UA123710U

UA123710U - Пристрій для орієнтування геліоустановки

Info

Publication number: UA123710U
Application number: UAU201707807U
Authority: UA
Inventors: Віктор Володимирович Гаврилюк; Олег Володимирович Козленко; Софія Геннадіївна Лазарова; Віктор Михайлович Лисенко; Ігор Олегович Мікульонок
Original assignee: Національний Технічний Університет України "Київський Політехнічний Інститут Імені Ігоря Сікорського"
Priority date: 2017-07-25
Filing date: 2017-07-25
Publication date: 2018-03-12

Abstract

Пристрій для орієнтування геліоустановки, що містить основу зі стояком та шарнірно закріпленою на ньому рамою з чутливими елементами, споряджені індивідуальними біметалевими спіральними пружинами приводи для орієнтування рами по азимуту й куту піднесення, а також дві зворотні пружини для повороту рами в початковий стан, при цьому біметалеві спіральні пружини розміщено в корпусі зі світлопоглинального матеріалу, крім того перед корпусом з біметалевими спіральними пружинами встановлено розташовані по азимуту та/або куту піднесення лінзи Френеля, при цьому привід орієнтування рами по азимуту суміщено зі стояком, а привід орієнтування рами по куту піднесення виконано у вигляді встановленого вздовж стояка стрижня, а зворотну пружину по азимуту виконано спіральною.

Description

Пропонована корисна модель належить до альтернативної енергетики, зокрема до пристроїв для використання сонячної енергії та генерування електричної та/або теплової енергії для потреб у промисловості та побуті.

Відомий пристрій для орієнтування геліоустановки, що містить основу зі стояком та закріпленою на ньому за допомогою сферичного шарніра рамою з чутливими елементами, а також з'єднані своїми кінцями зі стояком і рамою за допомогою деформівних пластинчастих теплочутливих елементів тяги (а. с. СРСР Мо 1460552, МПК Е24у 2/38, опубл. 23.02.1989).

Недолік цього елемента - обмеженість кутового переміщення рами, спричинена конструктивними особливостями сферичного шарніра та деформівних пластинчастих теплочутливих елементів, що знижує ефективність роботи пристрою.

Найбільш близьким за технічною суттю до пропонованого технічного рішення є пристрій для орієнтування геліоустановки, що містить основу зі стояком та шарнірно закріпленою на ньому рамою з чутливими елементами, споряджені індивідуальними біметалевими спіральними пружинами приводи для орієнтування рами по азимуту й куту піднесення, а також дві зворотні пружини для повороту рами в початковий стан, при цьому біметалеві спіральні пружини розміщено в корпусі зі світлопоглинального матеріалу, привод для орієнтування рами по азимуту містить ланцюгову передачу, а обидві зворотні пружини виконано циліндричними (пат.

РФ Мо 2043583 С1, МПК Е24) 2/38, опубл. 10.09.1995).

Конструкція цього пристрою, як і аналога, що розглянуто, не забезпечує потрібного кутового переміщення рами насамперед у літній період, оскільки зворотну пружину по куту піднесення виконано циліндричною (тобто коли світловий день триває понад 12 годин і кут повороту рами перевищує 1807). Крім цього його конструкція надто ускладнена, передусім через наявність ланцюгової передачі, забруднення якої знижує надійність роботи пристрою.

В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення пристрою для орієнтування геліоустановки, у якому його нове конструктивне виконання забезпечує потрібне кутове переміщення рами, що відповідає повному світловому часу доби в будь-який сезон, а також підвищує ефективність використання сонячної енергії.

Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для орієнтування геліоустановки, що містить основу зі стояком та шарнірно закріпленою на ньому рамою з чутливими елементами,

Зо споряджені індивідуальними біметалевими спіральними пружинами приводи для орієнтування рами по азимуту й куту піднесення, а також дві зворотні пружини для повороту рами в початковий стан, при цьому біметалеві спіральні пружини розміщено в корпусі зі світлопоглинального матеріалу, згідно з корисною моделлю, новим є те, що перед корпусом з біметалевими спіральними пружинами встановлено розташовані по азимуту та/або куту піднесення лінзи Френеля, при цьому привід орієнтування рами по азимуту суміщено зі стояком, а привід орієнтування рами по куту піднесення виконано у вигляді встановленого вздовж стояка стрижня, а зворотну пружину по азимуту виконано спіральною. У найприйнятніших прикладах виконання пристрою поверхню корпусів з боку лінз Френеля виконано гофрованою, при цьому корпус з біметалевими спіральними пружинами виконано герметичним і заповнено теплопровідною рідиною зі значеннями температури замерзання й кипіння, що перебувають за межами експлуатації пристрою.

