Следящая система для солнечной электростанции

Союз СоветсиинСецивлистичесиинРеспублик исо СССРделам нзобретеннй н отнрцтнй Захидов, В.П.Понятов, и В.Л.Золотаренко 2) Авторы изобретеии Р.А,Хакимов, Р.А.Г.Цицико нтральное про бюро научног тно-конструкторское и технологичесприборостроения АН Узбекской ССР(7 ) Заявител Й) СЛЕДЯЦА НА ДЛЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИ Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано в солнечных устзновках с рекуператораии солнечной энергии гелиостатного типа, а именно в солнечных электро-.: станциях (СЭС) башенного типа.Известны системы слежения для СЭС башенного типа, в которых гелиостаты управляются электронно-вычислительными машинами И и 23 .Основным недостатком этих систем является их сложность и высокая стоимость.Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является следящая система, в которой каждый из гелиостатов снабжен индивидуальным оптическим датчиком слежения, а также имеются преобразователи и усилители, выдающие управляющие команды дви гателям исполнительных механизмов каждого гелиостата.Ось каждого из датчиков слежения ориентирована по необходимому направлению отраженного света, а сам датчик установлен на несущей стойке, расположенной перед зеркалом гелиостата.Сигнал, вырабатываемый датчиком слежения и пропорциональный величине смещения луча от заданного направления, после преобразования и усиления поступает на исполнительные гидродвигатели азимутального и зенитального перемещения 31.Недостатком этой системы также является ее высокая стоимость, так как в том случае возникает необходимость установки порядка 10000 датчиков не на прямых трубчатых стойках, а на изогнутых, и поэтому более жест ких, мачтах.Цель изобретения - упрощение и удешевление системц.Поставленная цель достигается тем что в следящую систему, содержащую преобразователи, усилители и исполнительные двигатели гелиостатов,введены сумматоры, коммутаторы и датчики положения гелиостатов, а также масштабная модель солнечной электростанции, состоящая из модельных гелиостатов, датчиков положения модельных гелиостатов, тахогенератаров, исполнительных двигателей модельных гелибстатов, модельных усилителей, сумматсрав и преобразователей и оптических датчиков слежения, каждый из которых установлен на модельном гелиостате и подключен через соответствующие модельный преобразователь и модельный усилитель к исполнительным двигателям модельного гелиостата, кинематически связанным с тахагенераторами и датчиками положения модельного гелиостата, выходы которых через соответствующие модельные преобразователи подключены к первому входу соответствующего модельного сумматора, второй вход которого соединен с выходами тахогенераторов соответствующего модельного гелиостата, а выход - с первым входам сумматора соотвстствующей зоны гелиостатного поля электростанции,выходом подключенного через усилитель эоны ко входу первого коммутатора зоны, выходы которого соединены с испалнительными двигателями гелиостатовэоны конематически связанными сдатчиками положения гелиостатов,подключенными через соответствующие преобраэователи зоны ко входам второго коммутатора зоны, выходом соединенного со вторым входом сумматора эоны. З 5Предпочтительным вариантам вь,полнения модели является такой, когда число модельных гелиостатав равно числу зон гелиостатнаго поля электростанции, определяемым по признаку одинаковости эаМонов перемещения ге" лиостатов,На чертеже представлена функциональная схема следящей системы..Система содержит масштабную модель 1 с некоторым числом модельныхгелиостатов и равное этому числу число структурных групп управления. В каждую такую группу входят аптический датчик 2 слежения, модельные пре Ообраэователи 3, модельный усилительисполнительные двигатели 5 модельного гелиостата, тахогенератары б, датчики положения 7 модельных гелиостатав и модельный сумматор 8.В масштабной модели 1, копирующей натурную СЭС башенного типа, размеры зеркал гелиостатов, площади гелиостатного поля, высота башни и удаления гелиостатов от башни уменьшены по сравнению с соответствующими величинами натурной СЭС в целое число раэ, например в 100. Модель идентично натурной СЭС ориентирована по отношению к частям света. Площадь гелиостатного поля модели разделена на зоны, соответс гвующие зонам поля СЭС, разбитого по признакам одинаковости законов перемещения зеркальныхпанелей гелиостатов поля. В центрекаждой зоны установлено по одному модельному гелиостату, направленному в точку, соответствующую окну приемника. В указанной точке или на оптической оси, соединяющий центр зеркала каждого модельного гелиостата с центром