Устройство ориентации гелиоустановки



Устройство ориентации гелиоустановки
Устройство ориентации гелиоустановки
Устройство ориентации гелиоустановки

 


Владельцы патента RU 2542707:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к гелиотехнике, а именно к приводным устройствам для ориентации гелиоустановки, и может быть использовано для ориентации любого коллектора лучевой энергии, облучаемого перемещаемым источником тепловой радиации. В устройстве ориентации гелиоустановки, содержащем основание с опорной стойкой, ориентирующую раму гелиоустановки, привод ориентации, систему азимутального слежения, согласно изобретению рама дополнительно снабжена установленными перпендикулярно ее плоскости передними и задними управляемыми шторками с приводами, датчиками ветра, которые через систему управления подключены к приводам шторок. Изобретение позволяет экономить энергию аккумулятора и использовать бесплатную энергию ветра для поворота устройства ориентации. 3 ил.

 

Изобретение относится к гелиотехнике, а именно к приводным устройствам для ориентации гелиоустановки, и может быть использовано для ориентации любого коллектора лучевой энергии, облучаемого перемещаемым источником тепловой радиации.

В технике и литературе существует значительное число аналогов, содержащих разнообразные механизмы реагирования за перемещением Солнца [Авторское свидетельство №1322037, кл. F 24 J/38, 07.07.87, бюл. №25. Белорусский филиал Государственного научно-исследовательского энергетического института им. Г.М.Кржижановского. Н.И. Юргель, Е.Ф.Зарецкий, С.В.Исаев, Устройство ориентации гелиоустановки], [патент №2105936, кл. F 24 J/38, 27.02.98, бюл. №6. Б.Беграмбеков, С.В.Вергазов, A.M.Захаров. Гидромеханическое устройство для поворота гелиопоглощающей системы], [авторское свидетельство №1449786, кл. F 24 J/38, 01.01.89, бюл. №1. Западный филиал Всесоюзного теплотехнического научно-исследовательского института им. Ф.Э.Джержинского. Е.Ф.Зарецкий, С.В.Исаев, Н.И.Юргель. Система управления гелиостатом].

Все упомянутые аналоги имеют общие недостатки, состоящие в большой сложности устройств, некорректной работе при интенсивной облачности из-за применения светочувствительных датчиков, высокой стоимости потребления вырабатываемых видов энергии (прежде всего электрической).

В качестве прототипа изобретения служит устройство для ориентации гелиоустановки [2043583, 10.09.95, бюл. №25. Ставропольский сельскохозяйственный институт. В.В.Кузьменко, Ю.С.Долик, И.П.Кузьменко], содержащее опорную стойку, связанное с ней при помощи сферического шарнира ориентируемое основание и упругие тяги, связанные со стойкой и деформируемые элементами, размещенными в прорезях основания. Такими образом, устройство содержит основание с опорной стойкой ориентирующую раму гелиоустановки, привод ориентации, систему азимутального слежения.

Недостатком данного устройства является сложность, относительно большое потребление энергии и затруднение в работе интенсивной облачности.

Изобретение направлено на устранение этих недостатков и достижение более эффективной работы при интенсивной облачности.

Это достигается тем, что в устройстве ориентации гелиоустановки, содержащем основание с опорной стойкой, ориентирующую раму гелиоустановки, привод ориентации, систему азимутального слежения, согласно изобретению рама дополнительно снабжена установленными перпендикулярно ее плоскости передними и задними управляемыми шторками с приводами, датчиками ветра, которые через систему управления подключены к приводам шторок.

На фиг.1 показан вид сбоку, на фиг.2 - вид сверху данного устройства, на фиг.3 - функциональная схема системы управления.

Устройство для ориентации гелиоустановки содержит основание 1, внутри которого проходят подвижные гибкие подводки 2, коллектор 3, установленный на раме 4, датчики ветра 5 и 6, передние шторки 7, привод передних шторок 8, задние шторки 9, привод задних шторок 10, привод основания 11, систему азимутального слежения, в состав которой входят датчики 12 и 13, контроль за работой установки осуществляется с помощью системы управления 14, а резервное питание - с помощью аккумулятора 15, которые располагаются отдельно и скрыты от погодного влияния.

