| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2280217
ПАНЕЛЬ СОНЯЧНОЇ БАТАРЕИ КОНСТРУКЦІЇ Буркова Л.Н.
Ім'я винахідника: Бурков Лев Миколайович
Ім'я патентовласника: Бурков Лев Миколайович
Адреса для листування: 195009, Санкт-Петербург, до запитання, Л.Н. Буркову
Дата початку дії патенту: 2005.01.13
Винахід відноситься до галузі використання сонячної енергії та перетворення її в електричну. Панель складається з вертикальної стійки, рами і власне сонячних батарей, при цьому рама виконана прямокутної з співвідношенням сторін а / в = 1,618, де а - мала сторона рами, в - велика сторона рами, поздовжні і поперечні ребра рами розташовані так, що утворені ними осередки мають таке ж співвідношення сторін. Панель встановлена шарнірно на центральній стійці і може незалежно повертатися в двох взаємно перпендикулярних площинах за рахунок установки двох дуг по 180 ° прямокутного перетину, для очищення поверхні панелі передбачена циліндрична щітка з можливістю обертання навколо поздовжньої осі і руху вгору-вниз по панелі. Таке виконання панелі розширює її технологічні можливості: полегшує регулювання кута нахилу в двох взаємно перпендикулярних площинах і механізуються очищення поверхні панелі від пилу і атмосферних опадів, що погіршують якість роботи батарей.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до галузі використання сонячної енергії та перетворення її в електричну і може бути використане при створенні нових механізмів для раціонального використання сонячних батарей.
Відомі панелі сонячних батарей, конструкція яких описана в журналі "Економіка + техніка" №1 за 1990 р стр.70-72. Вона складається з рами, вертикальних стійок і власне сонячних батарей, змонтованих на рамі, яка встановлюється під певним кутом нахилу.
Істотним недоліком цієї конструкції є вузький технологічний діапазон використання: не можна змінювати кут нахилу панелі в залежності від зміни положення сонця на небосхилі, не передбачена очистка панелі від пилу і опадів і т.д.
Завдання винаходу полягає в розширенні технологічного діапазону використання сонячної батареї.
Завдання вирішується тим, що в панелі сонячної батареї, що складається з рами з вертикальними опорами і власне елементів батареї, рама виконана у вигляді прямокутника з співвідношенням малої і більшою сторін a / b = 1,618, де a - менша сторона рами, b - велика сторона рами , а поперечні і поздовжні ребра рами встановлені так, що утворені ними прямокутні осередки мають таке ж співвідношення малої та більшої сторін, при цьому рама встановлена шарнірно на центральній опорі з можливістю незалежного повороту в двох взаємно перпендикулярних площинах: поперечно-вертикальній і поздовжньо-вертикальній, причому зверху рами встановлена циліндрична щітка з можливістю обертання навколо поздовжньої осі за рахунок шестерний-рейкової передачі, змонтованої на обох торцях щітки і з можливістю руху щітки вгору-вниз по рамі за рахунок встановленої на звороті рами горизонтально по осі симетрії панелі лебідки з еластичним тяговим елементом, що з'єднується з двома симетрично встановленими по краях щітки кільцями з можливістю їх обертання, при цьому еластичний тяговий елемент у місці приєднання до кілець щітки роздвоюється, а потім через 1/3 ... 1/4 частина короткої сторони рами знову з'єднуються в одну нитку , яка входить в паз ролика, встановленого знизу по осі симетрії рами, і потім проходить через трубку з розширеним вихідним кінцем на 90-100 ° і далі жорстко приєднується до барабана лебідки, причому зі зворотного боку рами встановлені дві дуги по 180 ° прямокутного перетину з зубцями по внутрішній поверхні у взаємно перпендикулярних площинах різного радіусу, при цьому на центральній стійці встановлено дві прямозубиє шестерні з можливістю обертання, зчіплюються відповідно з зубчастими поверхнями двох зазначених вище дуг для забезпечення повороту панелі в двох взаємно перпендикулярних площинах, при цьому власне елементи батареї встановлені жорстко на прямокутних підставах, що входять з зазором в осередок рами, і закріплені жорстко паралельно рамі на плоских пружинах, що проходять через щілину в поперечному ребрі рами і жорстко закріплені в ньому, а на центральній стійці шарнірно закріплені нижні кінці двох телескопічних тяг в двох взаємно перпендикулярних площинах, причому верхні кінці цих тяг і шарнірно і в тих же площинах закріплені на рамі для фіксації панелі під обраним кутом нахилу в цих площинах.
