CS209077B1 - Sestavasměrovacího zařízení ke slunci - Google Patents

Abstract

Vynález řeší způsob směrování kolmo ke slunci pro všechna zařízení využívající sluneční energii, ovládaný a řízený automaticky slunečním zářením. , Směrovací zařízení je v podstatě vyduté těleso plovoucí na kapalině, které mění své těžiště změnou objemu plošných vaků umístěných, vždy dva symetricky proti sobě, na vnější straně vydutého tělesa. Vaky jsou přes příslušný membránový ventil pomocí trubiček propojeny s přilehlými ohřívacími komorami upravenými po obvodě vydutého tělesa, přičemž plošný vak je napojen na ohřívací komoru umístěnou nad ním a tato dvojice je s dvojicí protilehlou spřažena v jednom membránovém ventilu. Membrána v membránovém ventilu, přímo ovládaná tlakem média přiváděným trubičkami z protilehlých ohřívacích komor, je spojena táhlem se spřaženými pístovými uzávěry trubiček spojujících vždy jednu komoru membránového ventilu s příslušným plošným vakem. Tlak média působí na boční stěny pístových uzávěrů. Všechny ohřívací komory, s upraveným povrchem pro zintezivnění příjmu a odvodu tepla, jsou opatřeny pevně nastavenou stínící clonou pro zvětšení teplotního rozdílu protilehlých ohřívacích komor při jiném než kolmém slunečním osvitu. Obory v nichž může být vynálezu použito jsou především energetika a biologie.

Description

Vynález řeší sestavu směrovacího zařízení ke slunci, která automaticky a citlivě směruje kolmo ke slunci všechny typy slunečních panelů a kolektorů, t. j. zařízení využívajících solární energii, čímž zvyšuje jejich účinnost. Navržená sestava směrovacího zařízaní je použitelná pro směrování svislých i vodorovných nařízení, bez ohledu na jejich velikost. '

Dosud známá zařízení pro nastavování kolmo ke slunci používají většinou systému fotobuňka — elektromotor — mechanické převody, což vyžaduje přívod energie;, údržbu, obsluhu a nevylučuje poruchy. Jiná zařízení bývají pevně fixována do optimální polohy ke slunci, takže jejich účinnost v průběhu dne kolísá a podstatně se snižuje.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny sestavou směrovacího zařízení podle vynálezu tím, že na kapalině volně plovoucí vyduté těleso mění své těžiště pomocí plošných vaků, z nichž jsou vždy dva umístěny symetricky proti sobě na vnější straně vydutého tělesa. Každý z těchto plošných vaků jej spojen trubičkami malého průměru přes membránový regulační ventil s ohřívací komorou umístěnou nad ním. Jeden regulační ventil obsluhuje vždy jednu proti sobě umístěnou dvojici plošných vaků a ohřívacích komor. Ohřívací komory, s úpravou povrchu pro intenzivní příjem a odvod tepla, jsou umístěny po obvodě vydutého plovoucího tělesa, přičemž stupeň ohřátí jejich vnitřního média je regulován podle směru dopadu slunečního záření

Ea každé ohřívací komoře pevně nastavenou stínící lonu pro zvětšení teplotního rozdílu protilehlých ohřívacích komor při jiném než kolmém slunečním záření. Membránový regulační ventil, ovládající vždy dvě proti sobě umístěné ohřívací komory a jím přilehlé plošné vaky, citlivě reaguje na nepatrné změny tlaku v protilehlých ohřívacích komorách. Pohyb membrány ovládá, s ní táhlem spojené, spřažené pístové uzávěry trubiček, jimiž se přivádí médium z ohřívací komory do plošného vaku a současně z protilehlého plošného vaku do ohřívací komory s nižším tlakem. Tím se mění velikost plošných vaků a těžiště plovoucího vydutého tělesa tak dlouho, pokud se tlaky v protilehlých ohřívacích komorách nevyrovnají, tzn. dokud plovoucí vyduté těleso není nastaveno kolmo ke slunci.

Použitím sestavy, směrovacího zařízení ke slunci podle vynálezu se dosáhne bezporuchového, plně automatického nasměrování jakéhokoliv zařízení kolmo ke slunci v krátké době po začátku slunečního svitu, ať je slunce v kterékoliv poloze a velmi citlivé sledování pohybu celé sluneční dráhy. Tento pohyb může být pomocí např. pákového mechanismu přenášen na svislé plochy apod. Tím se na maximum zvyšuje účinnost zařízení zachycujících sluneční záření.

