Гелиоустановка Советский патент 1992 года по МПК F24J2/52 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности может быть использовано в гелио- и антенной технике, например в конструкциях каркасов концентраторов гелиоустановок.

Известен каркас концентратора солнечной энергии, содержащий станину с пэрал- лельными горизонтальной плоскости опорными площадками, установленные на них с возможностью закрепления консоли, образующие лицевую поверхность каркаса, и взаимодействующий с каждой консольно направляющий элемент, подвижно закрепленный внутри установленного на опорной площадке съемного короба с зеркальной маркой, закрепленной на последнем с возможностью пространственной ориентации и имеющей на тыльной стороне опорную базовую поверхность, а каждая консоль выполнена с ответной базовой поверхностью.

Однако известный каркас концентратора солнечной энергии не позволяет производить прием энергии с высокой эффективностью при воздействии сильных ветловых нагрузок из-за значительных деформаций поверхности концентратора, осо- бенно на периферийных участках поверхности. При этом отрицательный эффект воздействия на поверхность концентратора повышенной ветровой нагрузки усиливается под действием собственного веса каркаса, особенно при его значительных габаритах и при изготовлении его из материала с большим удельным весом, вызывая увеличение деформации поверхности, значительные потери при передаче энергии и снижение эффективности и ресурса работы концентратора.

Наиболее близкой к предлагаемому по технической сущности является гелиоустановка, содержащая следящий за солнцем рефлектор, имеющий каркас с отражающей поверхностью, включающий промежуточную опорную конструкцию и формообразующую опорную конструкцию, которые расположены в одном объеме и имеют радиальные фермы, каждая радиальная ферма промежуточной опорной конструкции выполнена в виде двух параллельных плоских ферм, расположенных симметрично относительно соответствующей опорной конструкции и жестко связанных между собой распорками, и приемник излучения.

Однако известный рефлектор гелиоустановки не позволяет производить передачу излучения с высокой точностью из-за значительных деформаций отражающей поверхности под воздействием сильной ветровой нагрузки, особенно при положении рефлектора на горизонт. При этом отрицательный эффект воздействия на отражатель рефлектора повышенной ветровой нагрузки усиливается под действием собственного веса рефлектора, особенно- при его значительных габаритах и при выполнении рефлектора из материала с большим удельным весом, вызывая увеличение деформации поверхности, значительные потери при передаче излучения и снижение эффективности

0 и ресурса работы рефлектора.

Целью изобретения является уменьшение деформации рефлектора под воздействием ветровой нагрузки.

5 Поставленная цель достигается тем, что в известной гелиоустановке, содержащей следящий за солнцем рефлектор, имеющий каркас с отражающей поверхностью, установленный на опоре, и приемник излучения,

0 расположенный в фокусе рефлектора, каркас в нижней части при положении рефлектора на горизонт имеет по меньшей мере один подвижный сектор, шарнирно соединенный по периферии с остальной частью

5 каркаса, а опора снабжена упором, контактирующим при слежении рефлектора за солнцем в зенитальной плоскости с подвижным сектором.

В заявляемой гелиоустановке каркас

0 рефлектора выполнен с возможностью изменения своей геометрии и площади, сказы- вающей противодействие ветровой нагрузки при переходе рефлектора из положения в зенит в положение на горизонт,

5 что позволяет значительно снижать деформацию рефлектора при таком воздействии за счет уменьшения рабочей площади и веса рефлектора на величину удаляемого подвижного сектора.

0 На фиг. 1 схематически изображены гелиоустановка и вид А (положение на горизонт и вид Б (положение в зенит); на фиг, 2 - гелиоустановка, вид сверху,

Гелиоустановка содержит следящий за

5 солнцем рефлектор, имеющий каркас 1 с отражающей поверхностью 2, установленный на опоре 3, и приемник 4 излучения, расположенный в фокусе рефлектора, подвижный сектор 5, расположенный в ниж0 ней части при положении рефлектора на горизонт, и шарнирами 6 соединенный по периферии с остальной частью каркаса, и упор 7, установленный на опоре 3 и контактирующий при слежении рефлектора за сол5 нцем в зенитальной плоскости с подвижным сектором 5

Гелиоустановка работает следующим образом.

