Гелиостат

 

Изобретение позволяет повысить точность азим тально-зенитного слежения гелиостата за положением Солнца путем ПОЛНОГО устранения влияния перекрестного эффекта. С тыльной стороны зеркала 2 установлен двухкоординатный датчик 6 с диафрагмирующим отверстием 7 крестообразной формы , оптически связанный со световозвращателем (СВ) 4 и имеющий попарно диаметрально расположенные фотопреобразователн, Двухкоординатный опорно-поворотный механизм 1 выполнен в виде кардана. Второй плоский отражатель СВ 4 расположен по вертикальной оси симметрии зеркала. Датчик 6 закреплен на неподвижной части кардана. Каждый фотопреобразователь вьтолнен в виде двух фотоэлементов (ФЭ), установленных на одинаковом расстоянии от соотв. плоскости cи {eтpии отверстия 7, пpичe ФЭ, расположенные по одну сторону от каждой ПЛОСКОСТИ симметрии, электрически соединены между собой согласно-параллельно, а с ФЭ, расположенными по другую сторону, встречнопоследовательно при ПОМО1ЦИ нагрузочного сопротивления. Симметрирование зеркала, СВ 4, механизма 1 и ФЭ обеспечивает полное устранение выработки ЛОЖНЫХ сигналов управления ориента1даей гелиостата, что повышает эффективность установок башенного типа. 8 ИЛ. СО со о а о со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ц1) 4 F 24 .1 2/38 ()ПЯЩНЯЕ QQQ5P5+PQQP 14 (54) ГЕЛИОСТАТ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4078326/24-06 (22) 18,06 .86 (46) 30.05.88, Вюл. 20 (71) Западный филиал Всесоюзного теплотехнического научно-исследовательского института им ° Ф.Э.Дзержинского (72) Н.И.Тюшкевич, В.М,Дубилович, А.Г.Костюковский и Г.Е.Пыльникова (53) 662.997(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1353995, кл. F 24 J 2/38, 1985. (57) Изобретение позволяет повысить точность азимутально-зенитного слежения гелиостата за положением Солнца путем полного устранения влияния перекрестного эффекта. С тыльной стороны зеркала 2 установлен двухкоординатный датчик 6 с диафрагмирующим отверстием 7 крестообразной формы, оптически связанный со световозвращателем (СВ) 4 и имеющий по„„Я0„„13996О9 1 парно диаметрально расположенные фотопреобразователи. Двухкоординатный опорно-поворотный механизм, выполнен в виде кардана. Второй плоский отражатель СВ 4 расположен по верти— кальной оси симметрии зеркал- Датчик 6 закреплен ка неподвижной части кардана. Каждый фотопреобразователь выполнен в виде двух фотоэлементов (ФЭ), установленных на одинаковом расстоянии от соотв. плоскости симметрии отверстия 7, причем ФЭ, расположенные по одну сторону от каждой плоскости симметрии, электрически соединены между собой согласно-параллельно, а с ФЭ, расположенными по другую сторону, встречнопоследовательно при помощи нагрузочкого сопротивления. Симметрирование зеркала, СВ 4, механизма 1 и ФЭ обеспечивает полное устранение выработки ложных сигналов управления ориентацией гелиостата, что повышает эффективность установок башенного типа. 8 ил.

i 399609

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к гелиостатам.

Целью изобретения является повышение точности азимутально — зениталь5 ного слежения гелиостата 38. положением Солнца путем полного устранения влияния перекрестного эффекта,, На фиг. 1 показана конструктивная схема предпагаемого гелиостата;„ на фиг. 2 — форма выполнения элемента его светоотражателя; на фиг, 3 конструкция двухкоординатного датчика гелиостата; на фиг. 4 — конструкция опорно-поворотного механизма гелиостата; на фиг. 5 — усовершенствованная конструкция светоотражателя гелиостата; на фиг. 6 — форма диагфрагмирующего отверстия датчика; на фиг, 7 — выполнение и расположе- 20 ние фотопреобразователей датчика, на фиг. 8 — электрическая схема соединения фотопреобразователей датчика.

Гелиостат содер>кит двухкоординатный опорно-поворотный механизм 1 25 (фиг. 1), закрепленное на нем зеркало 2 с центральным отверстием 3, в котором установлен световозвращатель

4 в виде плоского отражателя 5 (фиг. 2), расположенного перпендику- 0 лярно плоскости зеркала 2 (фиг. 1) по его горизонтальной оси симметрии, и двухкоординатный датчик 6 (фиг.3) с диафрагмирующим отверстием 7,, установленный с тыльной стороны зеркала 2 (фиг. 1), оптически связанньш с световозвращателем 4 и имеющий попарно диаметрально расположенные фотопреобразователи 8 (фиг. 3), электрически связанные между собой, Опорно — поворотный механизм (фиг. 1) выполнен в виде кардана 9 (фиг. 4),, световоэвращатель 4 (фиг,1) снабжен вторым плоским отражателем

