно расположенные во взаимно перпендикулярных вертикальных плоскостях и кинематически связанные с зеркальной панелью 1.

В этом гелиостате опорный узел выполнен в виде призматического шарнира, на который опирается зеркальная панель и обеспечивает поворот зеркальной панели относительно двух взаимно перпендикулярных осей, однако конструктивно сложен и требует точной балансировки. Кроме того, при использовании гелиостата в составе солнечной печи невозможно разместить приемник излучения за гелиостатом.

Целью изобретения является упрощение конструкции опорного узла.

Поставленная цель достигается тем, что в гелиостате, содержащем зеркальную панель с опорным узлом и приводной канатный механизм с электрической системой управления, имеющий четыре ветви, попарно расположенные во взаимно перпендикулярных вертикальных плоскостях и кинематически связанные с зеркальной панелью, опорный узел выполнен в виде кронщтейна по меньщей мере с двумя парами блоков, диаметрально расположенных над зеркальной панелью чалочных элементов, щарнирно связанных с последней, и строп, каждая из которых пропущена через пару диаметрально расположенных блоков и закреплена в чалочных элементах, зеркальная панель снабжена дополнительными блоками, а приводной канатный механизм - устройством демпфирования, выполненным в виде заполненных водой колодцев с опущенными в них грузами, причем каждая ветвь приводного канатного -механизма пропущена через дополнительный блок, один ее конец неподвижно закреплен, а на другой подвещен груз.

Кроме того, гелиостат дополнительно содержит распределительную систему, имеющую напорную емкость, сливной канал, гидравлически связанные с последним и через дроссель с напорной емкостью два трехпозиционных золотниковых распределителя с управляющими электромагнитами, электрически соединенными с электрической системой управления приводного канатного механизма, и закрепленные свободными концами в средней части грузов эластичные трубки, спирально уложенные в колодцах, причем последние попарно гидравлически связаны между собой в верхней части и через эластичные трубки соединены с золотниковыми распределителями.

На чертеже показана конструктивная схема гелиостата с распределительной системой.

Гелиостат содержит зеркальную панель 1 с запорным узлом 2 и приводной канатный механизм 3 с электрической системой управления (не показана), имеющий четыре ветви 4, попарно расположенные во взаимно перпендикулярных вертикальных плоскостях и кинематически связанные с зеркальной пане.чью 1.

Опорный узел 2 выполнен в виде кронштейна 5 по .меньшей мере с двумя парами блоков 6, диаметрально расположенных над зеркальной панелью 1, чалочных элементов 7 5 щарнирно связанных с последней, и строп 8, каждая из которых пропущена через пару диаметрально расположенных блоков 6 и закреплена в чалочных элементах 7, зеркальная панель 1 снабжена дополнительными блоками 9, а приводной канатный механизм 3 - устройством 10 демпфирования, выполненным в виде заполненных водой колодцев 11 с опущенными в них грузами 12, причем каждая ветвь 4 приводного канатного механизма 3 пропущена через дополнитель 5 ный-блок 9, один ее конец неподвижно закреплен, а на другой подвешен груз - 12.

Гелиостат дополнительно содержит рас. пределительную систему 13, имеющую напорную емкость 14, сливной канал 15, гидравлически связанные с последним и через дроссель 16 с напорной емкостью 14 два трехпозиционных золотниковых распределителя 17 с управляющими электромагнитами 18, электрически соединенными с электрической системой управления приводного канатного механизма 3, и закрепленные свободными концами в средней части грузов 12 эластичные трубки 19, спирально уложенные в колодцах 11, причем последние попарно гидравлически связаны между собой в верхней части и через эластичные трубки 19 соединены с золотниковыми распределителями 17.

Зеркальная панель 1 имеет центральное, окно 20, под которым расположен приемник 21 излучения.

Количество строп 8 может быть кратно двум, при этом основные из них ориентированы по частям света.

