Устройство для использования солнечной энергии

ОЮ СОВЕТСНИХЦИАЛИСТИЧЕСКИХБЛИН 09) 38 Р 03 С 7 02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ Н ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН ИТЕТ СССРЙ И ОТНРЫТИЙ13," 13 К ПАТЕН/24-061 щей в ванне 4 фундамента 5мы 6, закрепленных на ней нестанин 8 в форме колыбелейновленных на последних нри иопорных роликов (Р) 9 колесчислу станин. Платформа 6 имразное поперечное сечение, оное выступом 7 вниз. По торцформы расположены центрирующа снаружи по периметру - прокидывающие Р 12. Один иэ присцеплен с Р 9, а другой - сПреобразователь 2 солнечнойвыполнен в виде закрепленноглесах 10 зеркала 13 из плосцет и теплового двигателя 14ложенного в фокусе зеркала.Пзователь 3 ветровой энергиив виде ветродвигателя 15 с двинта 16 менее 50 м, плоскос 28625 2.05.176/8 3.05.(21) (22) (31) (32) (33) плат кольких омощи10 поеет П-оббращен 7. Бюл. В Вилламош А еш Дьярто болди (НП) :621.472(0 США В 4034 О, 1977. 3.11(71) В Февалл (72) Я (53) 6 (56) П кл. 1 оматикааллалат (Н илати алкоз нош Т 62,99 атент 6 - 2 плате Р 11, ивоопро 8.35 водовР 11.энергиио на ко(54) УСТРОЙС СОЛНЕЧНОЙ ЭН (57) Изобрет эксплуатацио ства путем с рузок на при механизм 1 в И ВО ДЛЯ ИСПОЛЬЗОРГИИние позволяет пную надежностьижения механичеоды ориентации.полнен в виде и фа сп высить стройких нагНесущий плаваюеобра- ыполнен аме ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ1355137 ния которого параллельна плоскостиколеса 10; В ясную солнечную погодуи при скорости ветра опасного направления менее 8,5 м(с приводы ориентируют зеркало на Солнце. При превыИзобретение относится к гелиотехнике, в частности к устройствам для преобразования солнечной и ветровой энергии.Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности устройства путем снижения механических нагрузок на приводы ориентации.На Фиг. 1 показана конструктивная схема устройства для использования солнечной энергии, вид сбоку; на фиг. 2 - несущий механизм для вертикального и горизонтального слежения за Солнцем, Фронтальный вид; на фиг. 3 - компоновочная схема размеще. ния устройств в плане.Устройство для использования солнечной энергии содержит несущий механизм 1 (фиг, 1) для вертикального и горизонтального слежения за Солнцем, закрепленные на нем преобразователи 2 и 3 солнечнвй и ветровой энергии соответственно и кинематически связанные с несущим механизмом 1 приводы ориентации (не показаны).Несущий механизм 1 (фиг, 2) выполнен в виде плавающей в ванне 4 Фундамента 5 платформы 6, имеющей обращен ное выступом 7 вниз П-образное поперечное сечение, закрепленных на ней нескольких станин 8 в форме колыбелей и установленных на последних при помощи опорных роликов 9 колес 10 по числу станин 8, причем платФорма 6 снабжена расположенными по торцу центрирующимн роликами 11 и снаружи по периметру противоопрокидывающими роликами 12, и один из проводов сцеплен с опорным роликом 9, а другой привод - с центрирую, щим роликом 11.Кроме того, преобразователь 2 (фиг. 1) солнечной энергии выполнен в виде закрепленного на колесах 1 О зеркала 13 параболической формы из плоских фацет и теплового двигашении .укаэанной скорости ветра опасного направления происходит разворот платформы, которая м.б. установлена непосредственно на Фундамент. 3 з.п. ф-лы 3 ил. теля 14, расположенного в фокусезеркала 13,Преобразователь 3 ветровой энергии выполнен в виде по меньшей мереодного ветродвигателя 15 с диаметром винта 16 менее 50 м, закрепленного на внешнем колесе 10 с расположением плоскости вращения винта16 параллельно плоскости колеса 10.10 Предпочтительно, чтобы диаметр винта16 каждого ветродвигателя 15 выбирался в диапазоне 18-22 м. Колеса 10 (фиг. 2) образуют ре шетчатый каркас, жесткость которогообеспечивается спицами 17 (фиг, 1),фиксаторами 18 (фиг. 2) и натяжнымиэлементами 19. фиксаторы 18 и элемен"ты 19 работают на расстоянии и мо гут быть выполнены в виде стальныхтросов.Опорные ролики 9 установлены вподшипниках (не показано). Приводможет быть сцеплен с несколькими ро ликами 9. Платформа 6 может бытьснабжена клапаном (не показано),при помощи которого воздух можетнакачиваться или выпускаться,регулируя всплывание или погружение 30 энергоустановки в ванну 4, котораяможет быть заполнена водой.При установке на внешнем колесе 10 нескольких ветродвигателей 15 оно дополняется перемычками 20, Ветродвигатели15 располагаются без создания дополнительной нагрузки на колесо 10.4Для увеличения выработки энергииможет быть установлено несколькоустройств для использования солнеч ной энергии (Фиг. 3).