Система управления солнечной установкой

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ .СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1868698(21) 27154 8-24 присоединением заявки М 6 05 В 11/01 осударствеииыа комнте СССР ио дедам изобретений н открытий3) Приорит Й 9 36 3) УДК 62-50(088.8) Опубликовано 300981 Бюллетень ата опубликования описания 3009 Я.Мокейчев, Аи А.А.Сми 71) Заявитель 54) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СОЛНЕЧНОЙ УСТАНОВК солнечный датчик, который оптическичерез концентратор лучистой энергиисвязан с солнечной установкой, аэлектромеханически через соответствующие приводы - со входами гелиостата, и датчик распределения лучистойэнергии, вход которого оптически связан с выходом солнечной установки, авыход электрически через регулирующие устройства соединен со входомблона исполнительных механизмов 4).Однако известная система отличается недостаточно высокой точностью.Цель изобретения - повышение точности системы,Поставленная цель достигается тем,что в системе установлены два оптических клина, которые механическисвязанЫ с соответствующими выходами блока исполнительных механизмов,и через которые гелиостат оптическисвязан с двухкооэдинатным солнечнымдатчиком. фНа чертеже представлена функциональная схема предлагаемой систеьи,Система включает с пнечную установку 1, концентратор 2 лучистойэнергии, гелиостат 3, двухкоординатный солнечный датчик 4, первый ивторой оптические клинья 5 и б, блок н 20 2 Изобретение относится к автомати ческому управлению и может быть использовано в системах управления энергетическими, тепловыми солнечными установками, работающими с помощью концентрации солнечной энергии,Известны системы управления соли ной установкой, содержащие приемник солнечной энергии, гелиостат (систе му гелиостатов), двухкаординатный солнечный датчик, приводы гелиостата по углу места и азимуту, входы которых соединены, соответственно, с первым и вторым выходами двухкоор динатного солнечного датчика, оптически связанного через гелиостат с Солнцем, а гелиостат оптически связ с приемником солнечной энергии 1 и 2).Известна также система регулирования положения луча в оптической системе, содержащая измерители откло ненни полозения луча, исполнительны приводы, измерители рассогласования н оптические клинья (регулируихцие органы) 3).Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является система управления солнечной установкой, содержащая двухкоординатный Л.А.Сенько, Ю.И.Семушкин,И.Рачительный В.А.3 емпяковнов868698 величина и направление скорости перемещения Солнца 12 зависят от величины и соотношения величин скорости поворота оптических клиньев 5 и б.Перемещение изображения Солнца по двум координатам приводит к появлению сигналов на выходе двухкоординатного солнечного датчика 4, в соответствии с которыми производится поворот гелиостата 3 с помощью приводов 10 и 11 гелиостата 3 по углу места и азимуту, вследствие чего отклоняется солнечный поток, отраженный от гелиостата 3 (причем направление отклонения зависит от заданного распределения энергии) и, следовательно, изменяются величина солнечной энергии, поступающей на солнечную установку 1, и ее распределение, которое измеряется датчиком 8 распределения лучистой энергии. Так образуется замкнутый контур автоматического регулирования величины и распределения солнечной энергии.При соответствующем построении регулирующего устройства 9 (т.е, при соответствующем формировании сигнала управления)регулирование величины солнечной энергии и ее распределение может осуществляться с помощью не одного, а нескольких .елиостатов, оптически связанных через оптические клинья с соответствующими двухкоординатными солнечными датчиками, т.е. работа системы управления, солнечной установкой происходит по ряду параллельных каналов, при этом возрастет возможность более точного поддержания заданного распределения солнечной энергии. Введение первого и второго оптических клиньев эквивалентно увеличению поля зрения двухкоординатного солнечного датчика, что приводит к увеличению диапазона регулирования солнечной энергии.