Гелиостат

Союз Советских

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

////890035 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 31.03. 80 (21) 2901381/24-06 с присоединением заявки №(23) П риоритет

Опубликовано 15 ° 12 ° 81 ° Бюллетень №46

Дата опубликования описания 1 7 . 2. 8 1 (5! )М. Кл.

F 24 / 3/02

Риударствеикый комитет

СССР ло делам иаооретеиий и открытий (53) УДК662.997 (088. 8) Г

В. П. Понятов, P. А. Хакимов, P. А. Захе>в, В;

А. А. Соколов, А. Г. Цициков и Ю. И. Сизов (72) Авторы изобретения

Центральное проектно-конструкторское и технологическое бюро научного приборостроения А11 узбекской ССр -(7l ) Заявитель (54 ) ГЕЛИОС ТАТ

Изобретение относится к гелиотехйике,в частности к концентраторам солнечного излучения для установок энергетического или бытового назначения.

Известен гелиостат, содержащий по-. воротные во взаимно перпендикулярных направлениях фацеты, шарнирно установленные на подпятниках несущей панели и кинематически связанные с приводными механизмами (! 1.

В этом гелиостате осуществляется одновременный поворот всех фацет на один и тот же угол от исходного положения. Поворот обеспечивается двумя закрепленными на несущей панели с not5 мощью рычагов и качающимися на последних относительно панели рамами, в прорези которых входят свободные нижние концы подпятников. Однако такое перемещение фацет не может обеспечить фокусирование солнечной энергии в точку при слежении за Солнцем.

Целью изобретения является повьппение коэффициента концентрации.

Поставленная цель достигается тем, что несущая панель выполнена иэ стержней и соединена с помощью пружин с фацетами, подпятники имеют отверстия, а кинематическая связь фацет с привод" ными механизмами выполнена в виде расположенных взаимно перпендикулярно в двух параллельных плоскостях валов, проходящих через отверстия подпятников, и установленных на валах с возможностью перемещения кулачков, причем кулачки каждого вала попарно взаимодействуют с каждой фацетой.

Иа фиг. 1 показана конструкция гелиостата, а на фиг. 2 — его оптичекая схема.

Гелиостат содержит поворотные во взаимно перпендикулярных направлениях фацеты 1 (фиг. 1), шарнирно установленные на подпятниках 2 несущей панели 3 и кинематически связанные с приводными механизмами (не показа//ы).

89

Несущая панель 3 выполнена из стержней 4 и соединена с помощью пружин 5 с фацетами 1, подпятники 2 имеют отверстия, а кинематическая связь фацет 1 с приводными механизмами вып >лнена в виде расположенных .взаимно перпендикулярно в двух параллельных плоскостях валов 6, проходящих через отверстия подпятников 2, и установленных на валах 6 с возможностью перемещения кулачков 7, причем кулачки 7 каждого вала 6 попарно взаимодействуют с каждой фацетой !.

Стержни 4 объединены в несущую па-! нель 3 с помощью соединенных узлов 8, 1 некоторые из которых конструктивно выполнены в вотще сферических подпятников 2. B подпятниках 2 шарнирно установлены оправы фацет 1. Каждая оправа выполнена в виде крестовины, образованной сферической пятой 9 и расходящими от нее плоско срезанными цилиндрами 10, На цилиндрах 10 и пяте 9 предусмотрены крепежные детали 11 для прижима фацеты 1 к оправе. Пята 9 установлена в подпятнике 2 и прижата к нему четырьмя пружинами 5. Для того„ чтобы центр вращения фацеты 1 находился на ее поверхности, плоскости среза цилиндров 10 отстоят от геометрического центра сферы и совмещенного с ней центра пересечения осей цилиндров 10 на величину, равную толщине фацеты l. Если фацета 1 имеет вогнутую поверхность, то срезы цилиндров 10 и пяту 9 выполняют копирующими эту вогнутость. На каждом подпятнике 2 установлены фиксаторы

