Устройство ориентации гелиоустановки

Устройство ориентации гелиоустановки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: изобретение относится к гелиоэнергетике, в частности к устройствам ориентации гелиоприемников по положению Солнца. Сущность изобретения: устройствосодержит попарно-противоположные испарители 7 с тепловоспринимающими поверхностями 9, связанные с механизмом поворота относительно двух взаимно перпендикулярных осей вращения. Новым в устройстве является размещение испарителей 7 в тепловые аккумуляторы 2- фазового перехода, расположение их тепловоспринимающих поверхностей 9 перпендикулярно осям вращения, при этом противоположные аккумуляторы 2-5 заполнены веществами с различными температурами плавления. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ы2 1758360 А1 (я)5 F 24 J. 2/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ g fj HAPP HAPP) (21) 4738178/06 (22) 18.09,89 (46) 30,08.92, Бюл, М 32 (71) Институт высоких температур АН СССР (72) M,А.Дибиров, П.Н.Ригер. М.P.Ñàòàíîâский, А.Г.Мозговой и С.И.Вайнштейн (56) Авторское свидетельство СССР

М 1164523, кл. F 24 J 2/40, 1985, Авторское свидетельство СССР

N. 932142, кл. F 24 J 2/40. 1982. (54) УСТРОЙСТВО ОРИЕНТАЦИИ ГЕЛИОУСТАНОВКИ (57) Использование: изобретение относится к гелиоэнергетике, в частности к устройствам ориентации гелиоприемников по положению Солнца. Сущность изобретения: устройство содержит попарно-противоположные испарители 7 с тепловоспринимающими поверхностями 9, связанные с механизмом поворота относительно двух взаимно перпендикулярных осей вращения. Новым в устройстве является размещение испарителей 7 в тепловые аккумуляторы 2-5 фазового перехода, расположение их тепловоспринимающих поверхностей 9 перпендикулярно осям вращения, при этом противоположные акку. муляторы 2-5 заполнены веществами с различными температурами плавления, 3 ил.

1758360

25

50

Изобретение относится к гелиознергетике, в частности к устройствам ориентации гелиоприемников за положением Солнца, и может быть использовано в автономных системах солнечного энергоснабжения, в том 5 числе на орбитальных космических станциях.

Йзвестна система ориентации гелиоустановки, снабженная электрически соединенным с,.блоком=управления трехосным 10 гидроскопическим датчиком, станина и поворотная опора которой выполнены сферической формы, а закрепленные на последней элементы — в виде электромагнитов, расположенных на станине и поворотной: опоре с образованием пространственных мозаик. При этом поворотная опора снабжена обеспечивающими ее безразлично равновесное соСтояййе перемещающимися противовесами

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство ориентации гелиоустановки — тепловой гелиотроп. содержащее попарно-противоположные испарители c Tåïëîâoñïðèíèìàþùèìè поверхностями c Koíöåíòðèðóeùåé линзой, связанные с механизмами поворота гелиоустановки относительно двух взаимно-перпендикулярных осей вращения. Механизм поворота выполнен в виде двух пар сильфонов.

Недостатками этого устройства являются потери ориентации в период облачности вследствие использования оптического эффекта линзы и отсутствие механизма для автоматйческого возврата гелиотропа в исходное положение после захода Солнца.

Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей устройства ориентации гелиоустановки за счет обеспе- 40 чения работы при любых метеусловиях.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве ориентации гелиоустановки, содержащем попарно-противополОжные испарители с тепловоспринимающими поверхностями, связанные с механизмами поворота гелиоустановки относительно двух взаимно-перпендикулярных осей вращения, дополнительно установлены тепловые аккумуляторы фазового перехода, испарители размещены в аккумуляторах, а их тепловосприйимающие поверхности расположены перпендикулярно осям вра щения, при этом противоположные аккумуляторы заполнены веществами с различными температурами плавлейия.

Такое выполнение устройства позволя ет следить эа солнцем, несмотря на появление облачности или возвращать гелиоустановку в исходное положение эа счет перепада температур и давлений в попарно противоположных тепловых аккумуляторах.

На фиг. 1 показан общий вид устройства ориентации гелиоустановки; на фиг. 2 — разрез его элемента.

