Гелиоустановка Советский патент 1982 года по МПК F24J3/02 

(54) ГЕЛИОУСТАНОВКА

1

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к установкам, преобразующим солнечную энергию в тепловую для бытового или промышленного использования.

Известна гелиоустановка, содержащая лучевоспринимающую поверхность, снабжен- 5 ную механизмом ориентации на Солнце и устройством защиты от воздействия окружающей среды, имеющим расположенную над поверхностью с зазором пленку из эластичного материала. В этой гелиоустановке.,Q устройство защиты выполнено в виде колпака, форма которого поддерживается избыточным давлением 1. . Однако устройство защиты стационарно и независимо от погодных условий расположено над вогнутой параболической лу- 5 чевоспринимающей поверхностью гелиоустановки, что снижает количество солнечной радиации, достигающей лу воспринимающую поверхность, при этом сам пленочный колпак может подвергаться воздействию ок- 20 ружа.ющей среды.

Цель изобретения - повыщение КПД гелиоустановки и расщирение функциональных возможностей устройства защиты при

выполнении лучевосприпимающей поверхности в форме выпуклой полусферы.

Поставленная цель достигается тем, что устройство защиты снабжено щарнирно закрепленными на лучевоспринимающей поверхности в меридиональном сечении дугообразными ребрами, одно из которых выполнено трубчатым и снабжено, со стороны обращенной к лучевоспринимающей поверхности, форсунками, и пленка закреплена на ребрах.

На фиг. 1 представлена гелиоустановка, содержащая сферической формы коллектор солнечной энергии и механизм ориентации на Солнце (устройство защиты условно не показано); на фиг. 2 - лучевоспринимаю-. щая поверхность,гелиоустановки с устройством защиты от воздействия окружающей среды; на фиг. 3 - трубчатое ребро устройства защиты, снабженное форсунками; на фиг. 4 - коллектор солнечной энергии, сечение меридиональной плоскостью; на фиг. 5упрощенный вариант выполнения коллектора солнечной энергии гелиоустановки.

Гелиоустановка (фиг. 1) содержит лучевбспринимающую поверхность I, снабженную механизмом 2 ориентации на Солнце

и устройством защиты от воздействия окружающей среды, имеющим расположенную над поверхностью 1 (фиг. 2) с зазором 3 пленку 4 из эластичного материала.

Устройство защиты снабжено щарнирно закрепленными на лучевоспринимающей поверхности 1 в меридиональном сечении дугообразными ребрами 5. Одно ребро 5 (фиг.З) выполнено трубчатым и снабжено, со стороны обращенной к лучевоспринимающей поверхности 1, форсунками 6. Пленка 4 закреплена на ребрах 5. Пленка 4 может представлять собой гофрированный прозрачный материал, либо ткань.

Коллектор солнечной энергии гелиоустановки (фиг. 1) выполнен в виде полусферической лучевоспринимающей поверхности 1, являющейся наружным слоем прозрачной теплоизоляции, и поверхности 7, имеющей форму части сферы и служащей внутренним слоем прозрачной теплоизоляции, сочлененных с двумя нижними сферической формы поверхностями 8 и 9, из которых внутренняя поверхность 8 снабжена зеркальным покрытием настороне, обращенной к приемнику 10 солнечного излучения, а наружная поверхность 9 является теплоизолирующей и может быть выполнена трехслойной, а именно, ,из двух слоев материала с низкой теплопроводностью, причем один слой пористый, и слоя материала с низкой влагопроницаемостью.

Слои прозрачной теплоизоляции могут иметь селективное покрытие.

Приемник 10 сол.нечной энергии расположен внутри сочлененных поверхностей и имеет форму сферического котла, который снабжен сферической формы сборником 11 (фиг. 4) нагретого теплоносителя. Все пространства внутри коллектора вакуумированы. Для подвода холодного теплоносителя служит труба 12 с краном 13, а для отвода нагретого теплоносителя - теплоизолированная трубка 14 с краном 15, частично расположенная внутри трубки 12. Трубка 14 также снабжена манометром 16.

