Устройство для использования солнечной энергии

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано в гелиотехнике при изготовлении концентраторов и приемников солнечной энергии гелиоустановок.Известна солнечная установка, содержащая концентратор, закрепленный на нем с помощью тяг приемник излучения, механизм зенитального поворота в виде передачи винт-гайка, опорное устройство, стойка которого расположена в радиальном пазу концентратора, и шток, шарнирно соединенный одним концом со стойкой, а другим с передачей викт-гайка и имеющий подвижную втулку со стопорным элементом, на котором закреплен концентратор.Однако известная солнечная установка имеет высокий уровень центра тяжести, чтосоздает значительный крутящий момент при ветровом воздействии за счет высокого расположения часто крупногабаритного и тяжелого (до 1/4 веса установки) приемника излучения и, как следствие, снижает устойчивость установки, создает возможность ее опрокидывания, а также вызывает повышенную деформацию всех узлов установки, снижая ее эффективность при приеме и передаче энергии солнечного излучения. Известная установка имеет значительные габаритные размеры, что затрудняет ее транспортировку в собранном виде,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для использования солнечной энергии, содержащее приемник солнечной энергии и секторный концентратор, установлен н ый нэ треноге и снабженный механизмом ориентации на солнце, при этом крепление секторов концентратора выполнено в виде кольцевой опорной рамы с крепежными деталями для присоединения держателей приемника.Однако известное устройство для использования солнечной энергии имеет высокий уровень центра тяжести, что создает значительный крутящий момент при ветровом воздействии за счет высокого расположения часто крупногабарлтного и тяжелого(до 1/4 веса устройства) приемника солнечной энергии и, как следствие, снижает устойчивость устройства, создает возможность его опрокидывания, а также вызывает деформацию всех узлов устройства, снижаяего эффективность при приеме и передаче энергии солнечного излучения. Известноеустройство имеет значительные габариты, что затрудняет его транспортировку в собранном виде.Целью изобретения является подь шение устойчивости устройства к воздействию ветровой нагрузки путем снижения уровня его центра тяжести.Поставленная цель достигается тем, чтоустройство для использования солнечной 5 энергии, содержащее приемник солнечнойэнергии, закрепленный с помощью держателей на секторном концентраторе, установленном на треноге и снабженном механизмом ориентации на солнце, снабже но связанными с приемником термосифонами по числу секторов концентратора, имеющих каждый собственный фокус и расположенных симметрично относительно плоскости симметрии концентратора, а тер мосифоны установлены в фокусах его секторов.На фиг. 1 - 3 представлена принципиальная схема устройства солнечной энергии (вид спереди в положении "на горизонт", 20 вид спереди в положении "в зенит" и видслева в положении "на горизонт" соответственно); на,фиг. 4 - принципиальная схема приемника излучения с термосифонами.Устройство для использования солнечной энергии содержит приемник солнечной энергии 1, закрепленный с помощью держателей 2 на секторном концентраторе.З, установленном на треноге 4 и снабженном механизмом 5 ориентации на солнце, и тер мосифоны 6, связанные с приемником 1, почислу секторов 7 концентратора 3, имеющих каждый собственный фокус и расположенных симметрично относительно плоскости симметрии концентратора 3, термосифоны 35 б установлены в фокусе его секторов 7. Устройство содержит также датчик 8 слежения за солнцем, а механизм 5 ориентации на солнце содержит приводы азимутального 9 и зен итал ьного 10 слежения. Приемник сол нечной энергии 1 имеет зону нагрева 11.Устройство для использования солнечной энергии работает следующим образом.На рассвете устройство находится вкрайнем левом положении, как показано на 45 фиг. 1, 2. В этом положении центр тяжестиустройства находится на той же, что и в прототипе. По мере подъема солнца над горизонтом датчик 8 слежения за солнцем подает сигнал на механизм 5 ориентации на 50 солнце, который ориентирует концентратор3 в оптимальное к солнцу положение с помощью приводов азимутального 9 и зенитального 10 слежения. При этом центртяжести устройства занимает уровень выше 55 указанной оси, но ниже уровня центра тяжести, который имеет устройство по прототипу, а также ближе к полости симметрии концентратора 3 за счет конструктивного перемещения на два габаритных размера по длине приемника солнечной энергии 1 к2002 174 поверхности концентратора 3, уменьшая тем самым крутящий момент устройства и деформацию его узлов при ветровом воздействии. Солнечная энергия от концентратора 3, сфокусированная каждым из 5 секторов 7 концентратора 3 на соответствующий термосифон б, передается через них в зону нагрева 11 приемника солнечной энергии 1 (фиг. 4), обуславливая тем самым его конструктивное перемещение на два га баритных размера по длине к поверхности концентратора 3 путем поворота эоны нагрева 11 в сторону, противоположную поверхности концентратора 3.При дальнейшем перемещении солнца 15 к зениту концентратора 3, оптимально ориентируясь на солнце с помощью приводов азимутального 9 и зенитального 10 слежения по сигналу от датчиков 8 слежения за солнцем, занимает положение "в зенит" 20 (фиг.3). При этом центр тяжести устройства занимает положение примерно на два габаритных размера по длине приемника 1 ниже уровня тяжести устройства по прототипу и эта разность имеет максимальную величину 25 именно при положении устройства "в зенит", когда оно имеет максимальный габаритный размер по высоте, создающий максимальный крутящий момент при воздействии ветровой нагрузки. Такое сниже ние уровня центра тяжести позволяет максимально при положении устройства,"в зенит" снизить деформацию узлов устройства и повысить его устойчивость при воздействии интенсивныхветровых нагрузок. 35 действию ветровой нагрузки путем снижения уровня его центра тяжести, оно 40 снабжено связанными с приемником термосифонами по числу секторов концентратора, имеющих каждый собственный фокус и расположенных симметрично относительно плоскости симметрии концентратЬ ра, а термосифоны установлены в фокусахего секторов,Р ормула изобретения УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ, содержащее приемник солнечной энергии, закрепленный с помощью держателей на секторном концентраторе, установленном на треноге и снабженном механизмом ориентации на солнце, отличающееся тем, что. с целью повышения устойчивости устройства к возПри дальнейшем перемещении солнца на запад концентратор 3, оптимально ориентируясь на солнце с помощью механизма 5 ориентации, занимает положение, противоположно направленное изображенному на фиг, 1, 2, При этом центр тяжести устройства занимает уровень выше ранее указанной оси, но ниже уровня центра тяжести, который имеет устройство по прототипу, а также ближе к плоскости симметрии концентратора 3, что в совокупности значительно повышает устойчивость устройства к воздействию ветровых нагрузок и снижает деформацию его узлов. После заката солнца устройство переводится в крайнее левое положение. Изобретение позволяет повысить устойчивость устройства не менее чем на 25 при воздействии ветровой нагрузки путем снижения уровня его центра тяжести и эффективность работы при приеме и передаче энергии за счет снижения деформации узлоа устройства не менее чем на 15. Габаритные размеры устройства уменьшаются, что облегчает его транспортировку в собранном виде и размещение на площадке энергостанции, а ресурс работы увеличивается.(56) Авторское свидетельство СССРМ 823773, кл. Г 24 Л 2/52, 1981.Авторское свидетельство СССРВ 338759, кл, Р 24 3 2/52, 1972, 2002174