Фокусирующий коллектор солнечной энергии

 

ФОКУСИРУЮЩИЙ КОЛЛЕКТОР СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ, содержащий установленньй на опорно-поворотном устройстве каркас, расположенное на нем параболоидной формы зеркало и приемник излучения, закрепленный на каркасе с помо1цью штанг, отличающийся тем, что, с целью предотвращения температурной разъюстировки коллектора, зеркало вершиной закреплено на каркасе и кинематически связано с НИН с помсщью стержней , шарнирно закрепленных на зеркале и каркасе, причем кaжд|idt стержень расположен перпендикулярно к прямой , проходящей через вершину зеркала и точку опоры. e

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„80„„116 10

24 J 2/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

1 Ю ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTMA (21) 3621424/24-06 (22) .11.07.83 (46) 23.06.85. Бюл. Ф 23 (72) А.В.Самоцветов н Б.С.-Г.Рябой (53) 662.997(О88.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 338759, кл. Р 24 J 3/02, 1970. (54)(57) ФОКУСИРУ10И5Й КОЛЛЕКТОР

СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ, содержащий установленный на опорно-поворотном устройстве каркас, расположенное на нем параболоидной формы зеркало и приемник излучения, закрепленный на каркасе с помощью штанг, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью предотвращения температурной разъюстировки коллектора, зеркало вершиной закреплено на каркасе и кинематически связано с ним с помощью стержней, шарнирно закрепленных на зерка.ле н каркасе, причем каждый стержень расположен перпендикулярно к прямой, проходящей через вершину зеркала и точку опоры.

4 11631

Изобретение относится,к гелиотехнике, в частности к фокусирующим коллекторам солнечной энергии.

Целью изобретения является предотвращение температурной разъюстировки коллектора путем обеспечения свободной температурной деформации зеркала коллектора относительно его каркаса.

На фиг.1 показана конструктивная 10 схема фокусирующего коллектора солнечной энергии; на фиг.2 — фокусирующий коллектор с указанием точек опоры зеркала, вид в плане, на фиг.3конструктивная схема крепления эерка-15 ла на каркасе коллектора, фрагмент, на фиг.4 — схема температурной деформации зеркала в радиальном сечении коллектора „ на фиг.5 — конструкция опоры вершины зеркала в виде стерж- 20 невой пирамиды, на фиг.6 — то же, в виде цилиндра с фланцами, на фиг.7 — то же, в виде профиля звездообразного сечения, на фиг.8 — конструкция стержня точки опоры зерка- 2 ла в виде раздвижной тяги.

Фокусирующий коллектор солнечной энергии содержит установленный на опорно-поворотном устройстве 1 (фиг.1) каркас 2, расположенное на нем параболоидной формы зеркало 3 и приемник 4 излучения, закрепленный на каркасе 2 с помощью штанг 5 (фиг. 2) .

Зеркало 3 (фиг.1) вершиной 6 3$ (фиг.3) закреплено на каркасе 2 и кинематически связано с ним с помощью стержней 7, шарнирно закрепленных на зеркале 3 и каркасе 2, причем каждый стержень 7 (фиг.4) расположен нерпен-40 дикулярно к прямой 8, проходящей через вершину 6 зеркала 3 и точку 9 опоры (фиг.2). Зеркало 3 может быть выполнено из металлического листа, стеклопластика или иного материала со светоотражающим слоем.

Штанги 5 (фиг.2) приемника 4 излучения проходят через отверстия 10 в зеркале 3. Точки 9 опоры зеркала 3 расположены, например, по радиально- 0 кольцевой схеме.

Каркас 2 (фиг.1) выполнен, например, в виде пространственной ферменной конструкции с радиально-кольцевым расположением стержней 11. f$

Материалом каркаса 2 может служить сталь, а зеркала 3 — алюминий стеклопластик или иной материал.

04 2

Стержни 7 и 11 могут быть выполнены из стали.

При нагреве зеркало 3 (фиг.4) принимает форму параболоида 12 и его фокальная эона 13 трансформируется в зону 14.

Вершина 6 зеркала 3 может быть закреплена на каркасе 2 фокусирующего коллектора с помощью стержневой пирамиды 15 (фиг.5) или с помощью цилиндра 16 (фиг.6) с фланцами, или с помощью профиля 17 (фиг.7) со звездообразным сечением. Стержень .7 может быть выполнен в виде раздвижной тяги 18 (фиг.8), закрепленной с помощью шарниров 19 на зеркале 3 и каркасе 2.

Для умейьшения воздействия поперечных сил на заделку вершины 6 зеркала 3, возникающих от веса последнего в наклонном положении и от ветровых нагрузок, часть стержней 7 может быть заменена на опоры иной конструкции, в частности на опоры в виде треугольных пластин, закрепленных на каркасе 2 и зеркале 3 в двух взаимно перпендикулярных сечениях зеркала 3. Такая опора также может иметь вид стержня с фланцевым креплением в каркасу 2 и шарниром иа зеркале 3 или стойки с гофром, при-. клепанной к зеркалу 3 и каркасу 2.

Коллектор работает следующим образом.

При перепаде температуры, возникающем из-за неодинакового солнечного нагрева зеркала 3 (фиг.1 и 4) и находящегося в его тени каркаса 2, зеркало 3 расширяется по радиусам, проведенным из вершины 6 зеркала 3, причем величина перемещения каждой точки 9 опоры пропорциональна расстоянию этой точки 9 от вершины 6.

Штанги 5, также находящиеся в зоне солнечного нагрева и имеющие аналогичный перепад температуры относительно каркаса 2, удлиняются и перемещают приемник 4 излучения вслед эа перемещением фокальной зоны 13

1 зеркала 3. При этом обеспечивается автоматически фокусировка солнечной энергии в фокальной зоне 14 ° При этом каждый стержень 7, расположенный в радиальном сечении и препятствукнций перемещению точки 9 опоры в направлении вдоль стержня 7, повора".иваетсн на небольшой угол, в результате чего зеркало 3 принимает

1163104

3. форму параболоида 12 с фокальной зоной 14.

Предлагаемое выполнение фокусирующего коллектора солнечной энергии обеспечивает развязку температурных деформаций зеркала приемника излучения и их каркаса, а следовательно стабильное расположение приемника в фокальной зоне зеркала.

При этом снижаются внутренние напряжения в материале зеркала, что увеличивает его эксплуатационную надежность.

Кроме того, создаются предпосылки для создания крупногабаритных зеркал и упрощается выбор конструкционных материалов фокусирующего коллектора.

l 163 t04

1163104

Фиг. 7

Составитель П.Шендерович

Редактор О.Юрковецкая - Техред Т.Дубинчак Корректор. M.Äåì÷èê

Заказ 4092/37 Тирах 661

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4