UA59556A - Solar station - Google Patents

Solar station Download PDF

Info

Publication number
UA59556A
UA59556A UA2002076172A UA200276172A UA59556A UA 59556 A UA59556 A UA 59556A UA 2002076172 A UA2002076172 A UA 2002076172A UA 200276172 A UA200276172 A UA 200276172A UA 59556 A UA59556 A UA 59556A
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
frame
solar collector
solar
shaft
base
Prior art date
Application number
UA2002076172A
Other languages
Russian (ru)
Ukrainian (uk)
Inventor
Аркадій Михайлович Божок
Аркадий Михайлович Божок
Мирослав Танасійович Стринадко
Богдан Михайлович Тимочко
Original Assignee
Аркадій Михайлович Божок
Аркадий Михайлович Божок
Богдан Михайлович Тимочко
Мирослав Танасійович Стринадко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Аркадій Михайлович Божок, Аркадий Михайлович Божок, Богдан Михайлович Тимочко, Мирослав Танасійович Стринадко filed Critical Аркадій Михайлович Божок
Priority to UA2002076172A priority Critical patent/UA59556A/en
Publication of UA59556A publication Critical patent/UA59556A/en

Links

Abstract

Solar station has base, frame, this interacts with the base, helio-collector with peripheral wall, with installed in layers in height glass, support roller, eccentric cam, this interacts with the support roller, branch pipes for supply and discharge of heat carrier, helio-collector hinged with the lower part to the frame with possibility to change with respect to it angle of inclination, drive for rotation of the frame with respect to the base and support wheels. The frame is made as a circle, with fixed in periphery at the edge endless chain, and the drive is electric, with output star interacting with the chain. Electric drive has direct, with large gear ratio, transmission for the helio-collector rotation by sun, and additional one, for rotation to the initial position; bypass transmission with gear ratio many times smaller than the gear ratio of the direct transmission. At the rotary frame there are additionally installed vertical shaft and axle with similar, interacting with each other, pinions. The frame is installed at the base with additionally equipped closed fixed guide.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Запропонований винахід відноситься до області використання нетрадиційних відновлюваних видів енергії і 2 зокрема до засобів використання сонячної енергії як у виробничих, так і побутових умовах при створенні систем сонячного теплопостачання об'єктів переважно великих потужностей.The proposed invention relates to the field of using non-traditional renewable energy types and 2 in particular to the means of using solar energy both in industrial and domestic conditions when creating solar heat supply systems for objects with mainly large capacities.

Відома, найбільш близька за суттю, геліоустановка, що використовується в побутовій сушарці (див. авторське свідоцтво СРСР, Мо 1762855, 1992 р.). Геліоустановка містить основу, раму взаємодіючу з основою через упорний підшипник, установлений на основі перший пружинний часовий механізм добового обертання 70 рами і слідкування за сонцем у горизонтальній площині, геліоколектор, виконаний у вигляді плоского геліонагрівача повітря з периферійним огородженням, пошарово установленим по висоті склом, паралельно прикріпленим до огородження опорним роликом, ексцентричним кулачком на валу, взаємодіючим з опорним роликом і який обертається від другого пружинного часового механізму слідкування геліоколектора за сонцем у вертикальній площині, патрубки підведення і відведення теплоносія. Геліоколектор шарнірно зв'язаний нижньою 79 частиною з рамою з можливістю змінювання відносно неї свого нахилу. Основа за допомогою самоустановних опорних коліс установлюється на опорну поверхню і може по ній переміщатися.The solar installation used in a household dryer is known to be the closest in essence (see copyright certificate of the USSR, Mo 1762855, 1992). The solar installation includes a base, a frame interacting with the base through a thrust bearing, the first spring-loaded timing mechanism for the daily rotation of the frame 70 degrees and following the sun in the horizontal plane is installed on the base, the solar collector is made in the form of a flat solar air heater with a peripheral fence, layer-by-layer installed glass, parallel to the height by a support roller attached to the fence, an eccentric cam on the shaft interacting with the support roller and rotating from the second spring timing mechanism for following the solar collector in the vertical plane, the inlet and outlet pipes of the coolant. The solar collector is hinged with the lower part 79 to the frame with the possibility of changing its inclination relative to it. The base is installed on the support surface with the help of self-installing support wheels and can move on it.

Однак, недоліком гелісустановки з відомим геліоколектором є: - складність конструкції, що спричинена наявністю часових пружинних механізмів; - мала потужність сприймання енергії сонячної радіації із-за неможливості технічної реалізації за даною схемою геліоколекторів великих габаритів; - незручності в експлуатації із-за відсутності механізму настроювання і покажчика положення площини геліоколектора перпендикулярно до променів сонячної радіації; - зниження ефективності сприймання енергії сонячної радіації через неможливість слідкування геліоколектором за сонцем у вертикальній площині з врахуванням піврічного сонцестояння; - неможливість повертати геліоколектор у вихідне положення після нічної, або з інших причин, зупинки « системи слідкування за сонцем, що спричинює певні незручності при настроюванні геліоколектора шляхом повертання на опорних колесах всієї установки; - обмежена область використання.However, the disadvantage of a heli-installation with a known helio-collector is: - the complexity of the design caused by the presence of time spring mechanisms; - low power of receiving the energy of solar radiation due to the impossibility of technical implementation according to this scheme of solar collectors of large dimensions; - inconvenience in operation due to the absence of an adjustment mechanism and an indicator of the position of the solar collector plane perpendicular to the rays of solar radiation; - decrease in the efficiency of perception of the energy of solar radiation due to the impossibility of following the sun with the heliocollector in a vertical plane, taking into account the semiannual solstice; - the impossibility of returning the solar collector to its original position after the night, or for other reasons, stopping the "sun tracking system", which causes certain inconveniences when adjusting the solar collector by turning the entire installation on the support wheels; - limited area of use.

