| 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 RU2210038
геліоустановки
Ім'я винахідника: Анісімова С.С .; Свиридов К.Н .; Шадрін В.І.
Ім'я патентовласника: Державне унітарне підприємство "НВО Астрофізика"
Адреса для листування: 123424, Москва, Волоколамское ш., 95, ГУП "НВО Астрофізика"
Дата початку дії патенту: 2001.11.14
Винахід відноситься до сонячної енергетики і може знайти застосування в сонячних електростанціях для перетворення сонячної енергії в електричну або в енергетичній установці індивідуального користування. Відповідно до винаходу в геліоустановки, що містить несучу конструкцію, закріплені на ній двухплечего важіль і циліндричний концентратор з набору плоских дзеркальних фацет, лінійний приймач концентрованого випромінювання, встановлений на важелі по фокусної лінії циліндричного концентратора, відповідно до винаходу з тильного боку кожної плоскої дзеркальної фацет встановлена прямокутна призма, ребро при прямому куті якої збігається з центральною віссю плоскою дзеркальної фацет, одна з двох граней призми, прилеглих до цього ребру, поєднана з площиною дзеркальної фацет, на другу грань прямокутної призми нанесено покриття, що відбиває, а в дзеркальному покритті плоскою фацети виконано вікно по формі проекції відбиває межі прямокутної призми на площину фацети в ході променів, паралельних оптичної осі циліндричного концентратора, що падають на тильну сторону кожної фацети. Винахід має забезпечити підвищення ефективності та оперативності взаємної юстування плоских дзеркальних фацет з приймаючою поверхнею лінійного приймача.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до сонячної енергетики і може знайти застосування в сонячних електростанціях для перетворення сонячної енергії в електричну, а крім того, може бути використано в якості енергетичної установки індивідуального користування.
Відомі сонячні установки, що містять різні концентратори з криволінійними утворюють, оптично сполученими з приймаючою поверхнею поглиначів сонячної енергії [1-3].
Недоліком таких пристроїв є нерівномірний розподіл сконцентрованого сонячного випромінювання на приймаючої поверхні поглиначів, що є особливо критичним, якщо в якості приймача сонячного випромінювання використовується фотоелектричний перетворювач.
Найбільш близькою по технічній сутності до пропонованого винаходу, обраної авторами за прототип, є геліоустановка, що містить несучу конструкцію, закріплені на ній двухплечего важіль і циліндричний концентратор з набору плоских дзеркальних фацет, лінійний приймач концентрованого випромінювання, встановлений на важелі по фокусної лінії циліндричного концентратора [4 ].
У цій геліоустановки на лінійний приймач концентрованого випромінювання надходить сонячне випромінювання від плоских дзеркальних фацет, що утворюють циліндричний концентратор. Кожна фацета дає рівномірне засвічення лінійного приймача, тому концентроване випромінювання, яке надходить на лінійний приймач з усіх фацет, і буде рівномірним, якщо забезпечена висока точність взаємної юстування фацет і лінійного приймача.
Недоліком такої геліоустановки є складність взаємної юстування великої кількості фацет з приймаючою поверхнею лінійного приймача концентрованого випромінювання.
За допомогою пропонованого винаходу досягається технічний результат, що полягає в підвищенні ефективності і оперативності взаємної юстування плоских дзеркальних фацет, що утворюють циліндричний концентратор, з приймаючою поверхнею лінійного приймача.
Відповідно до пропонованого винаходом технічний результат досягається тим, що в геліоустановки, що містить несучу конструкцію, закріплені на ній двухплечего важіль і циліндричний концентратор з набору плоских дзеркальних фацет, лінійний приймач концентрованого випромінювання, встановлений на важелі по фокусної лінії циліндричного концентратора, з тильного боку кожної плоскою дзеркальної фацет встановлена прямокутна призма, ребро при прямому куті якої збігається з центральною віссю плоскою дзеркальної фацет, одна з двох граней призми, прилеглих до цього ребру, поєднана з площиною дзеркальної фацет, на другу грань прямокутної призми нанесено покриття, що відбиває, а в дзеркальному покритті плоскою фацети виконано вікно за формою проекції відбиває межі прямокутної призми на площину фацети в ході променів, паралельних оптичної осі циліндричного концентратора, що падають на тильну сторону кожної фацети.
 |
 |
На фіг.1 схематично зображено загальний вигляд геліоустановки.
На фіг.2 наведена схема, яка пояснює принцип союстіровкі набору плоских дзеркальних фацет з лінійним приймачем концентрованого сонячного випромінювання.
Геліоустановка містить несучу конструкцію 1, на якій закріплені двухплечего важіль 2 і циліндричний концентратор 3, що складається з набору плоских дзеркальних фацет 4, розташованих по дузі утворює параболи. Лінійний приймач концентрованого випромінювання 5 встановлений на двухплечего важелі 2 по фокусної лінії Параболоциліндричні концентратора 3.
З тильного боку кожної плоскої дзеркальної фацет 4 встановлена прямокутна призма 6, ребро при прямому куті якої збігається з центральною віссю плоскою дзеркальної фацет 4, одна з двох граней, прилеглих до цього ребру, поєднана з площиною дзеркальної фацет 4, на другу грань прямокутної призми нанесено покриття, що відбиває.
У дзеркальному покритті плоскою фацети 4 виконано вікно 7, що збігається за формою з проекцією відбиває межі 9 прямокутної призми 6 на площину фацети 4 в ході променів АА, паралельних оптичної осі ОО утворює параболи Параболоциліндричні концентратора 3, падаючих на тильну сторону кожної фацети 4 (див. фіг.2).