Нові істотні ознаки:
1 - рама виконана у вигляді прямокутника з співвідношенням малої і більшою сторін a / b = 1,618, де a - мала сторона рами, b - велика сторона рами, а поперечні і поздовжні ребра рами встановлені так, що утворені ними прямокутні осередки мають таке ж співвідношення малої і більшою сторін,
2 - рама встановлена шарнірно на центральній опорі з можливістю незалежного повороту в двох взаємно перпендикулярних площинах: поперечно-вертикальній і поздовжньо-вертикальній,
3 - зверху рами встановлена циліндрична щітка з можливістю обертання навколо поздовжньої осі за рахунок шестерний-рейкової передачі, змонтованої на обох торцях щітки і з можливістю руху щітки вгору-вниз по панелі за рахунок встановленої на звороті панелі горизонтально по осі симетрії панелі лебідки з еластичним тяговим елементом, що з'єднується з двома симетрично встановленими по краях щітки кільцями з можливістю їх обертання,
4 - еластичний тяговий елемент у місці приєднання до кілець щітки роздвоюється, а потім через 1/3 ... 1/4 частина короткої сторони рами знову з'єднуються в одну нитку, яка входить в паз ролика, встановленого знизу по осі симетрії панелі, і потім проходить через направляючу трубку з розширеним вихідним кінцем на 90-100 і далі жорстко приєднується до барабана лебідки,
5 - зі зворотного боку рами встановлені дві дуги по 180 прямокутного перетину з зубцями по внутрішній поверхні у взаємно перпендикулярних площинах різного радіусу, при цьому на центральній стійці встановлено дві прямозубиє шестерні з можливістю обертання, зчіплюються відповідно з зубчастими поверхнями двох зазначених вище дуг для забезпечення повороту панелі в двох взаємно перпендикулярних площинах,
6 - власне елементи батареї встановлені жорстко на прямокутних підставах, що входять з зазором в осередок рами, і закріплені жорстко паралельно рамі на плоских пружинах, що проходять через щілину в поперечному ребрі рами і жорстко закріплених в ньому,
7 - на центральній стійці шарнірно закріплені нижні кінці двох телескопічних тяг в двох взаємно перпендикулярних площинах, а верхні кінці і шарнірно і в тих же площинах закріплені на рамі для фіксації панелі під обраним кутом нахилу в цих площинах.
Перераховані нові суттєві ознаки в сукупності з відомими необхідні і достатні для досягнення технічного результату у всіх випадках, на які поширюється витребовують обсяг правового захисту.
Технічний результат досягається за рахунок того, що
1 - рама виконана у вигляді прямокутника з заданим співвідношенням сторін і осередки рами з цим же співвідношенням сторін тому, що воно найбільш раціонально і з конструктивної, і дизайнерської точки зору,
2 - рама встановлена шарнірно на центральній опорі з можливістю незалежного повороту в двох взаємно перпендикулярних площинах для пошуку найбільш вигідного положення панелі і отримання максимального струму в сонячних батареях,
3 - зверху панелі встановлена циліндрична щітка, яка має можливість рухатися вгору-вниз за допомогою лебідки і обертатися за рахунок шестерний-рейкової передачі, змонтованої на торцях щітки для того, щоб забезпечувати періодичну очистку панелі і від пилу і від опадів, які погіршують якість поверхні сонячних батарей,
4 - еластичний тяговий елемент у місці приєднання до кілець щітки роздвоюється, а потім через 1/3 ... 1/4 частина короткої сторони рами знову з'єднуються в одну нитку для того, щоб забезпечити підйом і опускання щітки під час очищення панелі, а роздвоєння нитки близько кілець забезпечує однакове натяг без перекосу, а можливість обертання кілець дозволяє зберігати паралельність щітки під час роботи,
5 - зі зворотного боку рами встановлені дві дуги по 180 прямокутного перетину з зубцями по внутрішній поверхні у взаємно перпендикулярних площинах різного радіусу для забезпечення повороту панелі в цих площинах і для цього ж встановлені дві прямозубиє шестерні, зчіплюються відповідно з зубчастими поверхнями двох зазначених вище дуг,