12, ограничивающие поворот оправы с фацетой 1 только в азимутальной и зенитальной плоскостях. Фиксатор 12 выполнен в виде штыря, на котором подвижно установлен подпружиненный колпачок с канавкой на глухом его торце, находящейся в зацеплении с одним из цилиьщров 10, В подпятниках 2 выполнены два расположенных на разных уровнях .и взаимно перпендикулярных отверстиях, через которые проходят валы 6. Кулачки

7, установлещц,!е на валах 6, спрофи-; лированы в соответствии с расчетным законом перемещения для каждой фацеты 1. Они могут быть передвинуты вдоль валов 6 и попарно взаимодействуют с цилиндрами 10 оправы фацеты 1. таким образом, что если профиль од0035 4 ного из них поднимается, профиль другого опускается на ту же величину.

При размещении па панели 3 одна из фацет 1 (фиг. 2 ), в данном примере нижняя, жестко закреплена, ориентирована по лицевой панели 3 и предназначена для ориентации гелиостата по оптическому датчику !не показан).

Ориентационное перемещение панели 3 по отношению к Солнцу и непод- вижному приемнику 13 производится широко распространенными в области ге1 лиотехники средствами 14,согласующими положение панели 3 с сигналами оптического датчика. Валы 6 приводятся во вращение, например, щаговыми электродвигателями, управляемыми сигналами датчиков углового поло>кения панели.

Гелиостат работает следующим образом.

При положении Солнца, соответствующем началу работы установки, вклю.К чает следящее устройство и проис"ходит ориентация панели 3 на приемник 13 по отраженному им солнечному излучению с помощью оптического датчика и жестко закрепленной фацеты 1 гелиостата. При этом кулачки 7 валов 6 находятся в исходном положении, ЗО согласованном с началом работы установки, и фацеты 1, благодаря профилированио кулачков 7, образуют отражаю— щую поверхность псевдопараболоида, фокусиру.ощего солнечное излучение и фокус E на приемник 13.

По мере кажущегося перемещения

Солнца по небосводу средства 14 поворачивают панель 3 гелиостата.

Совместно с поворотом панели 3 и в соответствии с ним происходит поворот валов .6 с кулачками 7 и, следовательно, поворот фацет 1. При этом кривизна исходного псевдопараболоида изменяется так, что фокус F гелиостата остается неподвюкным и солнечное излучение продолжает концентрировать,ся в точку на приемнике !3.

Если в исходном положении, т.е. при начале работы установки, излучение отраженное некоторыми из фацет

1 не попадает в фокус F, производит— ся юстировка фацет 1 путем совместного сближения или удаления пар кулачков 7 обоих валов 6, взаимодействую55 щих с каждой такой фацетой l.

Индив>щуальная кинематическая связь каждой фаиеты с приводными механизмами, осуществляемая с помо890035

Формула изобретения

7 щью двух валов 6 с профилированными кулачками 7 позволяет при наличии азимутально-эенитальной ориентации панели 3 сохранить фокус F лиостата, имеющего -псевдопараболическую отражающую поверхность, неподвижным, что, в свою очередь, повышает степень концентрации солнечного излучения на неподвижном приемнике.

Гелиостат, содержащий поворотные во взаимно перпендикулярных направле- tS ниях фацеты, шарнирно установленные на подпятниках несущей панели и кинематически связанные с приводными механизмами, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения коэффициента концентрации,.„ несущая панель выполнена из стержней и соединена с помощью пружин с фацетами, подпятники имеют отверстия, а кинематическая связь фацет с приводили механизмами выполнена в виде расположенных взаимно перпендикулярно в двух йараллельных плоскостях валов, проходящих через отверстия подпятников, и установленных на валах с возможностью перемещения кулачков, причем кулачки каждого вала попарно взаимодействуют с каждой фацетой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 4056313, кл.353-3, опублик. !978.

890035

Составитель П. Шендерович

Редактор А. Алексеенко Техред 3. Фанта Корректор И. Шарошп

Заказ 10941/61 Тираж 827 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 MocKBB? Ж-35 Раушская наб, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4