окна приемника, установлено по одному датчику 2, На каждом модельном гелиостате установлены двигатели 5, по скоростным характе- ристикам идентичные двигателям гелиостатав поля, а также тахогенераторы б и датчики положения 7. У модельного гелиостата двигатели 5 электрически связаны через усилитель 4 и преобразователь 3 с датчиком 2, атахогенераторыб и датчики положения 7 электрически связаны с двигателями 9 и датчиками положения 10 натур" ных гелиостатов СЭС и являются элементами. при помощи которых осуществляется управлечие каждой группой гелиостатов СЭС от одного модельного гелиостата. Электрическая связь т тахогенератора б и датчиков положения 7 каждого модельного гелиостата с двигателями 9 и датчиками положения 10 управляемой группы натурных гелиастатов. выполнена при помощи сумматоров зан 11 и коммутаторов зон 12 и 13. Выход сумматора 11 соединен через усилитель 1 ч и первый коммутатор 12 с двигателями 9 группы натурных гелиостатав СЭС, а датчики положения 10 этой группы гелиос- татов через преобразователи 15 и второй коммутатор 13 подключены к второму входу сумматора 11,Система работает следующим образом.Модельный гелиостат, снабженный элементами непосредственного слежения эа Солнцем, производит управляющие движения. При этом на сумматор 8 с модельного гелиастата поступаютдва сигнала: один от датчиков положения 7, а другой от тахогенерато5 900 ров 6, На сумматоре 8 происходит суммирование сигналов по первой производной (от тахогенераторов 61 и сигналов, пропорциональных координатным перемещениям зеркальной па 3 нели модельного гелиостата. Сумма этих сигналов является эталоном для всех натурных гелиостатов управляемой группы, Сумматор 8 выдает результирующий эталонный сигнал на сумматор 11, на который в это же время по цепи обратной связи поступает сигнал от датчиков положения 10 одного из натурных гелиостатов, Результирующий сигнал с сумматорапоступает через усилитель 14. и коммутатор 12 к двигателям 9 натурного гелиостата до тех пор, пока разность поступающих на сумматор 11 сигналов не станет меньше величины порогового уровня, При этом происходит переключение коммутаторов 12 и 13 на работу с другим натурным гелиостатом управ" ляемой группы.Таким образом, в результате того, щ что в предложенной системе управле" ние движением зеркальных панелей гелиостатного поля СЭС можно производить от масштабной модели, которая проще и дешевле ЭВИ а гелиостаты СЭС содержат вместо индивидуальных систем слежения только датчики положения, суммарная стоимость данной системы должна быть ниже стоимости систем, использующих как ЭВИ, так и устройства непосредственного слежения.Формула изобретения1. Следящая система для солнечной электростанции, содержащая преобразователи, усилители и исполнительные двигатели гелиостатов, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью упрощения и удешевления системы, она содержит сумматоры, коммутаторы и датчики положения гелиостатов, а такие масштабную модель солнечной электростанции, состоящую из модельных гелиос" татов, датчиков положения модельных гелиостатов, тахогенераторов, исполнительных двигателей модельных гелиос" татов, модельных усилителей, сумма" торов и преобразователей и оптичес" ких датчиков слежения, каждый из которых установлен на-модельном гелиос" тат и подключен через соответствующие модельный преобразователь и модельный усилитель к исполнительным двигателям модельного гелиостата, кинематически связанным с тахогенераторами и датчиками положения модельного гелиостата, выходы которых через соответствующие модельные преобразователи подключены к первому входу соотве ствующего модельного сумматора, второй вход которого соединен с выходами тахогенераторов сост. ветствующего модельного гелиостата а выход - с первым входом сумматорасоответствующей зоны гелиостатного поля электростанции, выходом подклю" ценного через усилитель зоны ко вхо" ду первого коммутатора зоны, выходы которого соединены с исполнительными двигателями гелиостатов зоны, кинематически связанными с датчиками положения гелиостатов, подключенными через соответствующие преобразователи зоны ко входам второго коммутатора зоны, выходом соединенного со вторым входом сумматора зоны.2. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что число модельных гелиостатов равно числу зон гелиостатного поля электростанции, определяемым по признаку одинаковости законов перемещения гелиостатов,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Епегру зо 1 ог Сопдегд. А арр 1 Сагдеэе". Раг 1 з, 1978, с. 451-469. 2. Бо 1 аг,Епегду, 1978, 21, М 6,с, 491-496. 3. ННВТРу Ьц 11 ейЫ с 13.пЕогпай 1 опз", 1966 (прототип).