Построение системы управления солнечной установкой указанным выше образом позволяет автоматизировать процесс регулирования величины и распределения солнечной энергии, что повышает точность регулирования по сравнению с известной системой более чем в 2 раза, при этом появляется возможность регулирования распределения солнечной энергии в соответствии с требуемым законом распределения, в частности равномерным, обеспечивающим более высокую долговечность солнеч- . ной установки. При применении предлагаемой системы управления в тепловых установках появляется возможность обеспечить переменный нагрев различных объектов как по временй, так и по поверхности нагреваемого объекта. Кроме того, снижаются требования к юстировке оптической системы солнечной установки, а именно: двухкоординатных солнечных датчиков относительно гелностатов, гелиостатов отно 20 8 распределения солнечной энергии поступают сигналы о величине. солнечнойэнергии, попадающей на отдельные элементы солнечной установки 1. В регулирующем устройстве 9 производится,во-первых, интегрирование полученныхсигналов с целью получения сигнала,пропорционального текущей величинесолнечной энергии, во-вторых, сравнение заданного и текущего значенийсолнечной энергии, в-третьих, сравнение текущего распределения солнечной энергии с заданным (равномернымили каким-либо иным) распределениемсолнечнОй энергии. Далее, в регулирующем устройстве 9 вырабатываютсяэлектриче .Кие сигналы, пропорциональ"ные разности текущих и заданных указанных величин, и в соответствии сполученными сигналами формируютсясигналы управления поворотом первогои второго оптических клиньев 5 и бн 1. заданные углы. Поворот оптическихклиньев 5 и б осуществляется при помощи блока 7 исполнительных механизмов. При повороте оптических клиньев5 и б происходит перемещение изображения Солнца 12 по двум координатамчувствительного элемента двухкоординатного солнечного датчика 4. Причем,40 45 55 б 5 50 60 7 исполнительных механизмов, датчик 8 распределения лучистой энергии, регулирующее устройство 9, приводы 10 и 11, гелиостата 3, соответственно, по углу места и азимуту. В предлагаемой системе датчик 8 распределения лучистой энергии оптически связан5 солнечной установкой 1, а его выход электрически соединен со входом регулирующего устройства 9, выход которого соединен с входом блока 7 10 исполнительных механизмов, соответствующие выходы которого механически связаны с первым 5 и вторым б оптическими клиньями, через последовательное соединение которых двухкоординатный солнечный датчик 4 оптически связан с гелиостатом 3ез гом, а чер гелиостат 3 - с Солнцем 12. Солнечная установка 1 через концентратнас г2 лучистой энергии оптически связас гелиостатом 3, который механически связан с приводами 10 и 11 гелиостата 3 по углу места и азимуту, со входами которых соединены выходы двухкоордийатного солнечного датчика 4. 25Система управления солнечной установкой работает следующим образом.Датчик 8 распределения лучистой энергии выдает на вход регулирующего устройства 9 информацию о распределении солнечной энергии на солнечной установке 1. В качестве датчика 8 распределения лучистой энергии может использоваться фотоэлектрический матричный преобразователь лучистой (солнечной) энергии в электрический сигнал. Таким образом, с выхода датчика868698 Формула изобретения ставитель Г.Нефедовахред А,Ач Хоррек Бокша Редактор И.Михеева сн Тираж 943дарственного изобретенийЖ, Раушс 8326/68 ВНИИПИ Госу по делам 113035, МоскваЗака омитета СССРоткрытийя наб., д. 4/ ППП ф 1 Патентф, г. Ужгород, ул, Пфилиал сительно концентратора, концентпатоотносительно солнечной установки, ра оиспол- Введение оптических клиньев с ис о - нительными механизмами повышает стоимость системы управления незначительно, порядка 0,75% от ее полной стои-мости. Экономия же за счет сокращения периода доводочных работ составляет приблизительно 5-10 от полной стоимости системы.0 Система управления солнечной установкой, содержащая двухкоординат-,й ей датчик, который оптиистой чески через концентратор лучисто энергии связан с солнечной установкой, а электромеханически через соответствующие приводы - со входами гелиостата, и датчик распределения лучистой энергии, вход которого оптически связан с выходом солнечной установки, а выход электрически через регулирующее устройство соединен соводом блока исполнительных механизмов, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения точности системы, в ней установлены два оптических клина, которые механически связаны с соответствующими выходами блокаисполнительных механизмов, и черезкооторые гелиостат оптически связаннс двухкоордннатным солнечным датч -комИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2650824/18-24,кл. 6 05 В 15/02, 1978.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2665248/18-23,кл. 6 05 В 15/02, 1978.3. Авторское свидетельство СССР9 575620, кл. 6 05 В 11/00, 1975;4. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2690893/18-24,кл. С 05 В 11/01, 1978 (прототип),.