Устройство работает следующим образом.В ясную солнечную погоду и прискорости ветра опасного направления 45 менее 8,5 м(с приводы ориентируютзеркало 13 (фиг, 1) преобразователяз 135 2 на Солнце при помощи роликов 11 поворотом платформы 6 в ванне 4 и при помощи роликов 9 поворотом колес 10 в станинах 8. При этом в зависимости от направления ветра часть его энергии используется преобразователями 3. В случае превышения указанной максимальной скорости ветра опасного направления происходит разворот платформы 6 для наиболее полного использования энергии ветра. Ориентация устройства на Солнце прекращается,и срабатыванием клапана в платформе 6 оно может быть установлено непосредственно на Фундамент 5.П р и м е р. Устройство собирают напяти колесах 10 диаметром 80 м, установленных одно от другого на расстоянии 20 м. При этом используют шестьдесят спиц 17; такое же количество фиксаторов 18 и сто двадцать натяжных элементов 19, Каждое колесо 10 поддерживается сотней роликов 9.Зеркало 13 имеет шестнадцать несущих панелей решетчатой конструкции размером 20 х 20 м, на которых .закреплены плоские отражатели размером 1 х 1 м, положение которых устанавливается один раз при сборке. Общая площадь зеркала 13 достигает 564000 м.й Платформа 6 имеет диаметр 90 м и.высоту 1,5 м и собрана на железобетонном каркасе, усиленном стеклопластиком. Избыточное давление воздушной подушки составляет 230 мм водяного столба, что предотвращает опрокидывание устройства при скорости ветра 33 м/с.Ванна 4 имеет внутренний диаметр 90,2 м и высоту стенки .1 м. Ее стенки выполнены в виде железобетонного каркаса с ребрами жесткости, а дно в виде основания из бетона, пластика и песка, Тепловой двигатель 14 представляет собой работающую на горячем воздухе турбину,связанную с калорифером, работающим на угольной пыли. Тепловой двигатель 14 снабжен генератором. Вырабатываемая мощность составляет 2,5 МВт. На внешнемколесе 10 установлено тринадцать ветродвигателей 15 со средней мощностью каждого порядка 100 кВт. При одной тысяче полезных солнечных часов в год и средней скорости ветра 3,6 м/с на высоте 20 м общая выра 5137 составляет 5 млн,кВт/ ботка энергии/ч,Расстояние между отдельными рядами устройств составляет порядка400 м, чтобы исключить взаимное затенениеПредлагаемое устройство позволяет преобразовывать солнечнуюи ветровую энергию и минимальнымизатратами на собственные нужды иповышает его эксплуатационную надежность в различных погодных условиях,Формула изобретения1.Устройство для использованиясолнечной энергии, содержащее несущий механизм для вертикального горизонтального слежения за Солнцем,закрепленные на нем преобразователисолнечной и ветровой энергии и кинематически связанные с несущим механизмом приводы ориентации, о т л ич а ю щ е е с я тем,что, с цельюповышения эксплуатационной надежности путем снижеиия механических нагрузок на приводы ориентации, несущиймеханизм выполнен в виде плавающейв ванне фундамента платформы, имеющей обращенное выступом вниз П-образное поперечное сечение, закрепленных на ней нескольких станин вформе колыбелей и установленных напоследних при помощи опорных роликов колес по числу станин, причемплатформа снабжена расположеннымипо торцу центрирующими роликами иснаружи по периметру противоопрокидывающими роликами, один из приводов сцеплен с опорным роликом, адругой привод - с центрирующим роликом2, Устройство по п. 1, о т л и 10 20 2 г 30 35 40 ч а ю щ е е с я тем,что преобразователь солнечной энергии выполнен в виде закрепленного на колесах зеркала параболической формы из плоских фацет и теплового двигателя, расположенного в Фокусе зеркала.3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл,и ч а ю щ е е с я тем,что преоб 45 ч а ю щ е е с я тем,что диаметр винта каждого ветродвигателя выбран вдиапазоне 18-22 м. 50разователь ветровой энергии выполнен в виде по меньшей мере одного ветродвигателя с диаметром винта менее50 м, закрепленного навнешнем колесес расположением плоскости вращения винта параллельноплоскости колеса.554. Устройство по и. 3, о т л и -1355137 Составитель П.ШендеровТехред Л. Сердюкова Корректор С.Шекмар актор И.Горн Зака одписно СССР роиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 721/58 Т ИИПИ Государственн по делам изобретен 3035, Москва, Жраж 660 го комитета ий и открытий Раушская на