Гелиоустановка Советский патент 1986 года по МПК F24J2/38 

Изобретение относится к гелиотехнике.

Известна гелиоустановка, содержащая концентратор и гелиостат, установленный с возможностью поворота во взаимно перпендикулярных направлениях и имеющий пересекающиеся оси поворота, одна из которых расположена по оптической оси концентрата, и механизм поворота, выполненный в виде пересекающего оптическую ось концентратора приводного вала и жесткой тяги, связанной одним концом по меньшей мере с одним ползуном, установленным на гелиостате, причем приводной вал установлен с возможностью синхронного поворота за видимым движением Солнца, длина тяги равна расстоянию между точкой пересечения оси концентратора с приводным валом посредством щарнирно закрепленной на них телескопической щтанги.

Недостатком данной установки является низкая жесткость, что приводит к дрейфу центрального пятна относительно геометрического фокуса концентратора при резких изменениях скорости вращения гелиостата вокруг осей вращения.

Цель изобретения - увеличе ие жесткости конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в гелиоустановке, содержащей концентратор и гелиостат, установленный с возможностью поворота во взаимно перпендикулярных направлениях и имеющий пересекающиеся оси поворота, одна из которых расположена по оптической оси концентратора, и механизм поворота, выполненный в виде пересекающего оптическую ось концентратора приводного вала и жесткой тяги, связанной одним концом по меньшей мере с одним ползуном, установленным на гелиостате, причем приводной вал установлен с возможностью синхронного поворота за видимым движением Солнца, длина тяги равна расстоянию между точкой перемещения оси концентратора с приводным валом и точкой пересечения осей гелиостата, а тяга связана с приводным валом посредством шар- нирно закрепленной на них телескопической штанги, механизм поворота снабжен ведомым валом, установленным вдоль оптической оси концентратора, жесткая тяга другим концом связана посредством поворотного шарнира с ведомым валом, а шарнир, соединяющий жесткую тягу со штангой, установлен с возможностью поворота относительно тяги.

С целью повышения точности слежения, шарнир, соединяющий жесткую тягу с ведомым валом, установлен с возможностью перемещения вдоль последнего, а тяга выполнена с возможностью регулирования ее длины.

На фиг. 1 показана кинематическая схема гелиоустановки, вид в аксонометрии; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - узел I на фиг. 2.

Гелиоустановка содержит концентратор 1 и гелиостат 2, установленный с возможностью поворота во взаимно перпендикулярных направлениях и имеющий пересекающиеся оси 3 и 4 поворота, ось 3

которого расположена по оптической оси 5 концентратора 1, и механизм поворота, выполненный в виде пересекающего ось 5 концентратора 1 приводного вала 6 и жесткой тяги 7, связанной одним концом с ползунами 8, установленными на гелиостате 2, причем приводной вал установлен с возможностью синхронного поворота за видимым движением Солнца, длина t тяги 7 равна расстоянию S между точкой пересечения оси 5 концентратора 1 с приводным

валом 6 и точкой пересечения осей 3 и 4 гелиостата 2, а тяга связана ч приводным валом 6 посредством шарнирно закрепленной на них телескопической штанги 9. Механизм поворота снабжен ведомым валом 10, установленным вдоль оптической оси 5 концентратора 1, жесткая тяга 7 другим концом связана посредством поворотного шарнира 11 с ведомвм валом 10, а щарнир 12, соединяющий жесткую тягу 7 со штангой 9, установлен с возможностью

поворота относительно тяги 7.

Шарнир 11, соединяющий жесткую тягу 7 с ведомым валом 10, установлен с возможностью перемещения вдоль последнего, а тяга 7 выполнена с возможностью регулирования ее длины посредством телескопического соединения 13.

Перемещение шарнира 11 обеспечивается ручкой 14.

Гелиоустановка работает следующим образом.

В начале рабочего дня жесткой тяге 7

задается суточное склонение Солнца с помощью телескопической штанги 9, меняя ее длину. При этом тяга 7 направлена в центр солнечного диска.

Приводной вал 6 вращается с постоянной угловой скоростью (Cii 15 град/ч). Тяга 7 со ершает вращательное движение с приводным валом 6 через телескопическую щтангу, вращая вал через ползун 8 и плоскость гелиостата 2 вокруг оси 3. Ползуны 8 перемещаются по направляющим.

Гелиостат 2 совершает сложное движение относительно центра вращения на пересечении осей 3 и 4, а нормаль к поверхности гелиостата всегда остается биссектрисой острого угла, образованного оптической осью 5 и жесткой тягой 7.

Следовательно, отраженный луч все время остается в плоскости, проходящей через центр солнечного диска и оптическую ось 5 концентратора 1 и направлен вдоль последней.

В те дни или часы работы, когда

высота Солнца составляет менее 30°, рефракция заметно оказывает свое влияние на точность слежения данной гелиоустановки.

Для учета рефракции предусмотрен узел I, дающий возможность сделать поправку в слежении. Для этого, вращая ручку 14, передвигают шарнир 11 на некоторую величину вдоль оптической оси 5, одновременно регулируют длину тяги 7 при помощи телескопического соединения 13, чтобы сохранилось равенство 1XS, а угол между прежним положением жесткой тяги 7 и новым был равен величине максимальной рефракции в этот день.

Таким образом, снабжение механизма поворота ведомым валом и подсоединение к нему жесткой тяги повыщает жесткость конструкции, а возможность перемещения тяги вдоль ведомого вала позволяет сделать поправку на рефракцию, что увеличивает точность слежения.

/

/J

-7ГГ .Z

777Iff

фиг. 3

фиг. 2