Таким образом, передние шторки 7 и задние шторки 9 установлены перпендикулярно к плоскости коллектора 3, что видно на фиг.2.

Устройство действует следующим образом: в вечерние и ночные часы система управления 14 ориентирует установку, основываясь на данных с датчиков 12 и 13 системы азимутального слежения, к моменту восхода солнца установка ориентируется на восток. Датчики ветра 5 и 6, установленные на раме гелиоустановки 4, посылают сигнал на систему управления 14, а она в свою очередь - сигнал на привод соответствующих шторок (передних 7 или задних 9) 8 или 10. В зависимости от направления ветра, соответственно от направления движения облаков, меняют положение шторки с одной или другой стороны от коллектора 3. При положении шторок, препятствующем положению ветра, установка поворачивается под силой ветра, при смене направлении ветра установка поворачивается в нужное положение.

Если установку следует повернуть на некоторый угол по часовой стрелке (например, при направлении ветра, как на фиг.2), то срабатывает привод передних шторок 8 и соответствующие шторки закрываются, а задние шторки 9 открываются, установка поворачивается до совпадения с требуемым углом направления на солнце, в этот момент привод передних шторок 8 отключается и установка останавливается. Если же установку следует повернуть в обратном направлении, например в ночные часы, то при том же направлении ветра (см. фиг.2) срабатывает привод задних шторок 10 (см. фиг.1), установка поворачивается против часовой стрелки. В отсутствие ветра установка поворачивается с помощью привода основания 11, питаемого от аккумулятора 15.

К технико-экономическим преимуществам данного устройства относится то, что оно позволяет экономить энергию аккумулятора и использовать бесплатную энергию ветра для поворота устройства ориентации.

Устройство ориентации гелиоустановки, содержащее основание с опорной стойкой, ориентирующую раму гелиоустановки, привод ориентации, систему азимутального слежения, отличающееся тем, что рама снабжена установленными перпендикулярно к ее плоскости передними и задними управляемыми шторками с приводами, датчиками ветра, причем последние через систему управления подключены к приводам шторок.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к солнечным теплоустановкам и может быть использовано в целях теплоснабжения жилых и производственных помещений и других объектов, а также для иных бытовых и технологических нужд.

Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано в качестве устройства поворота приемников солнечной энергии (следящей системы) в установках, преобразующих энергию излучения Солнца в другие виды энергии.

Изобретение относится к устройствам солнечной энергетики и может найти применение при конструировании и изготовлении установок с фотоэлектрическими модулями, требующими как одноосного, так и двухосного слежения за солнцем.

Изобретение относится к области гелиотехники, в частности к устройствам, которые используются для ориентации рабочей поверхности солнечных модулей, водонагревателей (гелиосистем) и т.д.

Изобретение относится к солнечным установкам с функциями подогрева и выработки электроэнергии, включающим в себя, по меньшей мере, солнечный концентратор, приспособленный к приведению в действие механизмов, способных ориентировать себя к солнцу в течение дня таким образом, чтобы получать максимальное количество солнечной энергии для нагревания и аккумулирования жидкостей для различных применений и для выработки электрической энергии с высокими энергетическими КПД.

Изобретение относится к области использования солнечной энергии и может быть применено в устройствах солнечных батарей и предназначено для теплоснабжения домов, коттеджей, предприятий, зданий сельскохозяйственного и другого назначения.

Изобретение относится к установке для выработки электроэнергии, а именно к установке для выработки электрической энергии с использованием солнечной энергии. .

Изобретение относится к водонагревателям, в частности к установке для подогрева воды с использованием солнечной энергии. .

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к конструкциям солнечных энергетических установок с фотоэлектрическим датчиком слежения за Солнцем и системами азимутального и зенитального поворотов плоскости солнечной энергоустановки. Энергоустановка содержит принимающую солнечную энергию плоскость, систему управления приводами азимутального и зенитального поворотов плоскости и разворота ее с запада на восток, валы приводов, систему слежения за Солнцем. Система слежения включает в себя два фотоэлектрических модуля, закрепленных на выносной платформе, которая установлена параллельно принимающей солнечную энергию плоскости энергоустановки. Первый фотоэлектрический модуль представляет собой датчик положения Солнца по азимуту, в конструкции которого размещены два фотоэлемента слежения за Солнцем и командный фотоэлемент разворота принимающей солнечную энергию плоскости солнечной энергоустановки с запада на восток. Второй фотоэлектрический модуль представляет собой датчик положения Солнца по зениту, содержащий два фотоэлемента слежения за Солнцем. Конструкция каждого фотоэлектрического модуля содержит монтажную площадку, на верхней стороне которой размещены два фотоэлемента, разделенные перегородкой, служащей в свою очередь разделителем направлений освещенности последних и опорой для крепления зеркального цилиндра. Командный фотоэлемент разворота плоскости энергоустановки с запада на восток находится на нижней стороне монтажной площадки фотоэлектрического модуля, следящего за положением Солнца по азимуту. Применение данного изобретения обеспечивает высокую точность слежения по азимуту и зениту за положением Солнца и повышенную надежность работы энергоустановки. 3 ил.

Группа изобретений относится к области энергетики и может быть использована для выработки электроэнергии, горячей воды и пара. Способ получения тепловой и электрической энергии включает фокусирование солнечных лучей концентратором на неподвижную тепловоспринимающую поверхность и последующее передвижение по ней фокуса в соответствии с перемещением солнца, нагрев через тепловоспринимающую поверхность теплоносителя и преобразование полученной тепловой энергии в электрическую. В качестве концентратора используют вогнутое зеркало, которое перемещают путем слежения за солнцем, при этом тепловоспринимающую поверхность размещают на пересечении вертикальной и горизонтальных осей, вокруг которых осуществляют поворот концентратора при слежении. Для поворота концентратора вокруг вертикальной оси включают первый электродвигатель, в результате чего червяк 5 начинает вращаться и поворачивать зубчатое колесо 2 вместе с платформой 1. При достижении концентратором нужного положения (азимута) выключают первый электродвигатель. Для поворота концентратора вокруг горизонтальной оси включают второй электродвигатель, благодаря чему начинают вращаться вал 14 с червяком 13, который посредством зубчатого колеса 12 и связанного с ним червяка 10 поворачивает зубчатый сектор 9 с осью 6 и колесом 7. При этом за счет цепной передачи 8 происходит поворот ведомого колеса 15 с горизонтальной осью 17 и концентратором до требуемого положения, после чего производят его фиксирование путем выключения двигателя. При этом на нижней части тепловоспринимающей поверхности сферы 19 формируется световое пятно сконцентрированных солнечных лучей, которое перемещается по этой поверхности в процессе слежения за солнцем в течение светового дня. Изобретение должно обеспечить повышение стабильности параметров энергоносителей, повышение КПД, а также улучшение эксплуатационных характеристик. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области гелиотехники, а именно к приводным устройствам для ориентации гелиоустановки, и может быть использовано для ориентации любого коллектора лучевой энергии, облучаемого перемещаемым источником тепловой радиации. В устройстве ориентации гелиоустановки, содержащем основание с опорной стойкой, ориентирующую раму, привод ориентации системы азимутального слежения, согласно изобретению, привод ориентации снабжен звездочками, через которые перекинуты две замкнутые цепи, которые охватывают две дополнительные разнесенные звездочки, а сами звездочки установлены на вертикальных валах с возможностью вращения. Изобретение направлено на достижение более эффективной работы при интенсивной облачности. 5 ил.

Изобретение относится к гелиоэнергетике и может найти применение при конструировании и изготовлении установок, требующих слежения за солнцем. Система слежения за солнцем содержит датчик угла поворота, платформу, раму с тягой и электрические двигатели, кинематически связанные с рамой и установленные с возможностью перемещать раму вокруг ее горизонтальной и вертикальной геометрических осей. Система, по крайней мере, имеет две кинематические связи, одна из которых выполнена в виде двух червяков со скрещивающимися, взаимно перпендикулярными осями и червячного колеса, которое жестко закреплено на оси одного червяка, размещенного на платформе и взаимодействующего с зубчатым сектором, соединенным с тягой рамы, и сопряжено с другим червяком, ось которого совмещена с вертикальной осью поворота рамы и платформы. Изобретение должно обеспечить упрощение конструкции, повышение надежности и улучшение эксплуатационных характеристик. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к гелиотехнике, а именно к приводным устройствам для ориентации гелиоустановки, и может быть использовано для ориентации любого коллектора лучевой энергии, облучаемого перемещаемым источником тепловой радиации. Устройство ориентации гелиоустановки дополнительно снабжено плоским сегментом, расположенным под опорной стойкой, на которой установлен солнечный коллектор, опорная стойка расположена на ориентирующей раме, при этом последняя снабжена двигателем с редуктором с ведущей шестерней, которая связана цепной передачей с верхней шестерней, к которой прикреплен плоский сегмент. К технико-экономическим преимуществам данного устройства относится то, что оно позволяет экономить энергию аккумулятора и использовать бесплатную энергию ветра для поворота устройства ориентации. 4 ил.

