Следящая система для солнечной электростанции

Следящая система для солнечной электростанции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиын

Социалистических

Респу4лыы (61) Доп (22)Зая с присое (23) При

9иуднрстнааы11 квинтет

СССР ао делам нзобретеннй н открытнй

Оп (72) Авторы изобретеиия

Р.А. Хакимов,, р. А. Захидов, В. П. Понятов, А.Г.Цициков и S.Ë.Çîëoòàðåíêo

Центральное проектно-конструкторское и технологическое бюро научного приборостроения АН Узбекской ССР (7! ) Заявитель (54) СЛЕДЯЦАЯ СИСТЕМА ДЛЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано в солнечных установках с рекуператораии солнечной энергии гелиостатного типа, а именно в солнечных электро-.: станциях (СЭС) башенного типа.

Известны системы слежения для СЭС башенного типа, в которых гелиостаты управляются электронно-вычислительными машинами 01и(2) .

Основным недостатком этих систем является их сложность и высокая стоимость, Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является следящая система, в которой каждый из гелиостатов снабжен индивидуальным оптическим датчиком слежения, а также имеются преобразователи и усилители, выдающие управляющие команды дви- 0 гателям исполнительных механизмов каждого гелиостата.Ось каждого из датчиков слежения ориентирована по необходимому направлению отраженного света, а сам датчик установлен на несущей стойке, расположенной перед зеркалом гелиостата.

Сигнал, вырабатываемый датчиком слежения и пропорциональный величине смещения луча от заданного направления, после преобразования и усиления поступает на исполнительные гидродвигатели азимутального и зенитального перемещения (31.

Недостатком этой системы также является ее высокая стоимость, так как в том случае возникает необходимость установки порядка 10000 датчиков не на прямых трубчатых стойках, а на изогнутых, и поэтому более жестких, мачтах.

Цель изобретения - упрощение и удешевление системы.

Поставленная цель достигается тем, что в следящую систему, содержащую преобразователи, усилители и исполнительные двигатели гелиостатов,введены сумматоры, коммутаторы и датчи

900262

4 ки положения гелиостатов, а также масштабная модель солнечной электростанции, состоящая из модельных гелиостатов, датчиков положения модельных гелиостатов, тахогенераторов, исполнительных двигателей модельных гелиостатов, модельных усилителей, сумматсров и преобразователей и оптических датчиков слежения, каждый из которых установлен на модельном гелиостате и подключен через соответствующие модельный преобразователь и модельный усилитель к исполнительным двигателям модельного гелиостата, кинематически связанным с тахогенераторами и датчиками положения модельного гелиостата, выходы которых через соответствующие модельные преобразователи подключены к первому входу соответствующего модельного сумматора, второй вход которого соединен с выходами тахогенераторов соответствующего модельного гелиостата, а выход — с первым входом сумматора соотвстствующей зоны гелиостатного поля электростанции, выходом подключенного через усилитель эоны ко входу первого коммутатора зоны, выходы которого соединены с исполнительными двигателями гелиостатов эоны„ конематически связанными с датчиками положения гелиостатов,подключенными через соответствующие преобраэователи зоны ко гходам второго коммутатора -оны, выходом соединенного со вторым входом сумматора эоны. З5

Предпочтительным вариантом выполнения модели является такой, когда число модельных гелиостатов равно числу зон гелиостатного поля à"leKT ростанции, определяемым по признаку одинаковости заМонов перемещения ге" лиостатов.

На чертеже представлена функциональная схема следящей системы. ,Система содержит масштабную модель 1 с некоторым числом модельных гелиостатов и равное этому числу число структурных групп управления. В каждую такую группу входят Оптичес кий датчик 2 слежения, модельные пре- в образователи 3, модельный усилитель

4, исполнительные двигатели 5 модельного гелиостата, тахогенераторы 6, датчики положения 7 модельных гелиостатов и модельный сумматор 8.