При расположении гелиоустановки в положении в зенит (фиг. 1, вид Б) площадь рефлектора, охватывающая противодействне воздействию ветровой нагрузки является минимальной и, как следствие, является минимальной и деформация рефлектора при этом воздействии, при этом рабочая площадь рефлектора является максимальной, По мере перемещения рефлектора в зенитальной плоскости из положения в зенит в положение на горизонт (фиг, 1, вид А) при слежении за солнцем увеличивается площадь рефлектора, оказывающая противодействие воздействию ветровой нагрузки, что вызывает все более сильную деформацию отражающей поверхности рефлектора. При этом подвижный сектор приходит в соприкосновение с упором 7 и выходит из рабочей поверхности рефлектора концом, расположенным ближе к центру рефлектора, с помощью шарнира 6, на котором периферийный конец подвижного сектора 5 удерживается на остальной части каркаса 1, образуя зазор между подвижным сектором 5 и остальной частью каркаса 1, позволяющий беспрепятственно проходить ветру и обеспечивающий снижение ветровой нагрузки. При небольшом отклонении рефлектора от положения в зенит, когда поверхность рефлектора, оказывающая противодействие ветровой нагрузке, минимальна, зазор между подвижным сектором 5 и остальной частью каркаса 1 также минимален. Но по мере перемещения рефлектора к положению на горизонт, когда его площадь, оказывающая противодействие ветровой нагрузке все время возрастает, возрастает и зазор между подвижным сектором 5 и остальной частью каркаса 1. ослабляя все больше воздействие ветровой нагрузки. То есть, происходит плавное увеличение зазора между подвижным сектором 5 и остальной частью каркаса 1 по мере такого же плавного увеличения площади рефлектора, оказывающей противодействие ветровой нагрузке, что обеспечивает равномерную и уменьшенную ветровую нагрузку на рефлектор в течение всего процесса ра- боты.

При подъеме рефлектора из положения на горизонт в положение в зенит при слежении за солнцем в утренние часы происходит обратное описанному процессу

уменьшение зазора между подвижным сектором 5 и остальной частью каркаса 1 по мере уменьшения площади рефлектора, оказывающей противодействие воздействию ветровой нагрузки, до тех пор, пока в

положении рефлектора в зенит подвижный сектор 5 не займет положение, совпадающее с формой основной части каркаса, а зазор исчезнет.

Деформация отражающей поверхности

рефлектора уменьшается также за счет уменьшения веса рефлектора при воздействии ветровой нагрузки, так как из его веса исключается подвижный сектор 5, который опирается на упор 7 опоры 3.

Заявляемая гелиоустановка позволяет уменьшить деформацию отражающей поверхности рефлектора под воздействием ветровой нагрузки не менее чем на 30%. Формула изобретения

Гелиоустановка, содержащая следящий за солнцем рефлектор, имеющий каркас с отражающей поверхностью, установленный на опоре, и приемник излучения, установленный в фокусе рефлектора, отличающ а я с я тем, что. с целью уменьшения деформации рефлектора под действием ветровой нагрузки, каркас в нижней части при положении рефлектора на горизонт выполнен по меньшей мере с одним подвижным сектором, шарнирно соединенным по периферии с остальной частью каркаса, а опора снабжена упором, контактирующим при слежении рефлектора за солнцем в зенитальной плоскости с подвижным сектором.

6 5

1

Фиг. 2

Изобретение используется в инструкциях каркасов концентратов. Сущность изо8идА бретения: для уменьшения деформации рефлектора под воздействием ветровой нагрузки в гелиоустановке, содержащей следящий за солнцем рефлектор, имеющий каркас 1 с отражающей поверхностью 2, установленный на опоре 3, и приемник 4 излучения, расположенный в фокусе рефлектора, каркас 1 в нижней части при положении рефлектора на горизонт имеет по меньшей мере один подвижный сектор 5, шарнирно соединенный по периферии с остальной частью каркаса, а опора 3 снабжена упором 7, контактирующим при слежении рефлектора за солнцем в зенитальной плоскости с подвижным сектором 5. 2 ил. ВиЗБ со С vi -N ю о Јь (Л