Гелиоустановка Советский патент 1987 года по МПК F24J2/40 

t13

Изобретение относится к солнечным коллекторам, в частности к концентрирующим солнечным коллекторам с непо- двгокным концентратором и подвижным приемником.

Цель изобретения - повышение стабильности работы концентратора.

На фиг.1 представлен общий вид гелиоустановки; на фиг.2 - оптическая схема; на фиг.З - вариант конст- руктивной схемы.

Гелиоустановка содержит каркас 1, закрепленные на нем двуплечий поворотный рычаг 2 и полосковые отражатели 3, расположенные по дуге- окружно- сти 4, линейный приемник 5 концентрированного излучения, установленный на рычаге 2 с возможностью перемещения над полосковыми отражателями 3, и систему 6 ориентации, включающую электрически соединенные между собой фотодатчик 7 и привод 8, кинематически связанный с рычагом 2, Гелиоустановка дополнительно содержит два шкива 9 и 10 различных диаметров, соединенных между собой при помощи троса 11 (фиг.2), причем шкив 9 большего диаметра закреплен на каркасе 1 на оси поворота рычага 2, шкив 10

меньшего диаметра установлен на рыча

ге 2 1ад приемником 5 с возможностью вращения, а фотодатчик 7 закреплен на шкиве 10 меньшего диаметра. Кинематическая связь привода 8 с рычагом 2 осуществляется с помощью зубчатого ко- леса 1 2,находящегося на выходном валу привода 8,зубчатого сектора 13,закрепленного на рычаге 2 и прижимного ролика 14. Фотодатчик 7 может поворачиваться относительно оси 15, парал- лельной оси 16 воображаемой цилиндрической поверхности, .Фотодатчик 7 и привод 8 дополнительно соединены между собой при помощи кинематической связи, отношение передаточных отношений кинематических связей привода 8 с рычагом 2 и фотодатчиком 7 равно минус двум..

На оптической схеме (фиг.2) при- няты следующие обозначения: а - оптическая плоскость симметрии концентратора; 6- оптическая плоскость симметрии фотодатчика 7; d- угол отклонения потока радиации от плоское- ти а.

Диаметры шкивов 9 и 10 соотносятся как 1,5:1, что обеспечивает вели

5

О

20 X

35 40 45

50 55

II2

чину передаточного отношения равного двум.

Гелиоустановка работает следующим образом.

Когда падаю1ций поток солнечной радиации параллелен оптической плоскости симметрии а концентратора 1 (фиг.2), полосковые отражатели 3 обеспечивают концентрацию солнечной радиации на линии пересечения цилиндрической поверхности 4 и плоскости с(.

При этом, предварительной настройкой положения троса 11 относительно шкивов 9 и 10 оптическая плоскость симметрии 6 фотодатчика 7 располагается параллельно плоскости а и,следовательно, параллельно потоку солнечной радиации. При таком положении фотодатчика 7 сигнал от него отсутствует и электрически связанный с фотодатчиком. 7 привод 8 неподвижен.

При отклонении потока радиации, например, по часовой стрелке от плоскости о и, следовательно, от плоскости б на угол d (фиг. 2) нарушается симметрия освещенности фотодатчика 7, вследствие чего появляется выходной электрический сигнал, побуждающий цривод 8 поворачивать линейный приемник 5 в сторону, противоположную отклонению потока солнечной радиации, т.е. против часовой стрелки. При движении приемника 5 трос 11 обкатывается по поверхности шкива 9, что приводит к повороту шкива 10 и связанного с ним общей осью 15 фотодатчика 7 по часовой стрелке, т.е. в сторону плоскости а (фиг,2).

Поскольку диаметр шкива 10 меньше диаметра шкива 9, угол поворота шкива -10 относительно рычага 2 больше, чем угол поворота самого рычага 2 относительно шкива 9, неподвижно связанного с каркасом 1, вследствие чего оптическая плоскость б фотодаТ- чика 7 поворачивается по часовой стрелке навстречу движению приемника 5, приближаясь к направлению падения солнечной радиации.

Когда оптическая плоскость 5 фотодатчика 7 окажется параллельной плоскости падения солнечной радиации. Т.е. повернется на угол с относительно плоскости а, симметрия освещенности фотодатчика 7 восстановится, исчезнет его выходной сигнал и привод 8 прекратит перемещение приемника 5.

313

Вследствие того, что отношение диаметров шкивов 9 и 0 равно 1,5, приемник 5 окажется повернутым в противоположную сторону на угол 2 относительно оси карк-аса 1.или на угол относительно оси полоскового отражателя 3, что соответствует условию фокусировки рассматриваемого концентратора.

Установка фотодатчика 7 на рычаге 2 обеспечивает точность и стабильность ориентации приемника 5, не зависящую от точности изготовления зубчатого сектора 13 и возможньк про гибов рычага 2 под действием ветровой нагрузки.

Формула

изобретения

1 Гелиоустановка, содержащая кар нас. закрепленные на нем двуплечий поворотный рычаг, и полосковые отражатели, расположенные по дуге окружности, линейный приемник концентри- рованного излучения, установленный на рычаге с возможностью перемещения над полосковыми отражателями, и систему ориентации, включающую элек

5

0

I 1

трически соединенные между собой- фотодатчик и привод, кинематически- связанный с рычагом, отличающаяся тем, что, с целью повышения стабильности работы, фотодатчик и привод дополнительно соединены между собой при помощи кинематической связи и первый из них установлен с возможностью поворота относительно оси, параллельной полосковым отражателям, а отношение передаточньк отношений кинематических связей привода с рычагом и фотодатчиком равно минус двум.

2. Гелиоустановка по п.1, о т л и- чающаяся тем, что кинематическая связь фотодатчика и привода выполнена в виде двух шкивов с различными диаметрами, соединенных между собой при помощи троса, причем шкив большего диаметра закреплен на каркасе соосно оси поворота рычага, шкив меньшего диаметра установлен на рычаге над приемником с возможностью вращения, а фотодатчик закреплен на шкиве меньшего диаметра.

8 13 г

Ри.2

ijt-)

(JO

KO

r «u

5J Q.

00

Л

Изобретение относится к солнечным коллекторам с неподвижным концентратором и подвижным приемником. Цель изобретения - повышение стабильности работы концентратора. Шкив 9 большего диаметра закреплен на каркасе 1 на оси поворота рычага 2. Шкив 10 меньшего диаметра установлен на рычаге 2 с возможностью вращения. Шкивы 9 и 10 соединены между собой при помощи троса 11. На шкиве 10 закреплен фотодатчик 7. Поскольку диаметр шкива 10 меньше диаметра шкива 9, угол поворота шкива 10 относительно рычага 2 больше, чем угол поворота самого рычага относительно шкива 9, вследствие чего оптическая плоскость фотодатчика 7 поворачивается по часовой стрелке навстречу движению приемника 5, приближаясь к направлению падения солнечной радиации. Установка фотодатчика 7 обеспечивает точность и стабильность ориентации приемника 5, не зависящую от точности изготовления зубчатого сектора 13 и возможных прогибов рычага под действием ветровой нагрузки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. i СЛ 15 JO / 13

Составители M.Валов Редактор И.Сегляник Техред В.Кадар /

Заказ 2646/42 Тираж 659Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д,4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Корректор С.Шекмар