6 - власне елементи батареї встановлені жорстко на прямокутних підставах, що входять з зазором в осередок рами для зниження вітрового навантаження, і закріплені жорстко паралельно рамі на плоских пружинах, що проходять через щілину в поперечному ребрі рами і жорстко закріплених в ньому для того, щоб при перевищенні вітрової навантаження розрахованого межі вона, стискаючи плоску пружина, повернулася на деякий кут, збільшуючи зазори між ребрами рами і зменшуючи опір вітру, а при зменшення сили вітру плоскі пружини автоматично повертають сонячні елементи в початкове положення,
7 - на центральній стійці шарнірно закріплені нижні кінці двох телескопічних тяг в двох взаємно перпендикулярних площинах, а верхні кінці і шарнірно і в тих же площинах закріплені на рамі для фіксації панелі під обраним кутом нахилу в цих площинах.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
На фіг.1 дан фронтальний вид на панель сонячної батареї, на фіг.2 дан вид зверху на панель, на фіг.3 дан вид по стрілці А ззаду панелі, що показує привід на щітку і положення лебідки, на фіг.4 дано перетин Б- Б з фіг.1, що показує конструкцію лебідки, на фіг.5 дан в крупному плані вузол I з фіг.2, що показує розташування власне сонячних батарей в осередках рами, на фіг.6 дано перетин в-в з фіг.5, що показує взаємозв'язок плоскою пружини з сонячними батареями, на фіг.7 дано перетин Г-Г фіг.6, що показує з'єднання плоскою пружини з накладками сонячних батарей, на фіг.8 дан вид по стрілці Д, який показує дугу в поздовжньо-вертикальній площині і телескопічну тягу в цій же площині.
Влаштована панель сонячної батареї в такий спосіб: рама 1 виконана у вигляді прямокутника з співвідношення сторін a / b = 1,618, де a - мала сторона рами, b - велика сторона рами, а поздовжні 2 і поперечні 3 ребра рами 1 утворюють осередки з таким же співвідношенням сторін, рама 1 встановлена шарнірно на центральній опорі 4 з можливістю незалежного повороту в двох взаємно перпендикулярних площинах: поперечно-вертикальній і поздовжньо-вертикальній, а зверху рами 1 встановлена циліндрична щітка 5 з можливістю обертання навколо поздовжньої осі за рахунок шестерний-рейкової передачі 6, змонтованої на обох торцях щітки 3 і з можливістю руху щітки вгору-вниз по панелі за рахунок встановленої на звороті рами 1 горизонтально по осі симетрії панелі лебідки 7 з еластичним тяговим елементом 8, що з'єднується з двома симетрично встановленими по краях щітки 5 кільцями 9 з можливістю їх обертання, при цьому еластичний тяговий елемент 8 в місці приєднання до кілець роздвоюється, а потім через 1/3 ... 1/4 частина короткої сторони рами 1 знову з'єднується в одну нитку 10, яка входить в паз ролика 11, встановленого знизу по осі симетрії панелі, і потім проходить через направляючу трубку 12 з розширеним вихідним кінцем на 90-100 ° і далі жорстко приєднується до барабана 13 лебідки 7, причому зі зворотного боку рами 1 встановлені дві дуги 14 і 15 по 180 ° прямокутного перетину з зубцями по внутрішньої поверхні у взаємно перпендикулярних площинах різного радіусу, а на центральній стійці 4 встановлені дві прямозубиє шестерні 16 і 17 з можливістю обертання, зчіплюються відповідно з зубчастими поверхнями двох дуг 14 і 15 для забезпечення повороту панелі в двох взаємно перпендикулярних площинах, а власне елементи батареї встановлені жорстко на прямокутних підставах 18, що входять з зазором в осередок рами 1, і закріплені жорстко паралельно рамі на плоских пружинах 19, що проходять через щілину в поперечному ребрі 3 рами 1 і жорстко закріплених в ньому. На центральній стійці 4 шарнірно закріплені нижні кінці двох телескопічних тяг 20 і 21 в двох взаємно перпендикулярних площинах, а верхні кінці і шарнірно і в тих же площинах закріплені на рамі 1 для фіксації панелі під обраним кутом нахилу в цих площинах. Кожна шестерня 16 і 17 із зворотного боку установки забезпечена гніздами 22 і 23 прямокутного перетину, жорстко з'єднаними з шестернями. Аналогічне гніздо 24 виконано і на торці барабана 13 лебідки 7. Для утримання щітки в нижньому положенні до рами жорстко прикріплені два тримачі 23 з напівкруглими захопленнями. Накладки 26 і 27 жорстко прикріплені до основи 18 і плоским пружинам 19.