Изобретение относится к гелиотехнике, а именно к приводным устройствам для ориентации гелиоустановки, и может быть использовано для ориентации любого коллектора лучевой энергии, облучаемого перемещаемым источником тепловой радиации. Устройство ориентации гелиоустановки дополнительно снабжено плоским сегментом, расположенным под опорной стойкой, на которой установлен солнечный коллектор, опорная стойка расположена на ориентирующей раме, при этом последняя снабженная двигателем с редуктором с ведущей шестерней, плоский сегмент прикреплен верхним шарниром к опорной стойке, причем окружность сегмента снабжена зубчатой дугообразной рейкой, на конце которой установлен фиксатор, который нужен для фиксации сегмента в крайнем положении. К преимуществам данного устройства относится то, что оно позволяет экономить энергию аккумулятора и использовать бесплатную энергию ветра для поворота устройства ориентации. 4 ил.

Изобретение относится к энергетике, в частности к использованию энергии солнечного излучения в системах теплоснабжения таких объектов, как индивидуальное жилье, мелкие сельскохозяйственные производства, промыслы, отдаленные оздоровительные учреждения или объекты экологического назначения и туризма. Данный солнечный нагреватель имеет коллектор в прозрачной теплоизолирующей оболочке с параболическим рефлектором, оснащенным устройством самоориентации на Солнце. Отличительные особенности данного устройства заключаются в том, что его коллектор выполнен в виде коаксиальной трубной конструкции с длиной ее абсорбера, превышающей продольный размер параболического рефлектора, что позволяет ограничиться его ориентацией в одной плоскости, а его привод обеспечивает наряду с автоматическим поддержанием ориентации на Солнце в рабочем режиме также автоматический поворот параболического рефлектора на время отсутствия солнечного облучения в верхнее положение. Изобретение обеспечивает защиту всех рабочих поверхностей нагревателя от атмосферных осадков. 3 ил.

Изобретение относится к гелиоэнергетике, в частности к солнечным энергетическим установкам с датчиками слежения за Солнцем, и может быть использовано в солнечных электростанциях для преобразования солнечной энергии в электрическую, а также в качестве энергетической установки индивидуального пользования. Солнечная установка содержит систему автоматики азимутального поворота слежения за Солнцем, которая соединена с силовым преобразователем, подключенным к электродвигателю, вал которого соединен с редуктором, на выходном валу которого расположена платформа, на которой под углом в 45° к ее плоскости установлена солнечная фотобатарея, на которой закреплен датчик освещенности, соединенный с системой автоматики азимутального поворота слежения за Солнцем. К солнечной фотобатарее подключен накопитель энергии, соединенный с силовым преобразователем и нагрузкой. К выходному валу редуктора подключены два концевых выключателя. Технический результат: возможно использование любого типа солнечных фотобатарей. 1 ил.

Автоматический привод гелиоконцентратора для поддержания отраженного солнечного пятна в неподвижной зоне предназначен для постоянного слежения за Солнцем в азимутальном направлении, обеспечивая стабилизацию пятна за 12 часов дневного времени и возврат в исходное состояние к утру. Временные импульсы от датчика времени 1 поступают на блок сигнала «старт-стоп» 2, запуская через блок управления электродвигателем 4 электродвигатель 6. Кулачковый диск 16 через датчик сигнала «стоп» 3 дает сигнал «стоп» на блок сигнала «старт-стоп» 2. Гайка 8 перемещается по валу с резьбой 7 и перемещает рейку 9, которая через тросы 10 и 11 вращает сектор 90° 12 и гелиоконцентратор 13. Изобретение должно обеспечить возможность автономного, многосуточного слежения за Солнцем. 2 ил.
Наверх