Гелиостат

Гелиостат

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ iii877260

Союз Советск их

Социалистические

Республик (6l ) Дополнительное к ввт. сеид-ву— (22) Заявлено 02. 01 80 (2! ) 2863453/24-06 .с присоелинеииеет заявки М— (23) П рноритет (5I)M. Кл.

F 24 J 3/02

G 02 В 5/10

ГосударстеениыИ комитет

СССР по делам изебретеиий и открытий

Опубликовано 3Q,1Q.81. Бюллетень М 4р (53) УДК 662.997 (088, 8) Дата опубликования. описания 30. 10. 8 1 (72) Авторы изобретения

А.П.Короткий и А.И.Мирошников (71) Заявитель (54 ) ГЕЛИОСТАТ

Изобретение относится к гелиотех нике, в. частности к концентраторам солнечной энергии, Известен гелиостат, содержащий каркас с передней и задней стенками, фацеты, каждая из которых снабжена центральным штырем и шарнирно -установлена на передней стенке каркаса, и механизм наведения фацет. Последний выполнен в виде системы ортого" нальных спаренных направляющих рельсов, закрепленных на каркасе с возможностью качания в двух взаимно перпендикулярных направлениях и контактирующих с центральными штырями фацет. При этом обеспечивается поворот фацет на одинаковый угол и смещение фокуса гелиостата-концентратора в одной плоскости (1 ).

Цель изобретения — упрощение конструкции и расширение диапазона работы гелиостата.

Поставленная цель достигается тем, что механизм наведения выполнен в виде установленной внутри каркаса с возможностью перемещения s трех взаимно перпендикулярньгх направлениях пластины, снабженной равномерно расположенными отверстиями, причем соседние отверстия расположены друг от друга на расстоянии, превышаю" щем расстояние между шарнирами соседних фацет, и через каждое отверстие пластины пропущен трос, закрепленный то одним концом на штыре, а другим " на. задней стенке каркаса.

На фиг.l представлен гелиостат, общий вид; на фиг.2 — схема характерных геометрических соотношений в т5 конструкции гелиостата; на фиг.З— узел крепления фацеты на передней стенке каркаса гелиостата; на фиг.4положение механизма наведения, соответствующее варианту короткофокусного

20 гелиостата; на фиг.5 то же, варианту длиннофокусного гелиостата; на фиг.6 - положение механизма наведения длиннофокусного гелиостата, 877260

25 в .режиме слежения за Солнцем на фиг.7 — то же, при смещении его фокуса в плоскости.

Гелиостат содержит каркас 1 с передней стенкой 2 и задней стенкой

3, фацеты 4, каждая из которых снабжена центральным штырем 5 и шарнирно установлена на передней стенке 2 каркаса I, и механизм 6 наведения фацет 4.

Механизм 6 наведения выполнен в 1о виде установленной внутри каркаса 1 с возможностью перемещения в трех взаимно перпендикулярных направлениях пластины 7, снабженной равномерно расположенными отверстиями 8, причем соседние отверстия 8 расположены друг от друга на расстоянии +4,превышающем расстояние 6 между шарнирами 9 соседних фацет 4, и через каждое отверстие 8 пластины 7 пропущен трос

10, закрепленный одним концом -на штыре 5, а другим — на задней стенке

3 каркаса 1. Закрепление троса 10 на задней стенке 3 осуществляется с помощью растяжек 11. Штырь 5 снабжен противовесом 12. Различные положения пластины 7 (фиг. 4-7) механизма 6 наведения соответствуют определенному смещению фокуса F гелиостата.

Сборка гелиостата осуществляется следующим образом.

На переднюю стенку 2 каркаса 1 устанавливают через шарниры 9 штыри

5, к которым прикреплены фацеты 4.

Для уравновешивания фацет 4 на вторые

35 концы штырей 5 устанавливают противовесы 12. К противовесам 12 подсоединяют трос 10. Ориентируя фокусирующую пластину 7 по отношению к центральной фацете, добиваются однознач40 ного расположения центрального отверстия 8 фокусирующей пластины 7, шарнира 9 со штырем 5 и центральной фацеты на одной оси. Тросы 10 про-. пускают череэ соответствующие отверстия 8 пластины 7 и через растяжки

11, которые создают подпружиненный натяг тросов 10 и соединяют их с задней стенкой 3 каркаса 1. В результате каждая фацета 4 занимает определенное положение, а именно поворачивается на угол относительно центральной фацеты как в горизонтальной, так и в вертикальной, плоскостях, определяемый иэ соотношений

55 Я " м= „

Р1 (ю где И и И - порядковые номера фацет

4 .относительно центральной фацеты в горизонтальной и вертикальной плоскостях во взаимно перпендикулярных направлениях;

Д - постоянная величина, равная разности шага отверстий 8 фокусирующей пластины 7 и шага расположения шарниров 9 соединений штырей 5 с фацетами 4:

L- расстояние от фокусирующей пластины 7 до фацет 4.

При этом фокусное расстояние гели— остата-концентратора солнечной энергии определяется по формуле

4L

Р=

2а

Причем конкретная величина Ь определяет минимально возможное фокусное расстояние гелиостата-концентратора и характеризует степень динамичности изменения фокусного расстояния при изменении величины

Гелиостат работает следующим образом.

Солнечное излучение попадает на поверхность гелиостата, отражается от плоских фацет 4 и направляется ими в фокус F в котором концентрируется энергия солнечного излучения, направленная всеми фацетами 4. Перемещая пластину 7 в каркасе I гелиостатаконцентратора, например изменяя величину L, изменяют фокусное расстоя ние Р концентратора. При перемещении пластины 7 в поперечной направлении на величину h фокус F концентратора перемещается на величину Н, равную

2Р Ь

I что позволяет осуществить слежение за изменением положения Солнца при сохранении положения фокуса F в одной плоскости.

Упругая механическая связь центральных штырей 5 фацет 4 с задней . стенкой 3 каркаса 1, осуществляемая тросами IO пропущенными через отверстия 8 пластины 7, обеспечивает при движениях пластины 7 в плоскости, нормальной оптической оси гелиостата, слежение гелиостата за положением

Солнца и смещение его фокуса в плоскости освещаемого объекта, что,в свою очередь, упрощает конструкцию снабженного системой слежения фацетатного гелиостата. Размещение соседних отверстий 8 на расстоянии

1цруг от друга, превышающем расстоя877260

11 ние между соседними шарнирами 9 фацет

4, обеспечивает при движении пластины 7 вдоль оптической оси гелиостата изменение фокусного расстояния гелиостата, что, в свою очередь, расширяет диапазон его работы. Достоинства предлагаемого гелиостата особенно возрастают при увеличении площади его отражательной поверхности.

Формула изобретения

Гелиостат, содержащий каркас с передней и задней стенками, фацеты, каждая иэ которых снабжена центральным штырем и шарнирно установлена на передней стенке каркаса, и мехайн1м наведения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения конструкции и расширения диапазона работы, механизм наведения выполнен в виде установленной внутри каркаса с возможностью перемещения в трех вза» имно перпендикулярных направлениях пластины, снабженной равномерно расположенными отверстиями, причем соседние отверстия расположены друг от

10 друга на расстоянии, превышающем расстояние между шарнирами соседних фацет, и через каждое отверстие пластины пропущен трос, закрепленный одним концом на штыре, а другим — на

15 задней стенке каркаса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Патент С111А У 4056313, кл. 353-3, опублик. 1978.