Коллектор солнечной энергии установлен на опорных стойках 17 и 18 (фиг. I), причем опорная стойка 18 выполнена регулируемой по высоте с помощью гайки 19 и на ней нанесена щкала.

В верхней части каждая из стоек 17 и 18 (фиг. 4) снабжена вилкой 20 и опорным кольцом 21. Через опорные кольца 21 проходит ось 22 (фиг. 1) коллектора.

Гелиоустановка снабжена анкерным механизмом 2 ориентации на Солнце, приводимым в движение, например, пружиной или падающим грузом.

Коллектор солнечной энергии в упрощенном варианте может быть выполнен в виде сочлененных между собой с помощью болтов через прокладки 23 (фиг. 5) полусферической прозрачной теплоизоляцией 24 и двух сферической формы поверхностей 25 и 26,

внутренняя из которых выполнена зеркальной.

Гелиоустановка работает следующим образом.

Солнечное излучение проходит через прозрачную теплоизоляцию в виде поверхностей 1 и 7 (фиг. 1) и падает на приемник 10 солнечной энергии. Часть солнечного излучения попадает на приемник 10, предварительно отразивщись от зеркальной поверхности 8. В приемник 10 от водонапорной бащни через трубку 12 с краном 13 поступает холодная вода, которая нагревается в нем с помощью солнечного излучения. Нагрев может происходить с образованием пара, который поступает в сборник 11 (фиг. 4) и из него по трубке 14 с краном 15 направляется потребителю.

Гелиоустановка снабжена манометром 16, термометром нагрева воды и водомерным стеклом, установленном на приемнике 10. Открытие и закрытие кранов 13 и 15 может осуществляться в зависимости от показаний названных приборов.

При необходимости в дневное время, а также на ночь, лучевоспринимающая поверхность 1 (фиг. 2) гелиоустановки закрывается гофрированной прозрачной пленкой 4 (либо тканью), закрепленной на дугообразных ребрах 5, щарнирно установленных на поверхности 1 в меридиональном сечении.

Для очистки поверхности 1, одно ребро 5 выполнено трубчатым и снабжено форсунками 6 (фиг. 3). К этому ребру подводится моющая жидкость или воздух под давлением при этом щарнирно закрепленное ребро вращается.

Устройство защиты при необходимости может быть легко развернуто или сложено.

Снабжение устройства защиты дугообразными -ребрами 5, щарнирно установленными на полусферической лучевоспринимающей поверхности 1 в меридиональном сечении, обеспечивает легкое удаление защитной пле.нки 4 в случае благоприятных погодных условий, что, в свою очередь, повыщает КПД гелиоустановки путем устранения потерь отражения солнечного излучения пленкой 4.

Выполнение одного ребра 5 трубчатым и его снабжение форсунками 6 позволяет использовать устройство защиты и в качестве устройства очистки лучевоспринимающей поверхности 1 гелиоустановки. При этом совмещение устройства защиты с устройством очистки обеспечивает повыщение качества очистки поверхности, в особенности при использовании моющих жидкостей.

Формула изобретения

Гелиоустановка, содержащая лучевоспринимающую поверхность, снабженную механизмом ориентации на Солнце и устройством защиты от воздействия окружающей среды, имеющим расположенную над поверхностью с зазором пленку из эластичного материала, отличающаяся тем, что, с целью повыщения КПД гелиоустановки и расщирения функциональных возможностей устройства защиты при выполнении лучевоспринимающей поверхности в форме выпуклой полусферы, устройство защиты снабжено шарнирно закрепленными на лучевоспринимающей поверхности в меридиональном сечении дугообразными ребрами, одно из

которых выполнено трубчатым и снабжено со стороны, обращенной к лучевоспринимающей поверхности, форсунками, а пленка закреплена на ребрах.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Lucas J. W., Marriott А. Т. Sol5r рагавоПс dish thermal power systems technology and applications. «Proc. 14th Jntersoc. Energy Convers. End Conf. Boston, Muss, 1979, Vol 1, Washington Д. C., 1979, 166- 175.

25 гб

Фиг,