Гелиоустановка

 

Использование: может быть использовано в качестве комплекса технических средств преимущественно для транспорта, главным образом, водного и железнодорожного , обеспечивая преобразование солнечной энергии в энергию пара. Сущность изобретения: гелиоустановка содержит параболическое вогнутое зеркало 1, установленное на поворотной тумбе 4, имеющей системы продольных тяг 5 слежения углово1S 21 КларёЗой турбиме гоо склонения, приводимых системой 6. Поворотная тумба 4 имеет привод 7 ее поворота вокруг оси для обеспечения горизонтального слежения за Солнцем и расположена на плавающей платформе 8, размещенной в ванне 9, заполненной жидкостью 10 и выполненной шарообразной. Плавающая платформа 8 снабжена системой центрирования положения гелиоустановки .Энергетическаячасть гелиоустановки включает в себя паровой котел 16, установленный в фокусе зеркала 1 и связанный через систему трубопроводов 17, 18, 19, 20 с магистральными трубопроводами 21 и 22 транспортного средства Управление гелиокомплексом производится от электронной системы, которая содержит датчики 23 положения Солнца (угол склонения и горизонт). 3 ил. (Л С #v KpySxe OmpySxu ч Nsl l I- и Обратныйяф 9 и подпитка водой Фаг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)s F 24 1 2/38

ГОсудАРственный кОмитет

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 „, с;. съSaS

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4820935/06 (22) 08.05.90 (46) 07.11.92. Бюл, ¹ 41 (75) Ю. В,Белошенко (56) 1. Патент США N. 4103493, кл. F 24 J 2/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

N. 1089292, кл, F 03 6 7/02, 1979. (54) ГЕЛИОУСТАНОВКА (57) Использование: может быть использовано в качестве комплекса технических средств преимущественно для транспорта, главным образом, водного и железнодорожного, обеспечивая преобразование солнеч ной энергии в энергию пара. Сущность изобретения: гелиоустановка содержит параболическое вогнутое зеркало 1, установленное на поворотной тумбе 4,.имеющей системы продольных тяг 5 слежения углово„„5U„„1774137 А1 гоо склонения, приводимых системой 6, По1 воротная тумба 4 имеет привод 7 ее поворота вокруг оси для обеспечения горизонтального слежения за Солнцем и расположена на плавающей платформе 8, размещенной в ванне 9, заполненной жидкостью 10 и выполненной шарообразной.

Плавающая платформа 8 снабжена системой центрирования положения гелиоустановки. Энергетическая часть гелиоустановки включает в себя паровой котел 16, установленный в фокусе зеркала 1 и связанный через систему трубопроводов 17, 18, 19. 20 с магистральными трубопроводами 21 и 22 транспортного средства. Управление гелиокомплексом производится от . электронной системы, которая содержит датчики 23 положения Солнца (угол склонения и горизонт). 3 ил.

1774137

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в качестве комплекса технических средств, преимущественно для транспорта, главным образом на водном и железодорожном транспортах, обеспечивая преобразование солнечной энергии в энергию пара.

Известна гелиоустановка, содержащая концентратор солнечных лучей, парогенератор и систему трубопроводов для подключения к паровой турбине (Патент США N: 4, 103, 493, кл. F 24 J 2/00, 1978).

Недостаток данной установки — низкие функциональные возможности.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой гелиоустановке является гелиоустановка.. содержащая поворотную тумбу с установленным на ней вогнутым параболическим зеркалом, в фокусе. которого расположен парогенератор. соединенный с паровой турбиной, и систему слежения зеркала за дневным перемещением Солнца (Авторское свидетельство СССР

N. 1, 089.292, кл, F 03 G 7/02, 1979).

Недостатком данной гелиоустановки— прототипа является невысокая точность слежения при использовании гелиоустановки на транспортном средстве, поскольку для него характерны продольные и поперечные колебания и изменение направления движения, следовательно, изменение ориентации зеркала относительно Солнца.

Цель изобретения — расширение области применения гелиоустановки.

Указанная цель достигается тем, что гелиоустановка дополнительно содержит ванну для жидкости, расположенную на транспортном средстве. и размещенную в ванне плавающую платформу, снабженную системой центрирования положения гелиоустановки, а поворотная тумба закреплена на платформе, причем часть ванны, в которой расположена платформа, выполнена шарообазной, На фиг.1 изображена гелиоустановка, предназначенная для транспортного средства; на фиг.2 — пример расположения гелиоустановки на судне и подключения к его силовой установке; на фиг.3 — пример расположения гелиоустановки на железнодорожном транспорте.

Гелиоустановка (фиг.1) содержит параболическое вогнутое зеркало 1, установленное на вилкообразных кронштейнах 2, опирающихся на шарнир 3 поворотной тумбы 4, которая имеет систему продольных тяг

5 слежения углового склонения, приводимых системой 6, включающей в себя два электропривода с вертикальными цепными передачами на каждую продольную тягу 5, 55

Поворотная тумба 4 имеет привод 7 ее поворота вокруг оси для обеспечения горизонтального слежения за Солнцем. Поворотная тумба 4 гелиоустановки расположена на плавающей платформе 8, размещенной в ванне 9, заполненной жидкостью 10. Часть ванны 9, в которой размещена плавающая платформа 8, выполнена шарообразной.

