Устройство для управления солнечнойтепловой установкой

Союз Советских Социаектических Республик(22) Заявлено 070279 (21) 2729403/18-24 с присоединением заявки йф(23) Приоритет Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания 070681 Р 2) Авторы изобретен Б.К. Чемоданов, Л.А. Сенько, Ю,И, Се Е.П. Лыков, А.Б. Орлов, В.И. Башкиро Т.Т, Рисккев, С.Х. Сулейманов и В.Н. Щ ;,"Я 1"фед 3Вжзж.дд ЦЗаявите УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ, СОЛНЕЧНО ТЕПЛОВОЙ УСТАНОВКОЙ Изобретение относится к области му оптических клиньев, двухкоордиустройств регулирования и может быть натный солнечный датчик и концениспользовано в системах управления тратор оптически соединен с солнечсолнечными тепловыми установками, в ной печью, на которой установлен дат-,частности для термической .обработки чик лучистой энергии выход которого соматериалов в солнечных печах, в сол-, единен со входами вычислительного уснечиых электростанциях и т.д, тройства, выходы которого через соИзвестно устройство для управления ответствующие исполнительные мехасолнечной печью, предназначенное для ,низмы соединены с оптическими клиньисйользования солнечной энергии в ями 2,технологических процессах термичес-, из известных устройств наиболеекой обработки материалов, содержащее близким по технической сущности квычислительный блок, приемник солнеч- изобретению является устройство длягой энергиигелиостат (систему гели- управления солнечной печью, содержаостатов), двухкоординатный солнечный 1 с щее двухкоординатный солнечный датчикдатчик, приводы гелиостата по углу выходы которого через первый и второйместа и азимуту, входы которых соеди- приводы гелиастата соединены со вхонены соответственно с первым и вторым дами гелиостата, выход которого опвыходами двухкоординатного солнечного тически связан с концентратором солдатчика, оптически связанного через 2 О нечной энергии и первым входом двухгелиостат с солнцем, а гелиостат оп- координатного солнечного датчика,тически связан с приемником солнеч- : блок индикаторов и блок управляющихной энергии 11. оРганов, первый выход которого черезИзвестно также устройство для уп- вычислительный блок соединен со вторавления солнечной печью, содержащее рым входом первого привода гелиостадвухкоординатный солнечный датчик, та 3.выходы которого электрически связа- Недостатком этого устройства явны с приводами гелиостата, выходы ляется трудоемкость юстировки систекоторых соединены со входами гели- мы управления солнечной тепловой устаостата, выход которого через сйсте новкой, так как требуется юстироватьбольшое количество элементов системпри вводе ее в эксплуатацию и приповторных юстировках, вызванных рассогласованием между осью отраженногоот гелиостата потока солнечной энергии и оптической осью концентратораиз-за старения с течением времениэлементов конструкции, их температурных деформаций , также вызываемыхусадкой грунта и возможными колебаниями почвы в месте расположения тепловой установки.Кроме того, это устройство обладает невысокой точностью, посколькуйа юстировку влияют погрешности про,хождения отраженного потока лучистойэнергии от гелиостата к концентратору, и от него к приемной площадкесолнечной тепловой установки.Целью изобретения является повышение точности работы устройства.Поставленная цель достигается тем,что в предложенном устройстве установлены первый и второй исполнительные механизмы юстировки двухкоординатного солнечного датчика, преобразователь сигналов и датчики энергии,входы которых связаны с концентратоми солнечной тепловой установкой, авыходы через преобразователь сигналов соединены со входами блока индикаторов. Второй и третий выходыблока управляющих органов через соответствующие исполнительные механизмы юстировки двухкоординатногосолнечного датчика соединены со вторым и третьим .входами двухкоординатного солнечного датчика.Структурная схема предлагаемогоустройства представлена на чертеже,где. обозначены гелиостат 1, первыйпривод 2 гелиостата (по углу места),второй привод 3 гелиостата (по азимуту), солнечная тепловая установка4, концентратор солнечной энергии 5,двухкоординатный солнечный датчик 6,первый и второй исполнительные механизмы 7,8 юстировки датчика 6, блокуправляющих органов 9, блок индикаторов 10, преобразователь сигналов11, датчики солнечной энергии 12,вычислительный блок 13, оператор 14и пульт управления 15.