Устройство для автоматического регулирования лучистого потока в гелиоустановках Советский патент 1980 года по МПК F24J3/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЛУЧИСТОГО ПОТОКА В ГЕЛИОУСТАНОВКАХ Изоб1:}етение относится к обпасти гелиотехники и может быть испопьзовано в гепиоустановках с концентраторами энергии солнечного излучения аля автоматического регулирования параметров лучистого потока в фокальной зоне концентратора. Известно устройство для автоматического регулирования лучистогю потока в гелиоустановках, содержашее датчики лучистого потока, соединенные межцу собой параллельно и подключенные к регулятору, связанному с рабочим органом, установленным перед концентратором, в фокусе которого расположен приемник flj. Недостатком известного устройства пля автоматического регулирования лучистого потока в гепиоустановках является недостаточная точность работы устройства из-за отсутствия непосредственного контро ля регулируемого параметра, например интенсивности облучения приемника, в фокусе ко1тентратора, где расположен прием ник .лучистой энергии. Отсутствие возможности непосредственного контроля регулируемого параметра в фокусе в известном устройстве обусловлено большими температурами, недопустимыми пля длителЕ,ного нахождения в этой зоне известных датчиков лучистой энергии, а также ограниченным пространством фокуса, что не дает возможности постоянного нахождения в нем датчика вместе с приемником лучистой энергии. Целью изобретения является повышение точности работы устройства для автоматического регулирования лучистого потока в гелиоустановках. Поставленная цель достигается тем, что устройство допо.пнительно содержит вращающееся колесо со спицами, установленное непосредственно перед приемником и параллельно ему, татчики расположены на спицах колеса и имеют равные площади приемных поверхностей, а расстояние между геометрическими центрами двух соседних датчиков равно расстоянию между точками пересечения окружностей вращения их геометрических центров с контуром фокуса концентратора на ппосхости колеса. Приемные поверхности аатчиков могут быть выполнены в виде кольцевых секторов, имеющих равные центральные углы, вершины которых расположбны на оси вра щения колеса. На фиг. 1 представлено устройство для евтоматического регулирования лучистого потока; на фиг. 2 - расположение датчиков на спицах врапшющегося колеса. Устройство содержит датчики 1 лучистого потока, соединенные между собой и подключенные к регу.пятору 2, связанному через электродвигатель 3 и исполнительный механизм 4 с рабочим органом 5, установленным перед концентратором 6, в фокусе которого расположен приемник 7. Устройство дополнительно содер} ит вращающееся колесо 8 со спицами 9 и приводом 10 вращения, установ ленное непосредственно перед приемником 7 и параллельно ему. Лучи, направленные от концентратора 6 к приемнику 7, создают на плоскости колеса 8 контур 11 фикуса концентратора. Равенство площадей приемных поверхностей датчиков 1 и равенство расстояний между геометрическими центрами двух соседних датчиков и между точками пересечения окружносте вращения их геометрических центров с контуром 11 фокуса концентратора определяет распопожение датчиков по спирапеобразной кривой относительно оси 12 вра щения колеса. Датчики 1 вьшоянены в вице кольцевьт секторов, имеющих равттые центральные углы сА.; вершины которых расположены на оси 12. Устройство автоматического регулирования параметров лучистого потока работает спедугощим образом. Колесо 8 и вместе с ним датчики 1 вращаются при помощи привода 10 вращения. При этом датчики 1, проходя зону, ограниченную крнтуром 11, облучают ся лучистым потоком, отраженным от концентратора 6 и подают на вход регулятора 2, например элэдтронного автоматического потенциометра непрерьюный электрический сигнал характеризующий параметр лучистого потока, падающего на приемник 7 лучистой энергии. С помощыо електрошгого автоматического потенциометра, имеющего регулирующее устройство jjрования параметров лучистого потока, так

с аадатчиком уровня регулируемого пара-как исключено искажение величины сигнаметра (в данном случае интенсивности пу-ла в моменг пересечения отдельными датчистого потока) устанавливается требуе-чиками контура фокального изображения,

мое значение регулируемого параметра.

ясокопьку в любой момент времени в зо-. При отклонении величины регулируемого параметра от заданного значения выходной сигнал датчиков 1 соответственно изменяется, регулятор 2 включает приводной электродвигатель 3 исполнительного механизма 4, который перемещает рабочий орган 5, установленный на пути лучистого потока, отраженного от концентратора 6. Тем самым уменьшается или увеличивается приток лучистой энергии к приемнику 7, и приводится регулируемый параметр лучистого потока к заданному значению. Такое выполнение устройства автоматического регулирования параметров лучистого потока повышает точность работы устройства, так как измерение регулируемого параметра производится непосредственно перед приемником лучистой энергии с помощью вращающихся датчиков лучистой энергии. Непосредственное измерение параметров лучистой энергии в фокальной зоне возможно, так как отдельные датчики лучистой.энергии находятся в фокальной зоне не постоянна и температура их всегда меньше температуры на приемнике лучистой энергии и зависит от скорости вращения колеса. Изменением скорости вращения колеса, а вместе с ним и датчиков достигается допустимая рабочая температура фоточувствитепьных элементов, используемых в качестве датчиков лучистого потока. Спиралеобразное расположение единичных датчиков лучистого потока относительно оси вращения обеспечивает обзор величины регулируемого параметра в зоне, ограниченной кон1уром 11, что, в свою очередь, повышает.точность работы устройства. При таком спиралеобразном расположении отдельных датчиков и их параллельном соединении непрерывность сигнала величины регулируемого параметра лучистого потока обеспечивается строгой взаимосвязью расстояний между ними и размерами контура фокуса. При этом выполнение приеК ных поверхностей Датчиков лучистой энергии в виде кольцевых секторов с одинаковой площадью и одинаковым центральным углом, совпадающим с центром их вращения, повьпиает точность работы устройства для автоматического регулине, ограниченной контуром 11, находится либо оаин из равновеликих по ппощааи приемньос поверхностей датчиков, либо частично два соседних датчика, пересекающих контур фокуса на разных радиусах вращения, суммарная освещенная приемная поверхность которых по площади остается равновеликой по площади приемной поверхности единичного датчика лучистой энергии Формула изобретения 1. Устройство Д.ПЯ автоматического регулирования лучистого потока в гелиоустановках, содержащее датчики лучистого потока, соединенные между собой параллельно и подключенные к регулятору, связанному с рабочим органом, установленным перед концентратом, в фокусе которого {эао положен приемник, отличающее - с я тем, что, с целью повышения точности, устройство дополнительно содержит вращающееся колесо со спицами, установленное непосредственно перед приемником и параллельно ewy, датчики расположены на спицах колеса и имеют равные площади приемных поверхностей, а расстояние между геометрическими центрами двух соседних датчиков равно расстоянию между точками пересечения окружностей врвшения их геометрических центров с контуром фокуса концентратора на плоскости колеса. 2. Устройство по п. I, отличающее с я тем, что приемные повержности датчиков выполнены в виде кольцевых секторов, имеющих равные центральные углы, вершины которых расположены на оси вра1цения колеса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Тепловые установки для использования солнечной радиации.-М.: Наука, 1966, е 28-31.