10 (фиг. 5), расположенным по вертикальной оси симметрии =-еркала 2 (фиг, 4), датчик б (фиг. 1) закрепле:-, на неподвижной части кардана 9, его циафрагмнрующее отверстие 7 (фиг.3) имеет крестообразную форму (фиг.б),, а- каждый фотопреобразователь 8

1 (фиг. 37 выполнен в виде двух фотоэлементов 11 и 12 (фиг. 7) . Установленных на одинакогом расстоянии от соответcTвун)щей плоскости симметрии диафрагм) рующего отверстия 7 (фиг.б) причем фотоэ.)емс нтbi 11. расположенные по одну сторону от каждой II>ioc

КОСТИ СИ;)МЕТI)ÈИ ) ПЕК ГСИ II "KÈ С ОРдинены между собой согласно-параллельно, а с фотоэлементами 12, рас— положенными по другую сторону, встречно-последовательно при помощи нагрузочного сопротивления 13 (фиг ° 8) °

Гелиостат предназначен для башенной солнечной станции 14 (фиг.!).Световозвращатель 4 для гелиостата может быть склеен из тонких стеклянных зеркал или изготовлен из полированных металлических пластин, например, из нержавеющей стали. Каждый канал слежения содержит также дифференциальный усилитель 15 (фиг. 8) и формирователь 16 вьгходных сигналов. В качестве фотоэлементов 11 и 12 целесообразно использовать кремниевые фо— тодиоды, Фотодатчик 6 (фиг. 7) имеет центральный фотоэлемент 17 для форьярования сигнала о потере объекта слежения. В оптическом тракте датчика 6 (фиг. 3 могут быть использованы светофильтр и отражатель (не показаны) . Кардан 9 (фиг. 4) имеет бетонный фундамент 18 и ось 19, выполненную в виде полукруглого рельса.

Зеркало 2 имеет круглую форму„ выполнено пленочным и закреплено на спицах 20 и обручах 21. Перекатывание зеркала 2 осуществляется при помощи роликов 22. Основание фундамента 18 выполнено в виде шестигранника, а размер зеркала 2 определяется диаметром вписанной в шестигранник окружности.

Гелиостат работает следующим образом.

Настройку гелиостата осуществляют для положения Солнца, при котором направления падающего на гелиостат и отраженного им излучений совпадают.

Юстировкой световозвращателя 4 (фиг. 1) и нагрузочного сопротивления 13 (фиг. 8) добиваются отсутствия выходных сигналов с датчика 6.

Настройка гелиостата проверяется также и при положении Сопнца, ког,ца зеркало 2 (фиг. 1) расположено горизонтально. В этом случае сигнал с датчика б в азиму;альном канале сле>кения должен отсутствовать. В остальных положениях Солнца возвращенный плоскими отражателями 5 и 10 (фиг. 5) солнечный поток излучения через крестообразное диафрагмирующее с тверстие 7 (фиг. 6) поступает HB фото)лементы 11 и 12 (фиг. 7), котоз 13 рые преобразуют этот поток излучения в электрические сигналы в каждом канале слежения.

Симметрирование зеркала 2, с ветовозвращателя 4, опорно-поворотного механизма 1 и фотоэлементов 11 и 12 датчика 6 при наличии крестообразного диафрагмирующего отверстия 7 обеспечивает полное устранение выработки ложных сигналов управления ориентацией гелиостата, что повышает эффективность установок башенного типа.

Формула изобретения

Гелиостат, с одержащий двухкоординатный опорно-поворотный механизм, закрепленное на нем зеркало с цент" ральным отверстием, в котором установлен световозвращатель в виде плоского отражателя, расположенного перпендикулярно плоскости зеркала по его горизонтальной оси симметрии, и двухкоординатный датчик с диафрагмирующим отверстием, установленный с тыльной стороны зеркала, оптически связанный со световозвращателем и

99609 имеющий попарно диаметрально расположенные фотопреобразователи, элект— рически связанные между собой, о т л и ч а ю шийся тем, что, с

5 целью повышения точности путем уст— ранения перекрестного эффекта при зенитально-азимутальной ориентации гелиостата, опорно-поворотный меха низм выполнен B виде кардана, световозвращатель снабжен вторым плоским отражателем, расположенным по вертикальной оси симметрии зеркала, датчик закреплен на неподвижной части кар15 дана, его диафрагмирующее отверстие имеет крестообразную форму, а каждый фотопреобразователь выполнен в виде двух фотоэлементов, установленных на одинаковом расстоянии от соответст2д вующей плоскости симметрии диафрагмирующего отверстия, причем фотоэлементы, расположенные по одну сторону от каждой плоскости симметрии, электрически соедичены между собой сог25 ласно-параллельно, а с фотоэлементами, расположенными по другую сторону, — встречно-последовательно при помощи нагрузочного сопротивления.

139ч609

Составитель Г.Шендерович

Техред Л,Сердюкова Корректор С.Черни

Редактор Т.ПарЛенова

Заказ 2659/42

Тираж 663

Подписное

В16%ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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