Na výkresech je znázorněno na obr. 1 uspořádání celé sestavy směrovacího zařízení v půdorysu, na obr. 2 řez, v rovině A—A’ touto sestavou. Na obr. 3 je znázorněno schéma membránového ventilu pří rovnosti tlaků v obou protilehlých ohřívacích komorách a na obr. 4 schéma téhož ventilu při jednostranném přetlaku. Na obr. 5 je znázorněn detail postupného nafukování nebo vyprazdňování plošného vaku. Na obr. 6 je řez ohřívací komorou a znázorněna funkce stínící clony při různých směrech dopadání slunečních paprsků. [

Na vnějším obvodu vydutého tělesa 1, natáčeného keslúnci, které je částečně ponořeno v kapalině 2, jsou umístěny (vždy dvě symetricky proti sob£) ohřívací komory 3, zhotovené z materiálu, jehož vnější povrch má vysoký stupeň černosti, (např. matovaný), takže intezivně pohlcuje sluneční záření. Vnitřní povrch ohřívací komory 3, zvětšený např. žebrováním (obr. 6), intenzivně předává teplo médiu, tím zvětšuje jeho tlak a po překročení nastaveného tlaku i objem. K ohřívací komoře 3 ie stabilně připevněna stínící clona 4 s lesklým povrchem, která podle směru dopadajících slunečních paprsků buď zastiňuje ohřívací komoru 3, nebo její ohřev zintenzivňuje (obr. 6). Pří ohřátí plynného média v ohřívací komoře 3 se zvýší jeho tlak, který se přenese trubičkou malé světlosti 5 z ohřívací komory do membránového ventilu 8. Tlak působící na membránu 10 (viz. obr. 4) prohne membránu směrem nižšího tlaku a tím posune táhlem spřažené pístové uzávěry 11. Membránový ventil 8 reaguje citlivě na velmi malé tlakové rozdíly jednak proto, že membrána 10 má poměrně velkou plochu, a dále proto, že zvýšený nebo snížený tlak působí u táhlem spřažených pístových uzávěrů 11 na jejich boční stěnu. Tím se uvolní průchod plynnému médiu z trubiček 5 od ohřívacích komor, do trubiček 6 od plošných vaků a část plynného média pronikne do plošného vaku 7, který lokálním nadlehčením vydutého tělesa 1 nasměruje toto ke slunci. Přebytečné plynné médium v protilehlém plošném vaku 7 je tlakem kapaliny 2 přetlačeno zpět do ohřívací komory 3, v níž je nižší tlak. Po vyrovnání tlaků v obou protilehlých ohřívacích komorách 3 zafixuje membránový ventil 8 (viz obr. 3) polohu natočení celé sestavy.

Zařízení podle navržené sestavy může být umístěno ve vanové nádobě vhodného tvaru s protivětrnou zábranou nebo po středovém zakotvení na volné vodní hladině nádrží, rybníků apod., současně s budovanou protivínovu zábranou. Zařízení je vhodné pro směrování všech systémů zachycování slunečního záření ať pro účely technické (zachycování a přeměna energie), nebo biologické (intenzivní fotosyntéza apod).

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Sestava směrovacího zařízení ke slunci, vyznačující se tím, že sestává z vydutého tělesa (1), volně uloženého na kapalině (2), které má na svém vnějším povrchu připevněny plošné vaky (7), vždy symetricky dva proti sobě, které jsou pomocí trubiček (5, 6) propojeny přes příslušnou komoru membránového ventilu (8) s přilehlými ohřívacími komorami (3), upravenými po obvodě vydutého tělesa (1), přičemž každá ohřívací komora (3) je opatřena pevně nastavenou stínící clonou (4),

2. Sestava směrovacího zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že membrána (10), dělící membránový ventil (8) na dvě komory, je spojena táhlem se spřaženými pístovými uzávěry (11) v trubičkách (6), které propojují vždy jeden plošný vak (7) přes jednu z komor membránového ventilu (8) a trubičku (5) s příslušnou ohřívací komorou (3)·