Строительная конструкция концентратора солнечной энергии

 

1. СТРОИТЕЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ КОНЦЕНТРАТОРА СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ, включающая опорную часть в виде системы попарно объединенных,встречно, наклоненных разновысоких ферм, поярусно раскрепленных горизонтальными связевыми фермами с консольными площадками , и каркас зеркала с юстировочными элементами, отличающаяся тем, что, с целью повьшения мощности, экономичности и надежности за счет увеличения степени концентрации солнечных лучей при одновременном повьппении устойчивости и эксплуатационш.1х качеств конструкции , каждая пара встречно наклонных ферм смещена в плане относительно смежных ферм с размещением одноименных опорных элементов ферм по параллельным параболам, а внешние пояса наклонных ферм вписаны в разнонаклонные параболоцилиндры, причем пояса горизонтальных связевых ферм выполнены ломанными в плане и вписаны в поверхность параболоцилиндров, при этом консольные площадки выполнены разной длины, а их свободные концы в зоне опирания юстировочных элементов каркаса зеркала дбразуют поверхность параболоида вращения, оптическая ось и главная оптическая плоскость которого совмещены с плоскостью симметрии строительной конструкции , снабженной с тыльной стороны решетчатой башней, установленной в вертикальной оптической плоскости концентратора и соединенной с наклонными фермами дополнительными гоI ризонтальными связевыми элементами жесткости, при этом большие из (Л встречно наклонньрс ферм с выпуклой стороны каркаса снабжены горизонтальными площадками в виде решетчатого настила и наклонными солнцезащитными экранами. 2. Конструкция по п.1, о т л и чающаяся тем, что решетча4ib тая башня снабжена чередующимися СО между собой горизонтальными и накО ) лонными элементами жесткости, расО положенными по ее внешнему контуру 00 и вьтолненными в виде образующих пространственный каркас панелей лестницы , при этом башня снабжена установленными внутри нее дополнительным элементом жесткости в виде ствола лифтовой шахты.

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д11 4 E 04 Н 12/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ц .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3749738/29-33 (22) 01.06.84 (46) 07.09.86. Бюл. У 33 (72) В.В.Захаров, Е.Л.Макеев, .Е.M.Øìàêèí, Т.Т.Рискиев, А.А.Баланюк и М.Д.Мушеев (53) 624.97.014 ° 2(088.8) (56) Проектное задание СВП-Ol.ËÇ, ЦНИИПСК, M.: 1976, л, СВП, 01 ° 01.02.

Авторское свидетельство СССР

9 1011846, кл. Е 04 Н 12/10, 1981. (54)(57) 1. СТРОИТЕЛЬНАЯ КОНСТРУКЦИЯ КОНЦЕНТРАТОРА СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ, включающая опорную часть в виде системы попарно объединенных, встречно. наклоненных разновысоких ферм, поярусно раскрепленных горизонтальными связевыми фермами с консольными глощадками, и каркас зеркала с юстировочными элементами, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повышения мощности, экономичности и надежности за счет увеличения степени концентрации солнечных лучей при одновременном повышении устойчивости и эксплуатационных качеств конструкции, каждая пара встречно наклонных ферм смещена в плане относительно смежных ферм с размещением одноименных опорных элементов ферм по параллельным параболам, а внешние пояса наклонных ферм вписаны в разнонаклонные параболоцилиндры, причем пояса горизонтальных связевых ферм выÄÄSUÄÄ 1149668 А полнены ломанными в плане и вписаны в поверхность параболоцилиндров, при этом консольные площадки выполнены разной длины, а их свободные концы в зоне опирания юстировочных элементов каркаса зеркала образуют поверхность параболоида вращения, оптическая ось и главная оптическая плоскость которого совмещены с плоскостью симметрии строительной конструкции, снабженной с тыльной стороны решетчатой башней, установленной в вертикальной оптической плоскости концентратора и соединенной с наклонными фермами дополнительными горизонтальными связевыми элементами жесткости, при этом большие из встречно наклонных ферм с выпуклой стороны каркаса снабжены горизонтальными площадками в виде решетчатого настила и наклонными солнцезащитными экранами.

2. Конструкция по п.l, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что решетчатая башня снабжена чередующимися между собой горизонтальными и наклонными элементами жесткости, расположенными по ее внешнему контуру и выполненными в виде образующих пространственный каркас панелей лестницы, при этом башня снабжена установленными внутри нее дополнительным элементом жесткости в виде ствола гп;.фтовой шахты. параллельную поверхности параболоида зеркала 14 концентратора. На консолях 12 и 13 может быть размещен настил 15 для обслуживания элементов

5 каркаса зеркала 5. Оптическая ось

16 зеркала 14 направлена к системе наклонных ферм 1 и 2 и пересекает их таким образом, что главная верти1 !

О кальная оптическая плоскость содерЭ жащая оптическую ось 16 и фокальную точку 17, совмещена с плоскостью симметрии концентратора. Концентратор с тыльной стороны снабжен решетчатой башней 18, которая установле15 на вертикально и размещена симметрично относительно главной вертикальной оптической плоскости концентратора. Башня 18 объединена с наклонными фермами 1 концентратора

20 дополнительными горизонтальными связевыми элементами жесткости 19. Кроме того, башня 18 снабжена по внешнему контуру горизонтальными 20 и наклонными элементами 21 лестницы, которые чередуются между собой и образуют жесткий пространственный карzac. Внутри решетчатого ствола башни 18 расположены ствол лифтовой шахты, представляющий собой дополни30 тельный элемент жесткости пространственной конструкции концентратора.

