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)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2117882

АВТОГЕЛІОУСТАНОВКА

Ім'я винахідника: Кузьменко В.В .; Долик Ю.С.
Ім'я патентовласника: Ставропольская державна сільськогосподарська академія
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1995.03.06

Автогеліоустановка призначена для утилізації сонячної енергії. Автогеліоустановка містить геліоколектор у вигляді циліндра приймачів (1) з рефлектором (11) і механізм їх орієнтації на сонці з приводом. Механізм орієнтації містить храпові колеса (17), спіральні (20) і циліндричні (19) пружини, нерухомий (15) і рухливий (16) упори. Все зенітального і азимутально рухливі вузли та деталі змонтовані на скобі (4) з противагою (36). Привід містить ємність (23) зі зливом (24) і фіксатором (25) зливу. Ємність (23) розташована з можливістю наповнення її рідиною зі стаціонарного резервуара (29) з каліброваним патрубком (30) і мірної чашею (31). Ємність (23) підвішена на тросі (22), намотаною і закріпленому на шківі осі скоби (4). Винахід дозволяє підвищити ККД геліоустановки за рахунок автоматичної орієнтації її вузлів.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до геліотехніці, зокрема до геліоустановки та може бути використано у всіх галузях господарства, в яких за кліматичними умовами існує економічна доцільність утилізації сонячної енергії за допомогою стаціонарних геліоколекторів.

Відомо значне безліч геліоустановок, що містять геліоколектор (приймач) з рефлектором, що концентрує на приймачі променеву енергію сонця, трубопроводи, арматуру, конденсатор, теплообмінник і інші вузли, що забезпечують ту чи іншу форму використання перетвореної теплової енергії сонця (Авт.Св. СРСР N 1456715, кл. F 24 J 2/08; 1456716, кл. F 24 J 2/10; 1474398, кл. F 24 J 2/42; 1474399, кл. F 24 J 2/42).

Всі відомі аналоги характеризуються або відсутністю вузлів, що забезпечують орієнтацію установки на сонячний диск, або забезпеченням орієнтації за допомогою двигунів, витрачають непоправну енергію і мають складний пристрій.

Прототипом запропонованого винаходу може бути геліоустановка, що містить розташовані на каркасі трубчасті приймачі променевої енергії з плоскими відбивачами, освіченими гнучкою стрічкою, обтягнутою вантажем і поперемінно обвідної приймачі та опорні стрижні, причому орієнтація цієї системи на сонці забезпечується в зенітального напрямку приводом, що змінює положення каркаса по відношенню до опорній рамі геліоустановки (Авт. Св. СРСР N 1474396, кл. F 24 J 2/38, 2/06).

Основними недоліками прототипу є використання приводом непоправною енергії, забезпечення орієнтації тільки в зенітального напрямку і складність пристрою приводу, який з цієї причини тільки декларується, але не встановлено, навіть не визначений принцип його опорних реакцій.

Метою пропонованого винаходу є підвищення ККД геліоустановки за рахунок автоматичної орієнтації її вузлів на сонці без використання непоправною енергії.

Поставлена мета досягається використанням прецизионно зростаючого або спадної рідинного вантажу і храпового механізму зі спіральними і пружинами.

На фіг.1 показана схема профільного виду автогеліоустановкі з частковими перетинами в профільній площині; на фіг. 2 - схема вертикального розрізу храпового механізму; на фіг. 3 - принциповий план зачеплення храпового механізму.

Пропонована автогеліоустановка містить геліоколектор у вигляді циліндра приймачів 1, сполучених з верхнім баком 2 і нижнім баком 3, закріпленими нерухомо в скобі 4. Нижня головка скоби 4 має вісь 5 (нормальну до площини фіг.1), що обертається в підшипниках 6 стійок 7.

На осьової лінії циліндра приймачів 1 розташовані патрубки гарячої води 8, пара 9 і холодної води 10, щодо яких обертається рефлектор 11 (зображений умовно) і Храпова шестерня 12. Між рефлектором 11 і храповой шестернею 12 розташована спіральна пружина 13, прикріплена внутрішнім кінцем до патрубку 10, а зовнішнім кінцем до обечайке 14 рефлектора 11. Обечайка 14 має упор 15, що упирається в рухливий (утапливаем) упор 16, розташований на храповой шестірні 12 і має дублікат, віддалений на кут 180 ^o по колу шестерні 12.

Шестерня 12 входить в спеціальну храпове зачеплення з храповими колесами 17, однаковими, але розташованими зустрічно один одному. Паразитна шестерня 18 служить для рівномірного розподілу зусиль в даному механізм хропіння. Колеса 17 Не будете обертаються, а мають можливість ковзати в осьовому напрямку по корпусів підшипників 6 і шестерням 12, 18 пружинами 19. Ось 5 скріплена з внутрішніми кінцями спіральних пружин 20, зовнішні кінці яких закріплені на корпусах підшипників 6, і розташована на місцевості по лінії схід-захід, причому одна половина її порожниста (західна, на фіг. 1), а друга половина несе жорстко посаджений шків 21, на якому закріплений і намотаний трос 22, що утримує ємність 23, що має плаваючий слив 24 і фіксатор 25.