Плавающая платформа 8 снабжена системой центрирования положения гелиоустановки, содержащую, например, секторные отсеки — емкости, равномерно расположенные по окружности. В каждый отсек может закачиваться или откачиваться жидкость 10 насосом 11 непосредственно из ванны 9 для уравновешивания платформы 8 гелиоустановки (зеркала 1 и связанных с ним всех остальных функциональных узлов), а также для более оперативного слежения при наклонах транспортного средства 12, на котором размещена и вмонтирована ванна 9.

Плавающая платформа 8 связана с днищем ванны 9 двойной шаровой опорой 13, обеспечивающей удержание плавающей платформы 8 от сильных возмущающих воздействий.

Питание приводов систем 6 и 7, а также насоса 11 осуществляется по электрическим кабелям 14 через разъем 15 во внешний силовой пульт рубки или кабины транспортного средства.

Энергетическая часть гелиоустановки включает в себя паровой котел 16, установленный в фокусе зеркала 1 и укрепленный на стойках-трубопроводах 17 и 18, связанных через гибкие трубопроводы 19 и 20 с магистральными трубопроводами 21 и 22 транспортного средства.

Управление гелиокомплексом производится от электронной системы. которая содержит датчики 23 положения Солнца (угол склонения и горизонт). При управлении ис-. пользуются широко распространенные следящие системы.

При использовании гелиокомплекса на судне (фиг.2) он монтируется на верхней палубе, Трубопровод 20 главного пара через трубопровод 21 подключен к паровой турбине 24, которая связана с трубопроводом 25 обратного пара с насосной установкой 26, соединенной с опреснителем воды.

Кроме того, паровая турбина 24 имеет трубопровод 27 выброса пара.

Выход насосной установки 26 подключен к трубопроводу 22. Паровая турбина 24 связана с главной двигательной установкой

28 посредством реверс-редуктора 29, на вы1774137 ходе которого установлен вал 30 с винтом

31.

Управление гелиоустановкой осуществляется из рубки 32 судна, Гелиоустановка данной конструкции 5 может устанавливаться на железнодорожном транспортном средстве (фиг.3), например на отдельной платформе 33, с которой через промежуточный узел 34 подключения энергетической части осуществляется связь. 10 с паровой турбиной 35. Железнодорожный транспортный комплекс связан с главной тяговой установкой 36 (электровоз или тепловоз).

Гелиоустановка работает следующим 15 образом.

При движении транспортного средства происходит слежение зеркалом 1 за положением Солнца, таким образом, что котел

16 находится постоянно в фокусе зеркала 1, 20

Солнечные лучи. концентрируясь. нагревают стенки котла 16 и находящуюся в нем циркулирующую жидкость (воду). Образовавшийся пар по трубопроводам 18, 20 и 21 поступает в паровую турбину 24 (фиг.2), от- 25 давая свою энергию и приводя в движение механизмы турбины 24 и всего движительного комплекса транспортного средства в целом.

Так как транспортное средство, напри- 30 мер в особенности судно, подвержено внешним возмущениям, следствием которых является килевая и бортовая качки и изменение курса, происходит отклонение фокальной оси зеркала 1 от оси на Солнце. 35

Система датчиков 23 фиксирует это отклонение и в результате в системе управления формируются соответствующие команды на компенсацию того или иного возмущения и обеспечения совпадения фокальной оси и 40 оси на Солнце. Так отклонение по горизонту компенсируется путем вращения тумбы 4 приводом 7, Отклонение от оси угла склонения компенсируется системой 6 приводов продольных тяг 5. 45

При движении судна, его колебаниях, а также при всех поворотах зеркала 1 имеет место постоянное изменение центровки всей гелиоустановки. В этом случае функционируют система слежения за Солнцем и система центрирования гелиоустановки.

Например, при изменении положения оси

"зеркало 1 — Солнце", например при наклоне сверху-вниз, подается команда на уравновешивание — посредством закачки насосом 11 жидкости 10 непосредственно из ванны 9 в отсек (или часть отсеков) плавающей платформы 8 противоположных стороне наклона зеркала 1).

Работа гелиоустановки на железнодорожном транспорте аналогична работе на судне за исключением характера и причин возмущающих воздействий.

Использование гелиоустановки данной конструкции на судах и железнодорожном транспорте позволяет: — обеспечить крейсерскую скорость транспортного средства в течение солнечной части суток без искусственного топлива; — в течение года экономить топливо на

30 — 45 ; — повысить энергию посредством снижения выброса отработанных газов в атмосферу и scoca воздуха как катализатора.

Формула изобретения

Гелиоустановка, содержащая поворотную тумбу с установленным на ней вогнутым параболическим зеркалом, в фокусе которого расположен парогенератор, соединенный с паровой турбиной, и систему слежения зеркала за дневным перемещением Солнца, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности слежения при использовании гелиоустановки на транспортном средстве, гелиоустановка дополнительно Содержит ванну для жидкости, расположенную на транспортном средстве, и размещенную в ванне плавающую платформу. снабженную системой центрирования ее положения, а поворотная тумба закреплена на платформе, причем часть ванны, в которой расположена платформа, выполнена шарообразной.

1774137

Составитель Ю.Белошенко

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А.Ворович

Редактор С.Кулакова

Заказ 3918 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101