Гелиокомплекс
ГЕЛИОКОМПЛЕКС, содержащий центральный приемник излучения, гелиостаты с приводами и датчиками положения, азимутально-зенитальный датчик положения Солнца и систему управления, электрически соединенную с последним датчиками положения и приводами каждого гелиостата, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, система управления снабжена коммутатором, блоками сравнения, дополнительными приводами и датчиками .положения и механическими узлами пересчета координат, каждый из которых выполнен в виде системы кинематически связанных элементов, включающий ориентированный на центральный приемник излучения неподвижный стержень, расположенный к нему под углом и кинематически связанный с двумя дополнительными приводами подвижный опорный стержень и служащий биссектрисой угла между опорным и неподвижным стержнями ведомый стержень , кинематически связанный с двумя дополнительными датчиками положения, причем все датчики положения электрически соединены с блоками сравнения, электрически связанными с приводами гелиостатов, а датчик положения Солнца электрически соединен со всеми дополнительными приводами через коммутатор. Ю СО (риг. 7
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
F 24J 240
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3558335/24-06 (22) 24.02.83 (46) 30.03.85. Бюл. № 12 (72) М. Н. Качановский и Н. И. Юргель (71) Белорусский филиал Государственного научно-исследовательского энергетического института им. Г. М. Кржижановского (53) 662.997 (088.8) (56) 1. Захидов P. А. Технология и испытания гелиотехнических концентрирующих систем. Ташкент, Фан, 1978, с. 167, рис. 78. (54) (57) ГЕЛИОКОМПЛЕКС, содержащий центральный приемник излучения, гелиостаты с приводами и датчиками положения, азимутально-зенитальный датчик положения
Солнца и систему управления, электрически соединенную с последним датчиками положения и приводами каждого гелиостата, отличаюи ийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, система уп„„SU„„1147900 A равления снабжена коммутатором, блоками сравнения, дополнительными приводами и датчиками положения и механическими узлами пересчета координат, каждый из которых выполнен в виде системы кинематически связанных элементов, включающий ориентированный на центральный приемник излучения неподвижный стержень, расположенный к нему под углом и кинематически связанный с двумя дополнительными приводами подвижный опорный стержень и служащий биссектрисой угла между опорным и неподвижным стержнями ведомый стержень, кинематически связанный с двумя дополнительными датчиками положения, причем все датчики положения электрически соединены с блоками сравнения, Е
Ф электрически связанными с приводами гелиостатов, а датчик положения Солнца электрически соединен со всеми дополнительными приводами через коммутатор.
1147900
10
Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к гелиокомплексам в виде солнечных энергетических станций башенного типа, имеющих систему управления полем гелиостатов от единого датчика положения
Солнца.
ИЗвестен гели око мплекс, содержащий центральный приемник излучения, гелиостаты с приводами и датчиками положения, азимутально-зенитальный датчик положения
Солнца и систему управления, электрически соединенную с последним, датчики положения и приводами каждого гелиостата.
В этом гелиокомплексе азимутально-зенитальным датчиком положения Солнца служит образцовый гелиостат, ориентируемый на Солнце, а система управления снабжена ЭВМ, вырабатывающей индивидуальные сигналы . управления каждым гелиостатом (11.
Н ал ичие ЭВМ требует квалиф и циров анного регламентного обслуживания и выявления возможных отказов в ее узлах.
Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности гелиокомплекса, Поставленная цель достигается тем, что в гелиокомплексе, содержащем центральный приемник излучения, гелиостаты с приводами и датчиками положения, азимутально-зенитальный датчик положения Солнца и систему управления, электрически соединенную с последним датчиками положения и приводами каждого гелиостата, система управления снабжена коммутатором, блоками сравнения, дополнительными приводами и датчиками положения и механическими узлами пересчета координат, каждый из которых выполнен в виде системы кинематически связанных элементов, включающей ориентированный на центральный приемник излучения неподвижный стержень, расположенный к нему под углом и кинематически связанный с двумя дополнительными приводами подвижный опорный стержень, и служащий биссектрисой угла между опорным и неподвижным стержнями ведомый стержень, кинематически связанный с двумя дополнительными датчиками положения, причем все датчики положения электрически соединены с блоками сравнения, электрически связанными с приводами гелиостатов, а датчик положения Солнца электрически соединен со всеми дополнительными приводами через коммутатор, На фиг. 1 показана структурная схема гелиокомплекса, на фиг. 2 — сечение механического узла пересчета координат с двумя дополнительными приводами и двумя датчиками положения; на фиг. 3 — сечение механического узла пересчета координат в плоскости, перпендикулярной плоскости сечения по фиг. 2; на фиг. 4 — электрическая схема блока сравнения; на фиг. 5— электрическая схема коммутатора; на фиг. 6,— закон изменения емкостей дат15
50 чиков положения в азимутальном канале управления; на фиг. 7 — закон изменения емкостей датчиков положения в зенитальном канале управления.
Гелиокомплекс содержит центральный приемник 1 (фиг. 1) излучения, гелиостаты
2 с приводами 3 и 4 и датчиками положения 5 и 6 соответственно, азимутальнозенитальный датчик 7 положения Солнца и систему 8 управления, электрически соединенную с последним датчиками 5 и 6 положения и приводами 3 и 4 каждого гелиостата 2.