Пары диаметрально расположенных бло0 ков 6 разнесены по высоте на кронщтейне 5. Чалочные элементы 7 расположены соосно с центром тяжести зеркальной панели 1. В качестве привода канатного механизма 3 использованы электрощпили 22 с электромагнитными тормозами. Эластичные труб5 ки 19 закреплены в отверстиях грузов 12. Напорная емкость 14 сообщена с природным источником 23 воды. Гелиостат снабжен следящим устройством (не показано).

Гелиостат работает следующим образом.

При подаче электроэнергии к электрошпилям 22 по командам следящего устройства они растормаживаются и один из шпилей 22 каждой пары тянет ветвь 4, а другой стравливает ее. В результате действия электрошпилей 22 стропы 8 протягиваются по блокам 6, и зеркальная панель 1 совершает нутационное движение подобное движению рамки карданового подвеса или косой шайбы, занимая при этом необходимое пространственное положение. При этом источник 23 посредством золотников распределителей 17 соединен с эластичными трубами 19 и грузами 12 тех электрошпилей 22, которые в данный момент работают на стравливание ветви 4. Вода от источника 23 через них попадает в соответствующие колодцы 11 и, заполнив их, перетекает в колодцы 11 электрошпилей 22, тянущих ветвь 4. В этот момент колодцы 11 тянущих электрошпилей 22 через золотниковые распределители 17 соединены со сливным каналом 15, и поступающая в них вода вытекает через трубки 19. При этом грузы 12 стравливающих электрошпилей 22 полностью погружены в воду и демпфируют колебания, вызванные работой механизма 3 и ветром, а грузы 12 тянущих электрошпилей 22 находятся в полупогруженном положении и поэтому имеют больший вес.

При переключении электрошпилей 22 с тягового режима на режим стравливания золотниковые распределители 17 также переключаются, и вода в наполненных колодцах II сливается до уровня середины соответствующих грузов 12, а в противоположных колодцах 11 набирается до наполнения.

При кратковременных переключениях электрощпилей II система 13 предохраняется от сбоев нормальной работы дросселями 16.

При работе механизма 3 тяговое сопротивление зависит, главным образом, от момента сопротивления вращению блоков 6 и 5 определяется геометрией и числом блоков 6, а также массой зеркальной панели 1.

Подвеска панели 1 на стропах 8 позволяет выполнить механизм 3 с минимальной мощностью. При этом отсутствует необходимость балансировки панели 1 и расширяется диапазон работы гелиостата в составе солнечной печи. Обеспечивается также демпфирование зеркальной панели I при поворотах и под действием ветровой нагрузки и

снижается тяговое усилие благодаря работе распределительной системы 13.

Предложенный гелиостат удобен в эксплуатации- и повышает степень использования солнечной энергии.

1. ГЕЛИОСТАТ, содержащий зеркальную панель с опорным узлом и приводной канатный механизм с электрической системой управления, имеющий четыре ветви, попарно расположенные во взаимно перпендикулярных вертикальных плоскостях и кинематически связанные с зеркальной панелью, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции опорного узла, он выполнен в виде кронштейна по меньшей мере с двумя парами блоков, диаметрально расположенных над зеркальной панелью чалочных элементов, шарнирно связанных с последней, и строп, каждая из которых пропущена через пару диаметрально расположенных блоков и закреплена в чалочнь1х элементах, зеркальная панель снабжена дополнительными блоками, а приводной канатный механизм - устройством дем.фмрования, выполненным в виде заполненных водой колодцев с опущенными в них грузами, причем каждая вотвь приводного канатного механизма пропущена через дoпoлниfeльйый блок, один ее конец неподвижно закреплен, а на другой подвешен груз. 2. Гелиостат по п. i, отличающийся тем, что он дополнительно содержит распредели-, тельную систему, имеющую напорную емкость, сливной канал, гидравлически связанные с последним и через дроссель с напорной емкостью два тррхпозиционных золотQ S никовых распределителя с управляющими электромагнитами,электрически соединенными с электрической системой управленияприсл водного канатного механизма, и закрепленные свободными концами в средней части грузов эластичные трубки, спирально умноженные в колодцах, причем последние попарно гидравлически связаны между собой в верхней части и через Пластичные трубки соединены с золотниковыми распределителями. со со г 00 О5