Устройство для собирания солнечных лучей

Устройство для собирания солнечных лучей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1Ф 37949

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО HA ИЗОьРЕТЕИИЕ

ОПИСАНИЕ устройства для собирания солнечных лучей.

Е авторскому свидетельству Д. T. Пасечнвка, заявленному

5 августа 1933 года (спр. о перв. № 133047).

0 выдаче авторского свндетельства опубликовано 31 июля 1934 года.

<зю

Изобретение относится к устройствам для собирания солнечных лучей с целью получения механической рабогы, состоящим из цилиндрических з.".ркал, расположенных в плоскости м ридиана и поворачиваемых вручную или часовым механизмом.

В предлагаемом устройстве установлены одно над другим три зеркала, последовательно отражающих солнечные лучи, а и фокусе последнего из них помещен котел или тому подобный прибор.

С целью уменьшения потерь теплоты конвекционными токами, паровому котлу придана подковообразная форма и в вогнутую часть его направляются отраженные зеркалами лучи.

На чертеже фиг. 1 изображает вид схематической модели устройства для собирания солнечных лучей; фиг. 2--поперечный разрез устройства; фиг. 3 — продольный разрез его; фиг. 4 — поперечный разрез котла.

Устройство состоит из системы трех цилиндрических зеркал 1, 2, 3, предназначенных для улавливания и собирания в фокус с лнечных лучей. Преимущество цилиндрических зеркал перед сферическими — более легкие способы изготовле ния и более простые способы регулирования системы. Солнечные лучи А, А (фиг. 2), падающие на цилиндрическое зеркало 2, отражаются от него в напра: влении С, С. Падая на малое цилиндри ческое зеркало 1, фокус которого сов; падает с фокусом большого зеркала, лучи отражаются от него в направлении, EE параллельным пучком. Лучи пучка проходят через продольный прорез 9 зеркала 2, попадают на поверхность третьяго цилиндрического зеркала 3 и, отражаясь в направлении М, М, собираются в фокусе I., в котором укреплен неподвижно котел 10 с водой или тому подобный прибор. Ось 5, 6 вращения системы (фиг. 1) расположена в плоскости меридиана и вращается вручную или, часовым механизмом, Ось вращения и зеркало 3 располагаются так, чтобы ось проходила через центр тяжести системы, а, фокус находился на оси. Иаклон к гори, зонту производится при помощи соот-! ветствующего механизма удлинением стойки 7 и укорочением на столько же ! стоики 8. 1iz.," т л положение фокуса ! ! пе меняется, и он всегда будет находиться на неподвижно укрепленном котле 10.

Поверхность сферического котла, нагреваясь за счет притекающей энергии солнечных лучей, сама становится источником тепла для окружающей среды.

Чем выше температура нагреваемой повер:<ности, тем быстрее отдает оиа тепло в окружающую среду, и, наконец, между притоком энергии и отдачей устанавличается равновесие — температура поверхности остается постоянной. Отдача тепла хагреваемой поверхности происходит так, что часть его отдается рабочему I веществу, находящемуся внутри котла, а часть — окружающему воздуху. Соотно- шение этих количеств теплоты и обу-, словливает коэфициент полезного дей- ствия установки, а самое соотношение зависит от формы котла. Можно придать котлу такую форму, что почти вся энергия будет переходить на нагревание рабочего вещества. Так как отдача тепла нагретым телом в окружающую среду зависит от разности температур тела и среды, то естественно, что при устройстве котла, допускающем беспрепятственную конвекцию окружающего возI духа, тепло будет итти почти исключи- тельно на нагревание этого воздуха, а не рабочего вещества.,рн повышении, температуры воспринимающей поверх- ности котла, повышается и температура рабочего вещества, температура же ок- . ружающего воздуха остается постоянной,, ° ) вследствие притока (конв.кции) к нагреваемой поверхности все новых и новых количеств холодного воздуха. С повышением температуры усиливается отдача тепла в окружающий воздух и быстро уменьшается отдача в сторону рчбочего веществ;-. При концентрации солнечной энергии с незначительной повер,ногти, равновесие между притоком и ра=ходсм теплоты может установиться и при такой температуре, при которой вода не закипит. При более сильной концентрации лучей (с большей поверхности) коэфициент полезного действия повысится только незначительно, все-таки, оставаясь практически непригодным.

Единственным средством получить высокий коэфицнент является устранение коивекции окружающего воздуха. Эго достигается приданием сферическому паровому котлу в сечении подкопообразной формы (фиг. 4). Воспринимающая поаерхность котла представляет сферическое углубление 11, в котором находится воздух, закрытое стеклом 12. Êoтел укреплен так„что стекло 12 находится в горизонтальном положении. Лучи а,а направлены на поверхность снизу.

Поверхность, нагреваясь, отдает тепло рабочему веществу и воздуху, находящемуся в углублении. Так как нагретый воздух будет находиться сверху, а теплопроводность воздуха незначительна. то температура воздуха в углублении будет выше температуры рабочего вещества в котле, и нагретая поверхность будет отдавать большую часть полученной теплоты рабочему веществу. Йри наклоне системы зеркал вместе с движением земли и положением солнца относительно горизонта, лучи могут падать на поверхность в направлении в,в, но тогда будет происходить конвекция воздуха только внутри углубления, и тепло, полученное воздухом, будет отдаваться рабочему веществу в полости 14.

Через котел, по,рытый изоляционным слоем 15, проходя трубки 13 для и»гревл;ия находящейся в них воды.

Предмет изобретения.

1; Устройство для собирания солнечных лучей с целью полу- ения механической p áîòû, состоящее из цилиндрических зерк::.л. располагаемых в плоскости и ридиана и по:.,орачиваемых вручную нли часовым механизмом, Отличающееся применением трех зеркал 1, 2 и

3, из коих зеркало 2 отражает падающие на него солнечные лучи на зеркало 1, ;которое отражает их через продольный прорез в зеркале 2 на расположенное под ням зеркало 3, н фокусе которого помещается котел 10 или т. и.

2, Применение в устройстве по п. 1 парового котла в сечении подковообразной формы (фиг. 4), в вогнутую часть которого направляются отраженные зеркалами лучи, с целью уменьшения потерь теплоты конвекциснными токами.

В авторскому .цидетельству 3. Т. Иаеечнюка

¹ <7949

t ! У

Эксперт Н. A. зыков.

Реаактор A. А. Денисов

Тви. Нроыполиграф . Тамбовская, 1 Бак. 567, 1