Устройство работает следующим образом,Перед началом юстировки системауправления солнечной тепловой установкой включается, и гелиостат (гелиостаты) 1 осуществляют слежение заСолнцем по сигналам от датчика б,поступающим на приводы гелиостата 2 и 3механически связанные с гелиостатом 1Юстировка системы управления солнеч-ной тепловой установкой производитсяпоследовательно для каждого гелиостата 1, входящего в состав системы,Вначале устанавливают и датчиковсолнечной энергии 12, на соответству"щем участке концентратора солнечной энергии 5, в зависимости от юстируемого гелиостата 1, и на приемной пло"щадке солнечной тепловой установки 4. Затем оператор 14, функцию которого выполняет человек , настраивающий систему управления солнечной тепло (вой установкой, с помощью исполнительных механизмов 7 и 8 осуществляет движение .датчика 6 в двух взаимнсперпендикулярных плоскостях, При этомвводятся рассогласования между осью отраженного от гелиостата 1 потока солнечной энергии и оптической осью юстируемого датчика 6. По этому рас.согласованию датчик 6 вырабатывает сигналы, поступающие на входы приво дов гелиостата 2 и 3, которые изменяют положение юстируемого гелиостата, Тем самым изменяется пространственное положение отраженного от него солнечного потока, т.е. изменя О ется место попадания отраженного отгелиостата 1 солнечного потока на концентраторе 5 и в его фокальной плоскости, где расположена приемная площадка солнечной тепловой установ ки 4.Преобразователь сигналов 11 анализирует информацию о величине солнечной энергии на участке концентратора5 и на приемной площадке солнечнойтепловой установки 4 и выдает ее наблок индикации 10, в момент, когдаона достигает максимума (что соответствует максимуму солнечной энергии на приемной площадке солнечнойтепловой установки 4) с помощьюблока управляющих органов 9 фиксирует положение юстируемого датчика 6,одновременно с помощью вычислительного блока 13 и привода 3 отводя гелиостат 1, оптически связанный с юс тируемым датчиком 6, на угол ЬФ поазимуту, при котором слежение этимгелиостатом 1 за Солнцем осуществляется а отраженный поток солнечнойэнергии, создаваемый им, на конценЩ 5 тратор не попадает. Затем датчикисолнечной энергии 12 переносятся надругой участок концентратора 5, соответствующий следующему гелиостату1 и осуществляется последовательность 5 р операций юстировки аналогично приведенной выше, По окончании юстировкивсех гелиостатов и датчиков солнечнойэнергии 12 убираются и снимаются сигналы отворота гелиостатов 1 на угол 55 ЬФ, после чего потоки солнечнойэнергии от каждого гелиостата начинают попадать на приемную площадкусолнечной тепловой установки 4.Предлагаемое устройство для управления солнечной тепловой установ- ЬО кой позволяет осуществить юстировкусистемы по реальному источнику лучистой энергии, с которым осуществляется дальнейшая работа системы, а именно по Солнцу, компенсировать погреш ности прохождения отраженных от гели836624 0 1.5 Формула изобретения каэ 3114/3 аж 940 Подписн ВНИИПИ лиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектна остатов потоков солнечной энергиивнутри системы путем осуществленияконтроля процесса юстировки и по величине энергии солнечного потока откаждого гелиостата на приемной пло-щадке солнечной тепловой установки,что повышает точность юстировки си- .стемы на 50% и уменьшает трудоемкостьее проведения,Кроме того, предлагаемое устройство для управления солнечной тепловой установкой позволяет уменьшить время подготовки системы к работе и обеспечивает более полное использование мощности солнечной энергии,Устройство для управления солнечной тепловой установкой , содержащее . що двухкоординатный солнечный датчик, выходы которого через первый и второй приводы гелиостата соединены со входами гелиостата,выход которого оптически связан с концентратором солнечйой энергии и первым входом двухкоординатного солнечного датчика, блок индикаторов и блок управляющих органов, первый. выход которого через вычислительнйй блок соединен со вторым входом первого привода гелиостата,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности работы устройства, в нем установлены первыйи, второй исполнительные механизмыюстировки двухкоординатного солнечного датчика, преобразователь сигналов и датчики солнечной энергии,входы которых связаны с концентратором и солнечной тепловой установкой,авыходы через преобразователь сигналов соединены со входом блока индикаторов, второй и третий выходы блока управляющих органов черезсоответ"ствующие исполнительные механизмыюстировки двухкоординатного солнечного датчика соединены со вторым итретьим входами двухкоординатногосолнечного датчика.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2650824/18-24,кл, С 05 В 15/02, 12.07.78.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2715465/18-24,кл. С 05 В 15/02, 22.01.79.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2702627/18-24,кл. 6 05 В 15/02, 10.12.78 (прототип).