В масштабной модели 1, копирующей натурную СЭС башенного типа, размеры зеркал гелиостатов, площади гелиостатного поля, высота башни и удаления гелиостатов от башни уменьшены по сравнению с соответствующими величинами натурной C3C s целое число раз, например в 100. Модель идентично натурной СЭС ориентирована по отношению к частям света. Площадь гелиостатного поля модели разделена на зоны, соответс гвующие зонам поля

СЭС, разбитого по признакам одинаковости законов перемещения зеркальных панелей гелиостатов поля. В центре каждой зоны установлено по одному модельному гелиостату, направленному в точку, соответствующую окну приемника. В указанной точке или на оптической оси, соединяющий центр зеркала каждого модельного гелиостата с центром окна приемника, установлено по одному датчику 2. На каждом модельном гелиостате установлены двигатели 5, по скоростным характе- ристикам идентичные двигателям гелиостатов поля, а также тахогенераторы б и датчики положения 7. У модельного гелиостата двигатели 5 электрически связаны через усилитель ч и преобразователь 3 с датчиком 2, а тахогенераторы б и датчики положения

7 электрически связаны с двигателями 9 и датчиками положения 10 натурных гелиостатов СЭС и являются weментами. при помощи которых осуществляется управлечие каждой группой гелиостатов СЭС от одного модельного гелиостата. Электрическая связь т тахогенератора б и датчиков положения 7 каждого модельного гелиостата с двигателями 9 и датчиками положения 10 управляемой группы натурных гелиостатов. выполнена при помощи сумматоров зон 11 и коммутаторов эон 12 и 13. Выход сумматора 11 сое» динен через усилитель 1ч и первый коммутатор 12 с двигателями 9 группы натурных гелиостатов СЭС, а датчики положения 10 этой группы гелиостатов через преобразователи 15 и второй коммутатор 13 подключены к второму входу сумматора 11.

Система работает следующим образом.

Модельный гелиостат, снабженный элементами непосредственного слежения эа Солнцем, производит управляющие движения. При этом на сумматор

8 с модельного гелиостата поступают два сигнала: один от датчиков положения 7, а другой от тахогенерато5 900 ров 6, На сумматоре 8 происходит суммирование сигналов по первой производной (от тахогенераторов 6 и сигналов, пропорциональных координатным перемещениям зеркальной па3 нели модельного гелиостата. Сумма этих сигналов является эталоном для всех натурных гелиостатов управляемой группы. Сумматор 8 выдает результирующий, эталонный сигнал на сумматор 11, на который в это же время по цепи обратной связи поступает сигнал от датчиков положения 10 одного из натурных гелиостатов, Результирующий сигнал с сумматора поступает через усилитель 14. и коммутатор 12 к двигателям 9 натурного гелиостата до тех пор, пока разность поступающих на сумматор 11 сигналов не станет меньше величины порогового уровня, При этом происходит переключение коммутаторов 12 и 13 на работу с другим натурным гелиостатом управляемой группы.

Таким образом, в результате того, что в предложенной системе управление движением зеркальных панелей гелиостатного поля СЭС можно производить от масштабной модели, которая проще и дешевле ЭВИ, а гелиостаты СЭС содержат вместо индивидуальных систем слежения только датчики положения, суммарная стоимость данной системы должна быть ниже стоимости систем, использующих как ЭВИ, так и устройства непосредственного слежения.

Формула изобретения

1. Следящая система для солнечной электростанции, содержащая преобразователи, усилители и исполнительные двигатели гелиостатов, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью упрощения и удешевления системы, она содержит сумматоры, коммутаторы и датчики положения гелиостатов, а также масштабную модель солнечной электростанции, состоящую из модельных гелиостатов, датчиков положения модельных гелиостатов, тахогенераторов, исполнительных двигателей модельных гелиостатов, модельных усилителей, сумма" торов и преобразователей и оптичес" ких датчиков слежения, каждый из которых установлен на-модельном гелиос" тат и подключен через соответствующие модельный преобразователь и модельный усилитель к исполнительным двигателям модельного гелиостата, кинематически связанным с тахогенераторами и датчиками положения модель ного гелиостата, выходы которых через соответствующие модельные преобразователи подключены к первому входу соотвествующего модельного сумматора, второй вход которого соединен с выходами тахогенераторов соответствующего модельного гелиостата, а выход - с первым входом сумматора соответствующей зоны гелиостатного поля электростанции, выходом подклю" ченного через усилитель зоны ко вхо" ду первого коммутатора зоны, выходы которого соединены с исполнительными двигателями гелиостатов зоны, кинематически связанными с датчиками положения гелиостатов, подключенными через соответствующие преобразователи зоны ко входам второго коммутатора зоны, выходом соединенного со вторым входом сумматора зоны.

2. Система по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что число модельных гелиостатов равно w-слу зон гелиостатного поля электростанции, определяемым по признаку одинаковости законов перемещения гелиостатов, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. "Energy solor Сопдегд. А арр1

Cargese". Paris, 1978, с. 45„1-469.

2. "Solar, Energy, 1978, 21, М 6, с. 491-496.

3. 8EURTFy bulletin d informations", 1966 (прототип).