RU1774137C - Гелиоустановка - Google Patents

Abstract

Использование: может быть использовано в качестве комплекса технических средств преимущественно дл  транспорта, главным образом, водного и железнодорожного , обеспечива  преобразование солнечной энергии в энергию пара. Сущность изобретени : гелиоустановка содержит параболическое вогнутое зеркало 1, установленное на поворотной тумбе 4, имеющей системы продольных т г 5 слежени  углово1S 21 КларёЗой турбиме гоо склонени , приводимых системой 6. Поворотна  тумба 4 имеет привод 7 ее поворота вокруг оси дл  обеспечени  горизонтального слежени  за Солнцем и расположена на плавающей платформе 8, размещенной в ванне 9, заполненной жидкостью 10 и выполненной шарообразной. Плавающа  платформа 8 снабжена системой центрировани  положени  гелиоустановки .Энергетическа часть гелиоустановки включает в себ  паровой котел 16, установленный в фокусе зеркала 1 и св занный через систему трубопроводов 17, 18, 19, 20 с магистральными трубопроводами 21 и 22 транспортного средства Управление гелиокомплексом производитс  от электронной системы, котора  содержит датчики 23 положени  Солнца (угол склонени  и горизонт). 3 ил. (Л С #v KpySxe OmpySxu ч Nsl l I- и Обратный ф 9 и подпитка водой Фаг.1

Description

Изобретение относитс  к области энергетики и может быть использовано в качестве комплекса технических средств, преимущественно дл  транспорта, главным образом на водном и железодорожном транспортах, обеспечива  преобразование солнечной энергии в энергию пара.

Известна гелиоустановка, содержаща  концентратор солнечных лучей, парогенератор и систему трубопроводов дл  подключени  к паровой турбине (Патент США №: 4, 103, 493, кл. F 24 J 2/00, 1978).

Недостаток данной установки - низкие функциональные возможности.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой гелиоустановке  вл етс  гелиоустановка, содержаща  поворотную тумбу с установленным на ней вогнутым параболическим зеркалом, в фокусе которого расположен парогенератор, соединенный с паровой турбиной, и систему слежени  зеркала за дневным перемещением Солнца (Авторское свидетельство СССР № 1, 089.292, кл. F 03 G 7/02. 1979).

Недостатком данной гелиоустановки - прототипа  вл етс  невысока  точность слежени  при использовании гелиоустановки на транспортном средстве, поскольку дл  него характерны продольные и поперечные колебани  и изменение направлени  движени , следовательно, изменение ориентации зеркала относительно Солнца.

Цель изобретени  - расширение области применени  гелиоустановки.

Указанна  цель достигаетс  тем, что гелиоустановка дополнительно содержит ванну дл  жидкости, расположенную на транспортном средстве, и размещенную в ванне плавающую платформу, снабженную системой центрировани  положени  гелиоустановки , а поворотна  тумба закреплена на платформе, причем часть ванны, в которой расположена платформа, выполнена шарообазной.

На фиг.1 изображена гелиоустановка, предназначенна  дл  транспортного средства; на фиг.2 - пример расположени  гелиоустановки на судне и подключени  к его силовой установке; на фиг.З - пример расположени  гелиоустановки на железнодорожном транспорте.

Гелиоустановка (фиг. 1) содержит параболическое вогнутое зеркало 1, установленное на вилкообразных кронштейнах 2, опирающихс  на шарнир 3 поворотной тумбы 4, котора  имеет систему продольных т г 5 слежени  углового склонени , приводимых системой 6, включающей в себ  два электропривода с вертикальными цепными передачами на каждую продольную т гу 5.

Поворотна  тумба 4 имеет привод 7 ее поворота вокруг оси дл  обеспечени  горизонтального слежени  за Солнцем. Поворотна  тумба 4 гелиоустановки

расположена на плавающей платформе 8, размещенной в ванне 9, заполненной жидкостью 10. Часть ванны 9, в которой размещена плавающа  платформа 8, выполнена шарообразной.

Плавающа  платформа 8 снабжена системой центрировани  положени  гелиоустановки , содержащую, например, секторные отсеки - емкости, равномерно расположенные по окружности, В каждый отсек может

закачиватьс  или откачиватьс  жидкость 10 насосом 11 непосредственно из ванны 9 дл  уравновешивани  платформы 8 гелиоустановки (зеркала 1 и св занных с ним всех остальных функциональных узлов), а также

дл  более оперативного слежени  при наклонах транспортного средства 12, на котором размещена и вмонтирована ванна 9.

Плавающа  платформа 8 св зана с днищем ванны 9 двойной шаровой опорой 13,

обеспечивающей удержание плавающей платформы 8 от сильных возмущающих воздействий .

