Гелиостат

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 877260 Союз Советск ихСоциалмстинесиикРеспублик3) П риоритет Опубликовано 30 по делам изебретеии и открытий(54) ГЕЛИОСТ арк централновлен ель достигается наведения выло ханизм ем т Изобретение относится к гелиотехнике, в. частности к концентраторамсолнечной энергии,Известен гелиостат, содержащийк ас с передней и задней стенками,фацеты, каждая из которых снабженаьным штырем и шарнирно .устаа на передней стенке каркаса,и механизм наведения фацет. Последний выполнен в виде системы ортого"нальных спаренных направляющих рельсов, закрепленных на каркасе с возможностью качания в двух взаимноперпендикулярных направлениях иконтактирующих с центральными штырями фацет. При этоМ обеспечиваетсяповорот фацет на одинаковый уголи смещение фокуса гелиостата-концентратора в одной плоскости 1 .Цель изобретения - упрощениеконструкции и расширение диапазонаработы гелиостата,Поставленная ц 0.81, Бюллетень М 4 я.описания 30. 10, 8 1 нен в виде установленной внутри каркаса с возможностью перемещения в трех взаимно перпендикулярных направлениях пластины, снабженной равномерно расположенными отверстиями, причем соседние отверстия расположены друг от друга на расстоянии, превышающем расстояние между шарнирами соседних фацет, и через каждое отверстие пластины пропущен трос, закрепленный одним концом на штыре, а другим " на задней стенке каркаса.На фиг.1 представлен гелиостат, общий вид; на фиг.2 - схема характерных геометрических соотношений в конструкции гелиостата; на фиг.3 - узел крепления фацеты на передней стенке каркаса гелиостата; на фиг.4- положение механизма наведения, соответствующее варианту короткофокусного гелиостата; на фиг,5 то же, варианту длиннофокусного гелиостата;на фиг.6 - положение механизма наведения длиннофокусного гелиостата,25 в .режиме слежения за Солнцем на фиг.7 - то же, при смещении его фокуса в плоскости.Гелиостат содержит каркас 1 с передней стенкой 2 и задней стенкой5 3, фацеты 4, каждая из которых снабжена центральным штырем 5 и шарнирно установлена на передней стенке 2 каркаса 1, и механизм 6 наведения фацет 4.Механизм 6 наведения выполнен в 1 о виде установленной внутри каркаса 1 с возможностью перемещения в трех взаимно перпендикулярных направленияхФпластины 7, снабженной равномерно расположенными отверстиями 8, причем соседние отверстия 8 расположены друг от друга на расстоянии Ь 4 ,превышающем расстояние 6 между шарнирами 9 соседних фацет 4, и через каждое отверстие 8 пластины 7 пропущен трос 10, закрепленный одним концом .на штыре 5, а другим - на задней стенке 3 каркаса 1. Закрепление троса 10 на задней стенке 3 осуществляется с помощью растяжек 11. Штырь 5 снабжен противовесом 12. Различные положения пластины 7 ( фиг. 4-7) механизма 6 наведения соответствуют определенному смещению фокуса г гелиостата.Сборка гелиостата осуществляется следующим образом.На переднюю стенку 2 каркаса 1 устанавливают через шарниры 9 штыри 5, к которым прикреплены фацеты 4. Для уравновешивания фацет 4 на вторые35 концы штырей 5 устанавливают противовесы 12. К противовесам 12 подсоединяют трос 1 О. Ориентируя фокусирующую пластину 7 по отношению к центральной фацете, добиваются однознач 40 ного расположения центрального отверстия 8 фокусирующей пластины 7, шарнира 9 со штырем 5 и центральной фацеты на одной оси, Тросы 10 про-, пускают череэ соответствующие отверстия 8 пластины 7 и через растяжки45 11, которые создают подпружиненный натяг тросов 10 и соединяют их с задней стенкой 3 каркаса 1, В результате каждая фацета 4 занимает определенное положение, а именно поворачивается на угол относительно центральной фацеты как в горизонтальной, так и в вертикальной, плоскостях, определяемый иэ соотношений"м ьР 1югде Д и 1 И- порядковые номера фацет 4 относительно центральной фацеты в горизонтальной и вертикальной плоскостях во взаимно перпендикулярных направлениях;5- постоянная величина, равная разности шага отверстий 8 фокусирующей пластины 7 и шага расположения шарниров 9 соединений штырей 5 с фацетами 4:1.- расстояние от фокусирующей пластины 7 до фацет 4.При этом фокусное расстояние гелиостата-концентратора солнечной энергии определяется по формулеЮР=2 ьПричем конкретная величина Ь определяет минимально возможное фокусное расстояние гелиостата-концентратора и характеризует степень динамичности изменения фокусного расстояния при изменении величиныГелиостат работает следующим образом.Солнечное излучение попадает на поверхность гелиостата, отражается от плоских фацет 4 и направляется ими в фокус Р, в котором концентрируется энергия солнечного излучения, направленная всеми фацетами 4. Перемещая пластину 7 в каркасегелиостатаконцентратора, например изменяя величину 1. , изменяют фокусное расстоя ние Р концентратора. При перемещении пластины 7 в поперечной направлении на величину Ь , фокус Г концентратора перемещается на величину П , равную .2 РЬщ / что позволяет осуществить слежение за изменением положения Солнца при сохранении положения фокуса Г в одной плоскости.Упругая механическая связь центральных штырей 5 фацет 4 с задней . стенкой 3 каркаса 1, осуществляемая тросами О, пропущенными через отверстия 8 пластины 7, обеспечивает при движениях пластины 7 в плоскости, нормальной оптической оси гелиостата, слежение гелиостата за положением Солнца и смещение его фокуса в плоскости освещаемого объекта, что,в свою очередь, упрощает конструкцию снабженного системой слежения фацетатного гелиостата, Размещение соседних отверстий 8 на расстоянии 1 цруг от друга, превышающем расстояние между соседними шарнирами 9 фацет 4, обеспечивает при движении пластины 7 вдоль оптической оси гелиостата изменение фокусного расстояния гелиостата, что, в свою очередь, расширяет диапазон его работы. Достоинства предлагаемого глиостата особенно возрастают при увеличении площади его отражательной поверхности.Формула изобретенияГелиостат, содержащий каркас с передней и задней стенками, фацеты, каждая иэ которых снабжена центральным штырем и шарнирно установлена на передней стенке каркаса, и мехайнЗм наведения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения конструкции и расширения диапазона работы, механизм наведения выполнен ввиде установленной внутри каркасас возможностью перемещения в трех взаимно перпендикулярных направленияхпластины, снабженной равномерно расположенными отверстиями, причем соседние отверстия расположены друг отО друга на расстоянии, превышающемрасстояние между шарнирами соседнихфацет, и через каждое отверстиепластины пропущен трос, закрепленныйодним концом на штыре, а другим - на15 задней стенке каркаса,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Патент США У 4056313,кл. 353-3, опублик. 1978.