Встановлення перед корпусом з біметалевими спіральними пружинами розташованих по азимуту та/або куту піднесення лінз Френеля забезпечує ефективне й збільшене потрапляння світла на спіральні пружини впродовж всього світлового дня, а отже й надійну роботу приводів для орієнтування рами по азимуту й куту піднесення. Суміщення приводу орієнтування рами по азимуту зі стояком, а також виконання приводу орієнтування рами по куту піднесення у вигляді встановленого вздовж стояка стрижня спрощує конструкцію приводу в цілому й забезпечує його компактність, а отже й зручність в експлуатації. Виконання же зворотної пружини по куту піднесення спіральною забезпечує повернення рами в нічний період у вихідний стан навіть за умови, коли світловий день триває понад 12 годин, тобто коли кут повороту рами перевищує 180", що підвищує ефективність використання сонячної енергії.

Виконання поверхні корпусів з боку лінз Френеля гофрованою збільшує корисну площу нагріву корпуса, а отже й чутливість і надійність роботи приводів, а виконання корпуса з біметалевими спіральними пружинами герметичним і заповненим теплопровідною рідиною зі значеннями температури замерзання й кипіння, що перебувають за межами експлуатації пристрою, знижує інерційність біметалевих пружин на напрямок і силу сонячного світла.

Суть корисної моделі пояснюється кресленням, на якому зображено схему пропонованого пристрою.

Пристрій для орієнтування геліоустановки містить основу 1 зі стояком 2 та шарнірно бо закріпленою на ньому рамою З з чутливими елементами 4, споряджені індивідуальними біметалевими спіральними пружинами 5 і 6 приводи для орієнтування рами З по азимуту й куту піднесення, а також дві зворотні пружини 7 і 8 для повороту рами в початковий стан, при цьому біметалеві спіральні пружини 5 і 6 розміщено в корпусі 9 зі світлопоглинального матеріалу, перед корпусом 9 встановлено розташовані по азимуту та/або куту піднесення лінзи Френеля 10, при цьому привід орієнтування рами З по азимуту суміщено зі стояком 2, а привід орієнтування рами З по куту піднесення виконано у вигляді встановленого вздовж стояка 2 стрижня 11, а зворотну пружину 7 по азимуту виконано спіральною (креслення). Також поверхню корпуса 9 з боку лінз Френеля 10 може бути виконано гофрованою (на кресленні не показано), при цьому корпус 9 з біметалевими спіральними пружинами 5 і 6 може бути виконано герметичним і заповнено теплопровідною рідиною зі значеннями температури замерзання й кипіння, що перебувають за межами експлуатації пристрою.

Пристрій працює в такий спосіб.

Починаючи з ранку світлового дня сфокусовані лінзами Френеля 10 сонячні промені потрапляють на вкритий світлопоглинальним матеріалом корпус 9 (при цьому поверхня корпуса 9 може бути виконана гофрованою для збільшення світлосприймальної поверхні та частки увібраного поверхнею світла). Від корпуса 9 починають нагріватися біметалеві спіральні пружини 5 і 6, які орієнтують раму З по азимуту й куту піднесення та спрямовують її разом з чутливими елементами 4 у бік Сонця. У міру зміни відносного положення Сонця й Землі біметалеві спіральні пружини 5 і 6 через стояк 2 і стрижень 11 повертають раму З у напрямку

Сонця. При цьому виконання корпуса 9 з біметалевими спіральними пружинами 5 і 6 герметичним і заповненим теплопровідною рідиною зі значеннями температури замерзання й кипіння, що перебувають за межами експлуатації пристрою, знижує інерційність біметалевих пружин на напрямок і силу сонячного світла. Зрозуміло, що жорсткість спіральних біметалевих пружин 5 і 6 має перевищувати жорсткість зворотних пружин 7 і 8.

У вечірні години, коли біметалеві спіральні пружини 5 і б починають остигати, зворотні пружини 7 і 8 поступово повертають раму З у початковий стан. Таким чином, до ранку світлового дня рама З повертається у свій вихідний стан і знову готова для роботи наступного світлового дня.

Пропонована конструкція характеризується відносною простотою у виготовленні та

Зо експлуатації, а також компактністю.

Claims

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ

1. Пристрій для орієнтування геліоустановки, що містить основу зі стояком та шарнірно закрпленою на ньому рамою з чутливими елементами, споряджені індивідуальними біметалевими спіральними пружинами приводи для орієнтування рами по азимуту й куту піднесення, а також дві зворотні пружини для повороту рами в початковий стан, при цьому біметалеві спіральні пружини розміщено в корпусі зі світлопоглинального матеріалу, який відрізняється тим, що перед корпусом з біметалевими спіральними пружинами встановлено розташовані по азимуту та/або куту піднесення лінзи Френеля, при цьому привід орієнтування рами по азимуту суміщено зі стояком, а привід орієнтування рами по куту піднесення виконано у вигляді встановленого вздовж стояка стрижня, а зворотну пружину по азимуту виконано спіральною.

2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що поверхню корпусів з боку лінз Френеля виконано гофрованою.

З. Пристрій за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що корпус з біметалевими спіральними пружинами виконано герметичним і заповнено теплопровідною рідиною зі значеннями температури замерзання й кипіння, що перебувають за межами експлуатації пристрою.