Система 8 управления снабжена коммутатором 9, блоками 10 сравнения, дополнительными приводами 11 и 12 (фиг. 2 и 3) и дополнительными датчиками 13 и 14 со.ответственно и механическими узлами 15 пересчета координат, каждый из которых выполнен в виде системы 16 кинематически связанных элементов, включающей ориентированный на центральный приемник 1 излучения неподвижный стержень 1?, расположенный к нему под углом и кинематически связанный с двумя дополнительными приводами 11 и 12 подвижный опорный стержень 18 и служащий биссектрисой угла между опорным и неподвижным стержнями 18 и 17 соответственно ведомый стержень 19, кинематически связанный с двумя дополнительными датчиками 13 и 14 положения, причем все датчики 5, 6 и 13, 14 электрически соединены с блоками,10 (фиг. 1 и 4) сравнения, электрически связанными с приводами 3 и 4 гелиостатов 2, а датчик 7 (фиг. 1) положения Солнца электрически соединен со всеми дополнительными приводами 11 и 12 через коммутатор 9 (фиг. 5).
Неподвижный стержень 17 закреплен в устройстве 20 (фиг. 2) с возможностью вращения вокруг собственной оси.
Дополнительный привод 11 азимутального канала управления связан с пластиной
21 и поворачивает ее с помощью роликов 22.
На пластине 21 установлен полый короб 23, внутри которого перемещается дополнительный привод 12 зенитального канала управления, закрепленный на опорном стержне 18.
На ведомом стержне 19 установлена пластина 24, выполненная в виде сегмента.
Она может перемещаться в вертикальной плоскости внутри полого короба 25 (фиг. 3), установленного на пластине 26, вращающейся на роликах 27, и поворачивать пластину
26. Поворот пластины 26 относительно пластины 24 определяет местный азимутальный угол, а поворот пластины 24 относительно вертикальной оси — местный зенитальный угол. Эти углы измеряются емкостными датчиками.
На неподвижной пластине 24 устанавливается одна обкладка емкости, а .на поворотной пластине 26 — другая обкладка
1147900
У емкости, занимающие лишь половину площади пластин 26 и 24, что позволяет изменять емкость от С, до С (фиг. 6) в диапазоне угла азимутального поворота
q>,=0 †3 . В зенитальном канале управления обкладки емкости располагаются на внутренней поверхности короба 25 и на всей площади пластины 24, позволяя изменить емкости от С «, до Са (фиг. 7) в диапазоне угла зенитального поворота «рэ=
=0 — 90 . Блок 10 сравнения (фиг. 4) со- 10 стоит из двух идентичных частей 28 и 29 для азимутального и зенитального каналов управления соответственно построенных по мостовой схеме.
Часть 28 включает емкости 30 и 31, резисторы 32, диоды 33 и компараторы 34, причем емкость 30 образуется обкладками на пластинах 26 и 24 механического узла 15 пересчета координат, а емкость 31 датчикдм 5 положения гелиостата 2. Компараторы 34 соединены с усилителем 35, коммутирующим питание переменного напряжения на фазы привода 3 гелиостата. 2.
Часть 29 управляет приводом 4 гелиостата 2. Датчик 7 (фиг. 1) положения
Солнца выполнен на основе светочувствительного датчика с фотоэлементами и имеет четыре выхода: по два на каждый канал управления, вырабатывающих сигналы противоположной полярности.
Коммутатор 9 (фиг, 5) имеет соответственно четыре реле 36 с контактными группами 37 и 38 каналов азимутального и зенитального управления.
Датчик 7 (фиг. 1) положения Солнца имеет -азимутальный и зенитальный приводы 39 и 40 соответственно.
Гелиокомплекс работает следующим образом.
Перед началом работы производят настройку системы 8 управления (фиг. 1). Для . этого в соответствии с сигналом датчика 7 положения Солнца в каждом канале управления выставляют механические узлы l5 (фиг. 2) пересчета координат и каждый гелиостат 2 (фиг. 1) в положения, обеспечивающие нулевой выходноЙ сигнал с соответствующих блоков 10 (фиг. 4) сравнения.
После чего система 8 (фиг. 1) управления включается в работу.
Перемещение Солнца, например, в азимутальной плоскости слежения приводит к засветке одного из фотоэлементов датчика 7, и сигнал с его выхода поступит на одно из реле 36 коммутатора 9 (фиг. 5), вызвав срабатывание в данном случае контактной группы 37. При этом будет подано питание от источника переменного тока (напряжение) на азимутальный привод 39 датчика 7 и дополнительные азимутальные приводы 11 узлов 15 пересчета координат.
Соответствующее перемещение опорного и ведомого стержней 18 и 19 (фиг. 2 и 3) каждого узла 15 и связанное с этим изменение емкостей 30 (фиг. 4) в блоках 10 сравнения приводит к срабатыванию компараторов 34 последних и подаче напряжения питания к азимутальному приводу 3 (фиг. 1) каждого гелиостата 2.
Перемещение гелиостатов 2 будет происходить до момента прекращения засветки фотоэлемента датчика 7 в азимутальном канале управления.
Аналогично происходит работа системы 8 управления и при возникновении сигнала в зеннтальном канале.
Замена электронйого вычислителя †на-ложения каждого гелиостата 2 при слежении за Солнцем с отражением излучения на центральный приемник 1 излучения на механические узлы 15 пересчета координат позволяет повысить надежность эксплуатации, упростить регламентное обслуживание и удешевить систему 8 управления гелиоком плексом.
1147900
1147900
Ъах т п
Зо „
180 рие.
Риа. 7 Составитель П. Шендерович Редактор А. Долинич Техред И. Верес Корректор В. Бутяга Заказ 1557 33 Тираж 661 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н оч крытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП <Патенг>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