Геліоустановки працює наступним чином
Система наведення (не відображено) виробляє орієнтацію Параболоциліндричні концентратора 3 на Сонце по куту місця. Правильне орієнтування Параболоциліндричні концентратора 3 на Сонце ще не досить для потрапляння сонячного випромінювання від кожної фацети 4 на лінійний приймач 5.
Рівномірна засвітка приймаючої поверхні лінійного приймача 5, при якій сонячне випромінювання, що відбилося від всіх фацет 4, надходить на приймаючу поверхню лінійного приймача 5, забезпечується при виконанні наступних умов:
- Все плоскі дзеркальні фацети 4 розташовані на дотичних до однієї утворює параболі і стосуються цієї параболи своєї центральною віссю,
- Середня лінія приймаючої поверхні лінійного приймача 5 знаходиться на фокусної лінії Параболоциліндричні концентратора 3.
У запропонованій геліоустановки замість взаємної юстування всіх дзеркальних фацет 4 з приймаючою поверхнею лінійного приймача 5 проводиться взаємна юстирування граней, що відображають 9 прямокутних призм 6, встановлених з тильних сторін фацет 4, з цієї ж приймаючої поверхнею лінійного приймача 5. Така юстирування може здійснюватися безпосередньо перед початком роботи або навіть в процесі роботи геліоустановки.
Фрагмент утворює параболи з трьома плоскими дзеркальними фацетом 4 і встановленими на них прямокутними призмами 6 зображений на фіг.2. Прямокутна призма 6 встановлена на Фацетії 4 таким чином, що ребро при прямому куті збігається з центральною віссю плоскою дзеркальної фацет 4, одна з двох граней 8, прилеглих до цього ребру, поєднана з площиною дзеркальної фацет 4, на другу грань 9 нанесено покриття, що відбиває.
Від автономного джерела світла, наприклад напівпровідникового лазера (не показаний), на відбивну грань 9 призми 6 надходить вузький світловий пучок АА, паралельний осі утворює параболи ГО.
Оскільки дотична і нормаль до параболи є биссектрисами кутів між фокальним радіусом-вектором і діаметром, що проходить через точку дотику, тобто. Е. Кути і 
1 = 2, і 
1 = 2, можна стверджувати, що промені АА, паралельні осі параболи ГО, які падають на тильну сторону фацети 4, відбившись про дзеркального покриття, нанесеного на грань 9, встановлену по нормалі до площини дзеркальної фацет 4, пройдуть через фокус параболи, якщо дзеркальні фацети 4 встановлені по дотичній до параболи.
Для того щоб контрольні промені АА, що йдуть з тильного боку фацети 4, могли потрапити приймаючу поверхню лінійного приймача 5, в дзеркальному покритті плоскою фацети 4 виконано вікно 7 по формі проекції відбиває межі 9 на площину фацети 4 в ході контрольних променів АА.
Якщо все контрольні пучки АА, відбиті від граней 9, перпендикулярних площинах відповідних фацет 4, потрапили на контрольну позначку 
, Що знаходиться на середній лінії лінійного приймача 5, то можна вважати, що всі дзеркальні фацети 4, розташовані по дотичним до однієї параболі, а середня лінія приймаючої поверхні лінійного приймача 5 проходить через фокальну лінію Параболоциліндричні концентратора 3.
У цьому випадку після завершення орієнтації циліндричного концентратора 3 на Сонце сонячні пучки ВВ, відбиті від всіх дзеркальних фацет 4, потраплять на приймаючу поверхню лінійного приймача 5.
Якщо розкид положення контрольних променів АА, відбитих від різних призм, на контрольній позначці перевищує допустиму величину, послідовно змінюючи нахил кожної дзеркальної фацет 4, домагаються потрапляння контрольних пучків АА, відбитих від кожної призми 6, на контрольну позначку .
На відміну від відомої геліоустановки, в якій юстирування проводиться з використанням відбиває самій дзеркальній фацети 4, в пропонований пристрій введені елементи для оперативного контролю та юстирування, контрольні світлові пучки відображаються від граней призм 6, встановлених з тильного боку фацети 4.
Така схема проведення контролю та юстирування не вимагає виведення геліоустановки з робочого стану, що підвищує ефективність і оперативність юстіровочних робіт.
В даний час за матеріалами заявки виготовлений дослідний зразок геліоустановки та проводяться її натурні випробування на полігоні в селищі Грибаново Московської області.
ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ
1. А.с. 1545040 Росія, МПК F 24 J 2/12.
2. Пат. 5655515 США, МПК F 24 J 2/38.
3. Заявка 19546913 Німеччина, МПК F 24 J 2/14, F 24 J 2/12.
4. А.с. 1449785 Росія, МПК F 24 J 2/38 - прототип.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Геліоустановка, що містить несучу конструкцію, закріплені на ній двухплечего важіль і циліндричний концентратор з набору плоских дзеркальних фацет, лінійний приймач концентрованого випромінювання, встановлений на важелі по фокусної лінії циліндричного концентратора, що відрізняється тим, що з тильної сторони кожної плоскої дзеркальної фацет встановлена прямокутна призма, ребро при прямому куті якої збігається з центральною віссю плоскою дзеркальної фацет, одна з двох граней призми, прилеглих до цього ребру, поєднана з площиною дзеркальної фацет, на другу грань прямокутної призми нанесено покриття, що відбиває, а в дзеркальному покритті плоскою фацети виконано вікно за формою проекції відбиває грані прямокутної призми на площину фацети в ході променів, паралельних оптичної осі циліндричного концентратора, що падають на тильну сторону кожної фацети.
Версія для друку
Дата публікації 18.03.2007гг
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.