Робота панелі полягає в тому, що її спочатку необхідно встановити під необхідними кутами нахилу, що досягається послідовним обертанням шестерень 16 і 17 і послідовної установкою дуг 14 і 15, після того як той чи інший кут нахилу панелі встановлений, його фіксують відповідної телескопічною тягою 20 і 21. Якщо виникає необхідність після випадання опадів або при сильній запиленості панелі, запускають щітку 5 шляхом установки насадка дрилі в гніздо 24 барабана 13 лебідки 7. після запуску дрилі в одному напрямку відбувається опускання щітки вниз і вона одночасно обертається за рахунок рейкового зачеплення 6, очищаючи поверхню панелі, при зворотному напрямку обертання відбувається підйом щітки в початкове положення і одночасне очищення поверхні панелі. Обертання шестерень 16 і 17 здійснюється таким же шляхом, як і щітки, - установкою насадки дрилі у відповідні отвори, 22 або 23.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Панель сонячної батареї, що складається з рами з вертикальними опорами і власне елементів батареї, що відрізняється тим, що рама виконана у вигляді прямокутника з співвідношенням малої і більшою сторін a / b = 1,618, де a - менша сторона рами, b - велика сторона рами, а поперечні і поздовжні ребра рами встановлені так, що утворені ними прямокутні осередки мають таке ж співвідношення малої та більшої сторони, при цьому рама встановлена шарнірно на центральній опорі з можливістю незалежного повороту в двох взаємно перпендикулярних площинах: поперечно-вертикальній і поздовжньо-вертикальній, причому зверху рами встановлена циліндрична щітка з можливістю обертання навколо поздовжньої осі за рахунок шестерний-рейкової передачі, змонтованої на обох торцях щітки, і з можливістю руху щітки вгору-вниз по панелі за рахунок встановленої на звороті рами горизонтально по осі симетрії панелі лебідки з еластичним тяговим елементом , що з'єднуються з двома симетрично встановленими по краях щітки кільцями з можливістю їх обертання, при цьому еластичний тяговий елемент у місці приєднання до кілець щітки роздвоюється, а потім через 1/3 ... 1/4 частина короткої сторони рами знову з'єднується в одну нитку, яка входить в паз ролика, встановленого знизу по осі симетрії панелі і потім проходить через направляючу трубку з розширеним вихідним кінцем на 90-100 ° і далі жорстко приєднується до барабана лебідки, причому зі зворотного боку рами встановлені дві дуги по 180 ° прямокутного перетину з зубцями по внутрішній поверхні у взаємно перпендикулярних площинах різного радіусу, при цьому на центральній стійці встановлено дві прямозубиє шестерні з можливістю обертання, зчіплюються відповідно з зубчастими поверхнями двох зазначених вище дуг для забезпечення повороту панелі в двох взаємно перпендикулярних площинах, при цьому власне елементи батареї встановлені жорстко на прямокутних підставах, що входять з зазором в осередок рами і закріплені жорстко паралельно рамі на плоских пружинах, що проходять через щілину в поперечному ребрі рами і жорстко закріплених в ньому, при цьому на центральній стійці шарнірно закріплені нижні кінці двох телескопічних тяг в двох взаємно перпендикулярних площинах, а верхні кінці так само шарнірно і в тих же площинах закріплені на рамі для фіксації панелі під обраним кутом нахилу в цих площинах.
Версія для друку
Дата публікації 12.01.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.