Устройство ориентации гелиоустановки содержит корпус 1, установленные на нем тепловые аккумуляторы фазового перехода

2 — 5 с фазопереходными материалами 6, в которые помещены попарно противоположнйе испарители 7 с рабочим телом 8 и тепловоспринимающими поверхностями 9, механизм 10 поворота корпуса относительно двух взаимно-перпендикулярных осей вращения 11 и 12, который связан с испарителями 7. При этом поверхности 9 расположены перпендикулярно осям вращения 11 и

12. Тепловые аккумуляторы 2-5 с четырех сторон за исключением тепловоспринимающей поверхности 9, имеют тепловую изоляцию 13. При этом тепловые аккумуляторы 2 и 3 соответственно для эенитального и азимутального наведения гелиоустановки. снабжены теплоаккумулирующим материалом с более высокой температурой фазового перехода, чем тепловые аккумуляторы 4 и 5, предназначенные для возврата устройства в исходное положение, Время наведения гелиоустановки на Солнце в период облачйости зависит от разности температур и величины удельной энтальпии фазового перехода теплоаккумулирующих веществ в тепловых аккумуляторах 2-4, 3 — 5 и определяется графически по данным кривых охлаждения . теплоаккумулирующих материалов.

Устройство ориентации гелиоустановки работает следующим образом.

В исходном положении тепловоспринимающие поверхности 9 тепловых аккумуляторов 2-5 находятся в одинаковом положении относительно Солнца, вследствие чего в камерах-испарителях 7 генерируется равное количество пара рабочей жидкости, развивающее в механизме поворота 10 одинаковое давление и, следовательно, поддерживающее устройство в равновесии. Зенитальное или азимутальное отклонение Солнца относительно поверхности гелиоустановки приводит к асимметричному нагреву тепловоспринимающих поверхностей 9 тепловых аккумуляторов 24 и 3-5, что вызывает большее генерироваwe пара рабочей жидкости в камерах 2 и/или 3. Возникающее при этом результирующее давление поворачивает гелиоустановку посредством механизма 10 по ходу

Солнца.

1758360

Одновременно за счет теплопередачи через поверхности 9 заряжаются тепловые аккумуляторы 2-5, причем в аккумуляторах

2 и 3 содержится материал с более высокой температурой фазового перехода (напри- 5 мер, октагидратгидроксидэ бария Ва(ОН) ЯН О с температурой плавления 78 С и удельной знтальпией фазового перехода 301 кДж/кг), a a аккумуляторах4и5-материал с более низкой температурой фазового перехода (напри- 10 мер, пентагидрат тиосульфатэ натрия

Мэ23гОз 5HzO, который плавится при 48 с удельной знтальпией фазового перехода

209 кДж/кг). В случае появления облачности температура в тепловых аккумуляторах 15

2--5 постепенно падает и при достижении

78 С начнется разрядка аккумуляторов 2 и

3. Этому процессу на кривой охлаждения отвечает участок abc (фиг, 3). Б то же время 20 температура в тепловых аккумуляторах 4 и

5 продолжает падать по кривой ad до 48 С, после чего разряжаются аккумуляторы 4 и 5 (участок df). В результате возникает разность температур (в данном случае Лт=30 25

С), а следовательно и разность давлений в каждой паре тепловых аккумуляторов 2 — 4 и

3-5. Поэтому зенитальное и азимутальное слежение зэ Солнцем продолжается несмотря на появление облачности. Времени 30 т наведения гелиоустановки на Солнце в период обла«.ности отвечает на фиг. 3 участок bede. R точке е пересечения кривых охлаждения аккумуляторов 2-3 и 4-5 устройство снова приходит в равновесие. так кэк температура во всех четырех камерах становится одинаковой и равной 48 С. Если за промежуток времени r> (фиг. 3) Солице не появляется из-за облаков или наступает закат, то идет обратный процесс возврата гелиоустановки в исходное положение, обусловленный перепадом температур и давлений в тепловых аккумуляторах.

2-4 и 3-5 зэ счет участка efg на фиг. 3. При этом давление в камерах 4 и 5 остается постоянным в участКе ef, а давление в камерах 2 и 3 постепенно падает по кривой eg в течение времени т,.

Формула изобретения

Устройство ориентации гелиоустановки, содержащее попарно-противоположные испэрители с тепловоспринимэющими поверхностями. связанные с механизмами поворота гелиаустановки относительно двух взаимно перпендикулярных осей вращения,отлич а ющееся тем,что,c целью расширения эксплуатационных возможностей за счет обеспечения работы при любых метеусловиях, Устройство дополнительно содержит тепловые аккумуляторы фазового перехода, испарители размещены в аккумуляторах, э их тепловоспринимающие поверхности расположены перпендикулярно осям вращения, при этом противоположные аккумуляторы заполнены веществами с различными температурами плавления.

5D

40 S ; мин.

Составитель С.Вайнштейн

Редактор Ю.Середа Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор H.Кешеля

Заказ 2986 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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