Солнечная установка

 

Изобретение относится к гелиотехнике и предназначено для слежения гелиоприемника за положением солнца. Задачей изобретения является повышение точности ориентации солнечной панели и повышение эффективности использования теплового излучения в механизме привода солнечной панели. Для этой цели солнечная установка, содержащая солнечную панель, по меньшей мере два телескопических термопривода и светоотражающий экран, снабжена осью вращения, на которой установлена солнечная панель с возможностью перемещения вдоль оси и двухзвенным передаточным механизмом, одно из звеньев которого соединено с осью, термоприводы закреплены на солнечной панели параллельно ее плоскости с возможностью взаимодействия с другим звеном передаточного механизма, а экран помещен между термоприводами. 2 ил.

Изобретение относится к гелиотехнике и предназначено для слежения гелиоприемника за положением солнца.

Известна солнечная установка, содержащая солнечную панель, установленную на оси вращения (см. а.с. СССР N 1760260, кл. F 24 J 2/18. Гелиоустановка, 1992 г.).

Механизм слежения за положением солнца в этой установке выполнен в виде гидравлического регулятора скорости вращения, т.е. является по своей сути часовым механизмом. Данная конструкция отличается простотой, однако сложность и трудоемкость ее обслуживания, связанные с необходимостью ежедневного поднятия гири и настраивания гидравлического регулятора по скорости вращения панели ограничивают ее использование в солнечных гелиоустановках.

Известна солнечная установка, содержащая солнечную панель, два телескопических термопривода и светоотражающий экран (см. патент РФ N 2028558, кл. F 24 J 2/39. Солнечная установка, 1995 г.).

Преимуществом известной солнечной установки является простота обслуживания, т.к. телескопические терморегуляторы, заполненные жидкостью с большим коэффициентом объемного расширения, при нагревании от солнечного излучения автоматически ориентируют солнечную панель перпендикулярно солнечному излучению.

Однако известная солнечная установка имеет невысокую точность ориентации панели и недостаточно эффективно использует тепловую энергию солнца. Первый недостаток связан с тем, что угол поворота солнечной панели определяется степенью нагрева того термопривода, на который в этот момент времени падает солнечное излучение и поэтому зависит как от интенсивности солнечного излучения и угла его падения на световоспринимающую поверхность термопривода, так и от параметров самого термопривода. Второй недостаток связан с тем, что солнце большую часть времени суток направлено под острым углом к световоспринимающей поверхности термопривода и поэтому для получения требуемых характеристик термопривода приходится увеличивать объем рабочей жидкости и, следовательно, размеры конструкции.

Задачей изобретения является повышение точности ориентации солнечной панели и повышение эффективности использования теплового излучения.

Указанная задача достигается тем, что в известную солнечную установку, содержащую солнечную панель, два телескопических термопривода и термоотражающий экран, введена ось, на которой установлена солнечная панель с возможностью вращения и продольного перемещения относительно оси, и двухзвенный передаточный механизм, одно из звеньев которого соединено с осью, термоприводы закреплены на солнечной панели параллельно ее плоскости с возможностью взаимодействия с другим звеном передаточного механизма, а экран помещен между термоприводами.

На фиг. 1 показан общий вид солнечной установки.

На фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1 (солнечная панель условно не показана).

Солнечная установка содержит основание 1 с неподвижной осью вращения 2, на которой установлена солнечная панель 3 с возможностью вращения и продольного перемещения относительно оси 2, двухзвенный передаточный механизм, выполненный в виде пары конических шестерен 4 и 5, два термопривода 6 и 7 и экран 8. Термоприводы 6 и 7 закреплены на солнечной панели 3 параллельно ее плоскости, а экран 8 расположен между ними. Шестерня 4 соединена с осью 2, а шестерня 5 установлена на втулке 9 и содержит два упора 10 и 11, взаимодействующие с термоприводами 6 и 7. Втулка 9 предназначена для передачи вращения от передаточного механизма к солнечной панели 3. Панель 3 подпружинена вдоль оси 2 пружиной 12.

Установка работает следующим образом.

В исходном положении ось вращения 2 устанавливается перпендикулярно плоскости эклиптики, а плоскость солнечной панели 3 в направлении на юг. При освещении солнечной панели 3 боковым освещением утром или вечером солнечные лучи попадают на светопоглощающую поверхность одного из термоприводов, например 6. Другой термопривод 7 при этом находится за экраном 8, не подвергаясь солнечному облучению. Из-за возникающей при этом разности температур на поверхностях термоприводов 6 и 7 происходит выдвижение штока термопривода 6 в большей степени, чем термопривода 7. Штоки термоприводов 6 и 7, воздействуя на упоры 10 и 11, поворачивают шестерню 5 по часовой стрелке. Шестерня 5, обкатывается вокруг шестерни 4, поворачивает через втулку 9 солнечную панель 3 вместе с закрепленными на ней термоприводами 6 и 7 и экраном 8 в направлении к солнцу до тех пор, пока не начнет освещаться солнцем термопривод 7, а термопривод 6 не начнет затеняться экраном 8. В этом положении солнечная панель 3 остановится, так как не будет происходить дальнейшего увеличения разности температур термоприводов 6 и 7. Суточные и сезонные колебания температуры воздуха компенсируются продольным перемещением солнечной панели вдоль оси 2, не вызывая при этом ее поворота. Точность ориентации солнечной панели в предложенном устройстве выше, чем у прототипа. Это объясняется тем, что термоприводы расположены непосредственно на подвижной солнечной панели и характер из облучения определяется шириной экрана и ориентации его по отношению к солнцу, а следовательно и ориентацией панели на которой установлен экран. Кроме того, в предложенном устройстве более эффективно используется тепловая энергия солнца, поскольку оси термоприводов независимо от ориентации солнечной панели постоянно направлены перпендикулярно солнечному потоку, что так же повышает точность ориентации.

Формула изобретения

Солнечная установка, содержащая солнечную панель, два телескопических термопривода и светоотражающий экран, отличающаяся тем, что солнечная установка содержит ось вращения, на которой установлена солнечная панель с возможностью вращения и перемещения вдоль оси, и двухзвенный передаточный механизм, одно из звеньев которого соединено с осью, термоприводы закреплены на солнечной панели параллельно ее плоскости с возможностью взаимодействия с другим звеном передаточного механизма, а экран помещен между термоприводами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2