Система наклонных ферм 1 с внешней выпуклой стороны каркаса, обращенной к солнцу, снабжена горизонтальными

З5 площадками, состоящими из горизонтальных опорных консолей 22, которые жестко прикреплены к внешнему поясу ферм 1, прогонов 23 и элемен-, тов настила 24, Настил 24 может быть выполнен из просечновытяжных металлических элементов. К прогонам 23 прикреплены солнцезащитные экраны

25, которые могут быть усилены ребрами жесткости 26. С противоположной стороны настил 24 снабжен защитным ограждением 27. Экраны 25 выполнены в виде горизонтально ориентиро" ванных наклонных в вертикальной плоскости ленточных элементов, Зазор 28 между смежными по высоте экранами 25 обеспечивает естественное освещение внутреннего объема концентратора рассеянным светом и аэрацию его, а совокупность смежных по высоте элементов 25, 27 и настила

24 предотвращает инсоляцию несущих элементов каркаса. Общая жесткость и устойчивость сооружения обеспечива1 1149668

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкции стационарного концентратора солнечной энергии.

Целью изобретения является повышение мощности, экономичности и надежности концентратора за счет увеличения степени концентрации солнечных лучей при одновременном повышении устойчивости и эксплуатационных качеств конструкции, На фиг.l изображена строительная конструкция концентратора солнечной энергии в аксонометрии; на фиг.2— то же, разрез по оси симметрии, на фиг.3 — разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 — разрез Б-Б на фиг;2; на .фиг.5 — узел I на фиг.2; на фиг.6— узел II на фиг.2.

Строительная конструкция концентратора солнечной энергии включает опорную часть, образованную из встречно наклонных друг к другу и соединенных между собой разновысоких ферм 1 и 2. Фермы объединены попарно и поярусно, раскреплены горизонтальными связевыми фермами 3.

Фермы 3 снабжены консольными площадками 4, к которым прикреплен каркас зеркала S посредством юстировочных элементов 6. Каждая пара встречно наклонных ферм 1 и 2 смещена в плане относительно смежных с ней пар ферм, а их одноименные опорные элементы размещены на условных параллельных параболах 7. Внешние пояса наклонных ферм 1 и 2 вписаны в разнонаклонные условные параболоцилиндры

8 .и 9. Горизонтальные связевые фермы

3 в пределах каждого яруса выполнены 40 в виде искривленных в плане много гранников 10. Конфигурация многогранников 10 выполнена такой, что их вершины вписаны в разнонаклонные условные параболоцилиндры 8 и 9. Консоль- 45 ные площадки 4 включают соединенные через юстировочные элементы 6 и комбинированные элементы жесткости ll консоли 12 постоянной длины, к которым прикреплены элементы каркаса зер- 50 кала 5. Элементы, жесткости ll посредством консолей 13 жестко соединены обращенными к ним элементами ферм

1-3. Консоли 13 в разных ярусах выполнены разной длины. При этом их $5 длина выполнена такой, что их концы, соединенные с элементами жесткости

11, выведены в условную поверхность, 1149668 ется также тем, что нижние торцы ферм 1 жестко связаны единой фундаментной плитой 29, а нижние торцы ферм 2 — аналогичной плитой 30, которые могут быть выполнены из монолитного железобетона и имеют конфигурацию, ограниченную в плане вертикальными поверхностями параболоцилиндра, параллельны друг другу, при этом нижняя часть плит 29 и 30 может быть уступообразно уширена по отношению к их верхней части с сохранением параболического или ломаного очертания в плане.

Выполняют конструктивные элементы концентратора из материалов, применяемых в строительстве: стали, алю.миния, железобетона, высококачественного стекла, композитных и пластических материалов. 20

Монтируют предлагаемое устройство поэлементно, попанельно или укрупненными блоками.

Строительная конструкция концентратора работает следующим образом.

Поступающие от гелиостатов солнечные лучи 31, отражаясь от элементов зеркала,14, собираются в фокальной точке 17 на гелиоприемнике солнечной печи, где происходит высокотемпературный технологический процесс.

Конструктивное исполнение с крупноформатным зеркалом в виде параболоида вращения, закрепленным на жестком каркасе в виде взаимно смещенных в плане наклонных ферм, объединенных связями с вертикальной башней, опертых на две жесткие, искривленные в плане фундаментные плиты, в сочетании с защитой несущих элементов каркаса от инсоляции и неравномерных температурных деформаций обеспечивает пр сравнению с известным устройством повышения мощности концентратора в 100 раз и .надежности его работы в 1,5 раза.

Перечисленные выше факторы с учетом простоты конструктивного решения обеспечивают повышенную экономичность концентратора, выражающуюся в снижении расхода основных материаг лов на единицу вырабатываемой энергии и, в конечном счете, в снижении себестоимости продукции в виде тугоплавких особо чистых материалов, необходимых для важных отраслей народного хозяйства.

1149668

1149668

1149668

1149668

1449668

Редактор С.Титова

Техред Д.Сердюкова

Корректор В.Бутяга

Заказ 4845/1

Тираж 718

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4