Гелиоустановка

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 F 24 J 2/38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Р

1 Й(ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /@.

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2 (21) 3293010/24-06 (22) 21.05.81 (46) 07.05.86. Бюл. № 17 (71) Научно-производственное объединение

«Солнце» АН ТССР (72) Луис Бэррис Перрэс (CU) и H. Сайылов (53) 662.997 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 267253, кл. F 24 J 3/02, 1968. (54) (57) 1. ГЕЛИОУСТАНОВКА, содержащая концентратор с оптической осью и гелиостат, установленный с возможностью поворота во взаимно перпендикулярных направлениях и имеющий пересекающиеся оси поворота, одна из которых расположена по оси концентратора, и механизм поворота, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности и плавности слежения гелиостата за Солнцем, гелиостат снабжен установленными с его тыльной стороны направ„„SU„„1229527 А1 ляющими с расположенным на них ползуном, механизм поворота выполнен в виде пересекающего оптическую ось концентратора приводного вала, установленного к горизонту под углом, равным географической широте местности, и жесткой тяги, шарнирно связанной одним концом с валом в месте его пересечения с осью концентратора, а другим — посредством шарового шарнира с ползуном, причем приводной вал установлен с возможностью синхронного поворота за видимым движением Солнца, а длина тяги равна расстоянию между точкой пересечения оси концентратора с валом и точкой пересечения осей гелиостата.

2. Гелиоустановка по п. I, отличающаяся тем, что тяга дополнительно связана с приводным валом посредством шарнирно закрепленной на них телескопической штанги.

1229527

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к высокотемпературным солнечным печам, и предназначено для регулирования положения гелиостата относительно

Солнца.

Известна гелиоустановка, содержащая концентратор с оптической осью и гелиостат, установленный с возможностью поворота во взаимно перпендикулярных направлениях и имеющий пересекающиеся оси поворота, одна из которых расположена по оси концентра тора, и механизм поворота !1).

Однако гелиостат известной гелиоустановки не обеспечивает плавности и точности слежения за Солнцем в течение дня и по сезонам года, что приводит к дрейфу центра фокального пятна относительно геометрического фокуса концентратора. Указанный эффект происходит из-за резкого изменения скорости поворота гелиостата вокруг осей вращения. Резкое изменение скорости поворота приводит к динамическим перегрузкам, что требует увеличения жесткости несущего каркаса и увеличения мощности приводных двигателей гелиостата. Дрейф фокального пятна из-за неточности и неплавности приводит к неэффективному использованию гелиоустановки.

Цель изобретения — повышение точности и плавности слежения гелиостата за

Солнцем.

Поставленная цель достигается тем, что гелиостат снабжен установленными с его тыльной стороны направляющими с располо. женным на них ползуном, механизм поворо. та выполней в.виде пересекающего оптическую ось концентратора приводного вала, установленного к горизонту под углом, равным географической ц ироте местности, и жесткой тяги, шарнирно-связанной одним концом с валом в месте его пересечения с осью концентратора, а другим — посредством шарового шарнира с ползуном, причем приводной вал установлеН с возможностью синхронного поворота за видимым движением Солнца, а длина тяги равна расстоянию между точкой пересечения оси концентратора с валом и точкой пересечения осек гелиостата.

Тяга может быть дополнительно связана с приводным валом посредством шарнирно закрепленной на них телескопической штанги.

На чертеже приведена схема гелиоустаиовки.

Гелиоустановка содержит концентратор с горизонтальной оптической осью 2 и гелиостат 3, установленный с возможностью поворота во взаимно перпендикулярных направлениях и имеющий пересекающиеся оси 4 и 5 поворота, из которых ось 4 расположена по оси 2 концентратора 1, и механизм поворота.

Гелиостат 3 снабжен установленными с его тыльной стороны направляющими 6 с расположенным на них ползуном 7, меха55 точкой пересечения осей гелиостата можно использовать механизм поворота с одним двигателем, исключить дрейф центра фокального пятна и, следовательно, при одновременном упрощении конструкции увеличить точность и плавность слежения гелиостата за

Солнцеч. низм поворота выполнен в виде пересекающего оптическую ось 2 концентратора 1 приводного вала 8, установленного к горизонту под углом а, равным географической широте местности, и жесткой тяги 9, шарнирно связанной одним концом с валом 8 в месте (точка А) его пересечения с осью 2 концентратора 1, а другим — посредством шарового шарнира 10 с ползуном 7, причем приводной вал 8 установлен с возможностью синхрон1О ного поворота за видимым движением Солнца, а длина тяги 9 равна расстоянию S между точкой А пересечения оси 2 концентратора i с валом 8 и точкой В пересечения осей 4 и 5 гелиостата 3. !

Тяга дополнительно связана с приводным валом 8 посредством шарнирно закрепленной на них телескопической штанги I l.

Синхронный поворот вала 8 за видимым движением Солнца обеспечивается равенством скорости поворота вала 8 и скорости вращения Земли, т. е. скорость % поворота вала 8 равна !5 град/ч.

Гелиоустановка работает следующим образом.

В начале рабочего цикла жесткой тяге

9 задается суточное склонение Солнца с помощью телескопической штанги 11, при этом тяга 9 прицеливается в центр солнечного диска. Приводной вал 8 поворачивается с постоянной угловой скоростью W= 15 град/ч.

Тяга 9 поворачивается с приводным валом 8 относительно шарового шарнира 10, а ползув

7 перемещается по направляющим 6, установленным с тыльной стороны гелиостата 3.

Г! ри этом гелностат 3 совершает сложное движение относительно центра вращения на пересе енин осей 4 и 5, а нормаль к поверхности гелиостата всегда остается биссектрисой угла Р, образованного оптической осью

2 концентратора 1 и жесткой тягой 9. Следовательно, отраженный от гелиостата 3 центральный луч все время остается в плоскости, проходящей через центр солнечного

4G диска н оптическую ось 2 концентратора 1, и направлен вдоль нее.

Благодаря выполнению механизма поворота в виде пересекающего оптическую ось концентратора приводного вала, установленного к горизонту под углом, равным географической широте местности, и жесткой тяги, шарнирно связанной одним концом с валом в месте его пересечения с осью концентратора, а другим — посредством шарового шарнира с ползуном, установке приводного вала с возможностью синхронного поворота за видимым движением Солнца, равенству длины тяги расстоянию между точ<ой пересечения оси концентратора с валом и