Питание приводов систем б и 7, а также насоса 11 осуществл етс  по электрическим

кабел м 14 через разъем 15 во внешний силовой пульт рубки или кабины транспортного средства.

Энергетическа  часть гелиоустановки включает в себ  паровой котел 16, установленный в фокусе зеркала 1 и укрепленный на стойках-трубопроводах 17 и 18, св занных через гибкие трубопроводы 19 и 20 с магистральными трубопроводами 21 и 22 транспортного средства.

Управление гелиокомплексом производитс  от электронной системы, котора  содержит датчики 23 положени  Солнца (угол склонени  и горизонт). При управлении используютс  широко распространенные след щие системы.

При использовании гелиокомплекса на судне (фиг.2) он монтируетс  на верхней палубе .

Трубопровод 20 главного пара через

трубопровод21 подключен к паровой турбине 24, котора  св зана с трубопроводом 25 обратного пара с насосной установкой 26, соединенной с опреснителем воды.

55

Кроме того, парова  турбина 24 имеет трубопровод 27 выброса пара.

Выход насосной установки 26 подключен к трубопроводу 22. Парова  турбина 24 св зана с главной двигательной установкой 28 посредством реверс-редуктора 29, на выходе которого установлен вал 30 с винтом 31

Управление гелиоустановкой осуществл етс  из рубки 32 судна,

Гелиоустановка данной конструкции может устанавливатьс  на железнодорожном транспортном средстве (фиг.З), например на отдельной платформе 33, с которой через промежуточный узел 34 подключени  энергетической части осуществл етс  св зь с паровой турбиной 35. Железнодорожный транспортный комплекс св зан с главной т говой установкой 36 (электровоз или тепловоз ).

Гелиоустановка работает следующим образом.

При движении транспортного средства происходит слежение зеркалом 1 за положением Солнца, таким образом, что котел 16 находитс  посто нно в фокусе зеркала 1. Солнечные лучи, концентриру сь, нагревают стенки котла 16 и наход щуюс  в нем циркулирующую жидкость (воду). Образовавшийс  пар по трубопроводам 18, 20 и 21 поступает в паровую турбину 24 (фиг.2), отдава  свою энергию и привод  в движение механизмы турбины 24 и всего движитель- ного комплекса транспортного средства в целом.

Так как транспортное средство, например в особенности судно, подвержено внешним возмущени м, следствием которых  вл етс  килева  и бортова  качки и изменение курса, происходит отклонение фокальной оси зеркала 1 от оси на Солнце. Система датчиков 23 фиксирует это отклонение и в результате е системе управлени  формируютс  соответствующие команды на компенсацию того или иного возмущени  и обеспечени  совпадени  фокальной оси и оси на Солнце. Так отклонение по горизонту компенсируетс  путем вращени  тумбы 4 приводом 7, Отклонение от оси угла склонени  компенсируетс  системой 6 приводов продольных т г 5.

При движении судна, его колебани х, а также при всех поворотах зеркала 1 имеет

место посто нное изменение центровки всей гелиоустановки. В этом случае Функционируют система слежени  за Солнцем и система центрировани  гелиоустановки. Например, при изменении положени  оси зеркало 1 - Солнце, например при наклоне сверху-вниз, подаетс  команда на уравновешивание - посредством закачки насосом 11 жидкости 10 непосредственно из ванны 9 в отсек (или часть отсеков) плавающей платформы 8 противоположных стороне наклона зеркала 1).

Работа гелиоустановки на железнодорожном транспорте аналогична работе на судне за исключением характера и причин возмущающих воздействий.

Использование гелиоустановки данной конструкции на судах и железнодорожном транспорте позвол ет:

- обеспечить крейсерскую скорость транспортного средства в течение солнечной части суток без искусственного топлива;

- в течение года экономить топливо на 30-45%;

- повысить энергию посредством снижени  выброса отработанных газов в атмосферу и всоса воздуха как катализатора.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Гелиоустановка, содержаща  поворотную тумбу с установленным на ней вогнутым параболическим зеркалом, в фокусе которого расположен парогенератор, соединенный с паров.ой турбиной, и систему

   слежени  зеркала за дневным перемещением Солнца, отличающа  С   тем, что, с целью повышени  точности слежени  при использовании гелиоустановки на транспортном средстве, гелиоустановка дополнительно Содержит ванну дл  жидкости, расположенную на транспортном средстве, и размещенную в ванне плавающую платформу , снабженную системой центрировани  ее положени , а поворотна  тумба

   закреплена на платформе, причем часть ванны, в которой расположена платформа, выполнена шарообразной.

   J/

   26

   ФигЭ

   35