Патрубок пара 9 теплоізольованим гнучким шлангом 26 з'єднаний з теплообмінником 27, звідки охолоджений конденсат надходить через вентиль 28 в резервуар 29 з каліброваним патрубком 30, мають приймальню чашу 31 розрахункової ємності. Резервуар холодної води 32 з'єднаний з резервуаром 29 трубопроводом 33, а з порожнистої частиною осі 5 - трубопроводом 34 через сальникове ущільнення 35.

Рухома частина установки, яка спирається на вісь 5, врівноважена противагою 36. Клин 37, розташований на східній стійці 7, служить для утапливания упору 16 на шестерні 12.

Пропонована автогеліоустановка працює наступним чином. Вранці, до схід сонця циліндр приймачів 1 розташований вертикально, рефлектор 11 спрямований на схід, ємність 23 знаходиться у верхньому положенні, в теплообміннику 27 є конденсат, що накопичився за другу половину попереднього дня. Оператор відкриває вентиль 28 і конденсат починає надходити через патрубок 30 в ємність 23, наповнюючи поступово мірну чашу 31 для створення постійного тиску струменя, так як після наповнення мірної чаші 31 зайва рідина по трубопроводу 33 стікає в стаціонарний резервуар 32. Ємність 23 поступово важчає від що надходить в неї рідини і порушує рівновагу системи, починаючи нахиляти рухому частину установки в меридіональної площині, що проходить через точку апогею сонця. При цьому промені піднімається сонця завжди перпендикулярні напівциліндра приймачів 1. Одночасно шестерня 12, обкативая за східним колесу 17 (і відштовхуючи західне колесо 17), обертає рефлектор 11 в азимутному напрямку, зберігаючи його орієнтацію на сонячний диск.

Система розрахована так, що при досягненні сонцем точки апогею скоба 4 і ємність 23 досягають крайнього положення, при якому розташована на них арматура перекриває вентиль 28 і включає слив 24, який опинився на той час в фіксаторі 25, так як він спливав у міру наповнення ємності.

Внаслідок цих перемикань починається поступове звільнення ємності 23 від рідини, що зливається в резервуар 32, і зворотний рух скоби 4 у вихідне положення за рахунок розкручування спіральних пружин 20. При цьому шестерня 12 обкатується вже по західному колесу 17, відштовхуючи східне колесо, тобто шестерня 12 продовжує обертатися за годинниковою стрілкою, якщо дивитися зверху, не припиняючи азимутально орієнтацію рефлектора 11 на снижающееся сонце, поки не поверне рефлектор 11 на захід. При цьому клин 37 остаточно потопить упор 16 на шестерні 12, упор 15 на обечайке 14 рефлектора 11, звільниться і пружина 13 поверне рефлектор 11 з вихідне положення т. Е. Розгорне його на схід, закінчивши денний цикл роботи установки. Злив 24 при цьому вимикається від посадки на дно ємності 23.

У першій половині дня утворюється в баку 2 пар надходить в теплообмінник 27, поповнюючи конденсатом систему навантаження ємності 23. У другій половині дня утворюється конденсат йде в запас на забезпечення наступного циклу роботи.

Оскільки розташоване низько над горизонтом сонце дає незначну кількість променевої енергії, то періодичну регулювання зенітального переміщення циліндра приймачів 1 з рефлектором 11 в залежності від зміни кута положення апогею сонця над горизонтальному можна виробляти за рахунок порушення вертикальності циліндра приймачів 1 в початковий час денного циклу, прийнявши строго вертикальне положення, наприклад тільки на періоди весняного і осіннього рівнодення.

Для більш точного азимутального напрямку на сонці рефлектора 11 вибирають найбільш підходящий робочий ділянку характеристики спіральних пружин 20, а й враховують можливість застосування храпового зачеплення зі змінним радіусом веденого колеса 12.

На відміну від прототипу пропонована автогеліоустановка містить пружинно-механізм хропіння, що приводиться в рух рідинним вантажем змінної величини і забезпечує постійну орієнтацію на сонці напівциліндра приймачів сонячної енергії і обертового щодо циліндра приймачів рефлектора-концентратора сонячних променів.

Застосування даного винаходу дозволить помітно підвищити ККД геліоустановок, що використовують рідини, зокрема воду в якості робочого теплоносія, за рахунок більш точної орієнтації приймачів і рефлектора на сонці без витрати невосполняемой енергії.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Автогеліоустановка, що містить розташовані на стійках підстави циліндр приймачів з рефлектором і механізм їх орієнтації на Сонце з приводом, що відрізняється тим, що механізм орієнтації містить храпові колеса, спіральні і циліндричні пружини, нерухомий і рухомий упори, причому всі зенітального і азимутально рухливі вузли та деталі змонтовані на скобі з противагою, а привід містить ємність зі зливом і фіксатором зливу, розташовану з можливістю наповнення її рідиною зі стаціонарного резервуара з каліброваним патрубком і мірної чашею і підвішену на тросі, намотаною і закріпленому на шківі осі згаданої скоби.

Версія для друку
Дата публікації 23.12.2006гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів