Аэродинамическая гелиостанция

(19) 1111 03 0 702, Р 24 ,Т 2/42 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ ТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение позволяет упроститьконструкцию гелиостанции и повыситьее КПД путем стабилизации воздушной тяги, Тяговая башня 1 выполнена ввиде проволочно-тросового каркаса20 и закрепленного на нем снаружипленочного материала 21, Пленочныйоптически прозрачный свод 4 расположен у основания бапни и пневматически с ней связан. Жалюзи 19 автоматического флюгерного воздухозаборника18 установлены по периметру свода 4.Закрепленная на аэростате 14 воэдунная камера 15 имеет внутренние перфорированные перегородки 16 и выход1449703 ные дросселирующие клапаны 17. Каме" ра 15 герметично подключена к выходу башни 1, Водяной солнечный коллектор выполнен в виде поглощающих излучение кольцевых перфорированных мембран 3, установленных под сводом 4 аксиально башне 1, изогнутых перфорированных стенок 5, скрепляющих мембраны в радиальных направлениях, и системы кольцевых радиальных и , вертикальных трубопроводов 6 закрепФ ленных на мембранах и стенках. Теп" ловой аккумулятор 7 коллектора выполнен в виде связанных гидравлически Из обр ет ение относится к г елиотехнике, в частности к аэродинамическим г елио станциям.Целью изобретения является упро 5 щение конструкции гелиостанции и по-. вышение ее КПД путем стабилизации воздушной тяги.На чертеже показана конструктивная схема аэродинамической гелиостанции.Аэродинамическая гелиостанция содержит тяговую башню 1 с турбогенератором 2, водяной солнечный коллектор, выполненный н виде погло щающих излучение кольцевых перфорированных мембран 3, установленных под пленочным оптически прозрачным сводом 4 аксиально башне 1, изогнутых перфорированных стенок 5, скреп ляющих мембраны 3 в радиальных направлениях, и системы кольцевых радиальных и вертикальных трубопроводов 6, закрепленных на мембранах 3 и стенках 5, тепловой аккумулятор 7, выполненный в виде связанных гидравлически с системой трубопроводов 6 и между собой верхнего бака 8 и ниже расположенных героновых сосудов 9 и 10, снабженных трособлочным ме ханизмом 11 с электролебедкой 12, и ориентируемые на Солнце концентраторы 13 солнечной энергии для одновременного нагрева воды и воздуха. Гелиостанция также снабжена аэростатом 14, закрепленной на нем воздушс системой трубопронодон б и между собой верхнего бака 8 и нижерасположенных героновых сосудон 9, 10, снабженных трособлочным механизмом 1 с электролебедкой 1 2. Турбогенератор 2 может иметь соплоной аппарат 22. Гелиостанция также содержит ориентируемые на Солнце концентраторы 13 солнечной энергии для одновременного нагрева воздуха и воды. Мощность гелиостанции зависит, в основном, от площади свода 4, высоты башни 1 и площади концентраторов 13. 1 з.п. ф-лы, 1 нл. ной камерой 15, имеющей внутренние перфорированные перегородки 16 и выходные дросселирующие клапаны 17 и герметично подключенной к выходу тя- говой башни 1, и автоматическим флюгерным воздухозаборником 18,имеющим жалюзи 19, установленные по периметру свода 4, расположенного у основания башни 1 и пневматически с ней связанного, а тяговая башня 1 выполнена в виде проволочно-троссового каркаса 20 и снаружи закрепленного на нем пленочного материала 21,Кроме того, турбогенератор 2 имеет поворотный сопловой аппарат 22. Свод 4 выполнен двухслойным и внутренний из них покрыт составом с отражающими свойствами. Турбогенератор 2 установлен на опорах 23. Стенки 5 изогнуты в сторону воздействия на воздушный поток кориолисовой силы, Бак 8 имеет расширительный элемент 24 и соединен с сосудами 9 и 10,через вентили 25 и 26 и гибкие шланги 27 и 28. Между сосудами 9 и 10 имеется воздуховод 29 и они через вентили 30 и 31 и гибкие шланги 32 и 33 соединены с системой трубопроводов 6. Жалюзи 19 установлены поворотно относительно вертикальной оси имеоФ ют ход +90 и разбиты на группы,шарнирно связанные тягами 34, Поворот групп жалюзи -1 осущестнляется приСосуды 9 и 10 и бак 8 работаютследующим образом,Нагретая вода скапливается в баке 8, По достижении заданной рабочейтемпературы часть этой воды перепускается через вентиль 26 в нижний сосуд 10, воздух, вытесненный из неговодой, поступает через воздухопровод 29 в верхний сосуд 9, из которого вода вытесняется через шланг 32и вентиль 30 в трубопроводы 6 коллектора и из них снова попадает вбак Я, нагреваясь от солнечного излучения,В течение светового дня верхнийсосуд 9 освобождается от воды, а нижний наполняется горячей водой, После захода солнца открывается вентиль31 и .тепловая энергия сосуда 1 О отдается коллектору, а от него за счетусиленного конвективного теплообмена через перфорированные мембраны30 и стенки 5 рабочему телу - воздуху, После охлаждения воды в нижнемсосуде 10 он перед восходом солнцаподнимается при помощи трособлочного механизма 11 и электролебедки 12.В дневное время процесс накоплениятепловой энергии повторяется аналогично. з144970помощи сельсин-привода 35, сельсиндатчика 36, муфты 37 и флюгера 38,Аэростат 14 крепится к опорам 23через штанги 39 и гибкие связи 40.5Вокруг свода 4 смонтированы рельсовые пути 41, по которым перемещается наклонная ферма 42 с концентраторами 13 в виде изогнутых зеркал.Фермы 42 с колесными платформами 43 10связаны в сцепку длиной до полупериметра свода 4 и имеют привод 44 счасовым механизмом,Аэродинамическая гелиостанция работает следующим образом. 15Система трубопроводов 6, бак 8 исосуд 9, находящийся в верхнем положении, заполняются рабочей жидкостью,например водой, Под действием солнечных лучей жидкость и воздух под Юсводом 4 нагреваются, При наличииветра флюгеры 38 устанавливаются против его направления и для этого положения сельсин-датчики 36 выдаютсигналы на сельсин-приводы 35,которые устанавливают группы жалюзи 19по направлению ветра. При этом половина всех жалюзи 19 по круговомупериметру свода 4 открыта, а другаяполовина закрыта, так как жалюзи 19 30могут поворачиваться от полностьюоткрытого положения на угол90.При необходимости можно подаватькоманду на открытие или закрытие любой группы жалюзи 19, разъединяяпри этом флюгер 38 от сельсин-датчика 36 муфтой 37,От прямого нагрева воздуха солнечным излучением и конвективноготеплообмена с коллектором под сводом4 повышается полное давление и температура воздуха начинает подниматься по башне 1 в зону пониженного давления и начинает вращать турбогенератор 2. При движении воздуха от периферии к центру под действием кориолисовой силы (из-за вращения земли)он отклоняется вправо (если гелиостанция находится в северном полушарии). В самой башне 1 воздух50закручивается против часовой стрелкитем больше, чем больше его вертикальная скорость. После турбогенератора 2 воздух продолжает подъем побашне 1 и наполняет камеру 15. Аэростат 14 поддерживается,на заданнойвысоте за счет заполнения легким газом. Незначительное избыточное давление в камере 15 поддерживается об 34ратными клапанами 17, через коТорые воздух выходит в атмосферу, создавая дополнительную подъемную силу за счет реакции истечения,Лополнительный нагрев воздуха и коллектора производится концентраторами 13, установленными на подвижной ферме 42, которая при восходе солнца находится на западе в течение дня с определенной скоростью, зависящей от долготы дня, перемещается на восток по северной стороне свода 4 при помощи приводов 44. В ночное время фермы 42 с концент. раторами 13 переводятся на западную сторону свода 4, После захода солнца необходимтпт подогрев воздуха осуществляется за счет сосудов 10,тепловая энергия в которых (горячая вода 1 накапливается в течение светового дня. мощность гелиостанции зависит, в основном, от площади свода 4, высоты башни 1 и площади центраторов 13.1449703 Формула изобретения Составитель П,111 ендеровичТехред И,Дидык Корректор Н.Король Редактор О, Головач Заказ, 6947/34 Тираж 431 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113 О 35, Иосква, Ж-Э 5, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная,1. Аэродинамическая гелиостанция, содержащая тяговую башню с турбо 5 генератором, водяной солнечный коллектор с тепловым аккумулятором и ориентируемые на солнце концентраторы солнечной энергии для одновременного нагрева воздуха и воды, о т - 10 л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целЬю упрощения конструкции и повышения КПД путем стабилизации воздушной тяги, гелиостанция снабжена аэростатом, закрепленной на нем воздушной камерой, имеющей внутренние перфорированные перегородки и выходные дросселирующие клапаны и герметично подключенной к выходу тяговой башни, пленочным оптически прозрач ным сводом и автоматическим флюгер; ным воздухозаборником, имеющим жалюзи, установленные по периметру свода, расположенного у основания башни и пневматически с ней связанного, атяговая башня выполнена в виде проволочно-тросового каркаса и снаружизакрепленного на нем пленочного материала, коллектор - в виде поглощающих излучение кольцевых перфорированных мембран, установленных под сводом аксиально башне, изогнутых перфорированных стенок скрепляющих цилиндры в радиальных направлениях,и системы кольцевых радиальных и вертикальных трубопроводов, закрепленных на мембранах и стенках, а акумулятор выполнен в виде связанных гидравлически с системой трубопроводови между собой верхнего .бака и нижерасположенных героновых сосудов,снабженных трособлоцным механизмомс электролебедкой,2. Гелиостанция по п.1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что турбогенератор имеет поворотный сопловой аппарат.