Неможливість створення геліоколекторів виробничого призначення великої потужності з часовими ее, пружинними механізмами автоматичної орієнтації їх за сонцем, знижує ефективність сприймання ними падаючої У енергії променів сонячної радіації, а також ефективність всієї системи сонячного теплопостачання, що обмежує область їх використання у народному господарстві. оThe impossibility of creating solar collectors for industrial purpose of large power with time ee, spring mechanisms of automatic orientation of them to the sun, reduces the efficiency of their perception of the falling U energy of the rays of solar radiation, as well as the efficiency of the entire solar heat supply system, which limits the scope of their use in the national economy. at

Отже, відома геліоустановка має низьку ефективність і обмежену область використання. Тому, з метою Ге») підвищення ефективності сприймання потоку падаючої сонячної радіації і розширення області використання, пропонується удосконалення геліоустановки, суттєві ознаки якого полягають в тому, що вибрана кругла о поворотна рама з периферійно закріпленим ланцюгом, взаємодіючим із зірочкою прямого електропривода з таким передаточним відношенням, при якому рама робить один оберт за добу, безперервно слідкуючи за сонцем, але щоб не повертати її у вихідне положення (на ранок до сходу сонця) на протязі періоду ночі, у « електроприводі передбачену обвідну передачу, яка має у багато раз менше передаточне відношення ніж у З 70 прямої передачі, забезпечуючи при прямому обертанні електродвигуна обертання рами в протилежну сторону. с Переключення з прямої на обвідну передачу з конструкції привода передбачена перекидна муфта з'єднанняTherefore, the known solar installation has low efficiency and a limited area of use. Therefore, with the aim of increasing the efficiency of receiving the flow of incident solar radiation and expanding the area of use, an improvement of the solar installation is proposed, the essential features of which are that a round rotating frame with a peripherally fixed chain interacting with the star of the direct electric drive with such a gear ratio is selected , in which the frame makes one rotation per day, continuously following the sun, but in order not to return it to its original position (in the morning before sunrise) during the night period, the electric drive provides a bypass gear, which has a gear ratio that is many times smaller than in Z 70 direct transmission, ensuring the rotation of the frame in the opposite direction during direct rotation of the electric motor. c Switching from direct to bypass transmission from the design of the drive is provided with an overturning coupling of the connection

Із» валів.From" shafts.

Поворотна рама установлена на опорні колеса, які при її обертанні перекочуються по замкнутій нерухомій напрямній основі фундаменту, до якої нерухомо закріплена вісь рами з шестернею, взаємодіючою із однаковою за діаметром шестернею, установленого на рамі вертикального вала, що забезпечує при повертанні рами на і-й один оберт вертикальному валу також здійснювати один оберт. (се) Зверху на рамі на шарнірах установлений нижньою частиною великих розмірів і маси геліоколектор з можливістю нахилятися, завдяки шарнірам, під певним кутом до сонця, і нахилений паралельно геліоколектору і-й вал, з'єднаний через два шарніри, з можливістю обертатися при пересіканні осей, з вертикальним валом рами, а с 20 також кронштейн, жорстко закріплений нижньою частиною на рамі, який служить опорою нахиленого вала і геліоколектора. Верхня частина нахиленого вала шарнірно з'єднана із верхньою частиною опорного кронштейна, с який, крім цього, ще має обмежувач можливого повертання верхньої частини геліоколектора у протилежну, здійснюючому нахилу, сторону, чим запобігається можлива аварія від його перекидання. В середній частині нахиленого вала установлений, з можливістю пересування вздовж осі вала, спеціально спрофільований кулачок 25 з покажчиком величини кута піврічного сонцестояння і шкалою з одиницями поділок в градусах кута нахилу. в. В результаті взаємодії кулачка з опорним роликом, установленим на протилежній від сонця стороні (екрана) геліоколектора, забезпечується його необхідний нахил до сонця на протязі всього світлового дня. Ручним повертанням регулювального гвинта кулачок пересувається вздовж вала, забезпечуючи, в залежності від піврічного сонцестояння, кут нахилу геліонагрівача, що відповідає максимальній величині енергії від падаючого 60 на нього потоку сонячної радіації.The rotating frame is mounted on support wheels, which during its rotation roll along a closed fixed guide base of the foundation, to which the axis of the frame is immovably fixed with a gear that interacts with a gear of the same diameter on the vertical shaft installed on the frame, which provides when the frame is turned on the i-th one turn of the vertical shaft also make one turn. (se) On top of the frame on hinges, the lower part of large dimensions and mass is installed solar collector with the possibility of tilting, thanks to the hinges, at a certain angle to the sun, and inclined parallel to the solar collector and the shaft, connected through two hinges, with the possibility of rotating when crossing axes, with a vertical shaft of the frame, and with 20 also a bracket rigidly fixed with the lower part on the frame, which serves as a support for the inclined shaft and the solar collector. The upper part of the inclined shaft is hingedly connected to the upper part of the support bracket, which, in addition, also has a limiter for the possible rotation of the upper part of the solar collector in the opposite direction to the tilting one, which prevents a possible accident from its overturning. A specially profiled cam 25 with an indicator of the semiannual solstice angle and a scale with units of divisions in degrees of the inclination angle is installed in the middle part of the inclined shaft, with the possibility of movement along the axis of the shaft. in. As a result of the interaction of the cam with the support roller installed on the opposite side (screen) of the solar collector from the sun, its necessary inclination to the sun is ensured throughout the daylight hours. By manually turning the adjusting screw, the cam moves along the shaft, providing, depending on the half-year solstice, the angle of inclination of the solar heater, which corresponds to the maximum amount of energy from the solar radiation falling on it 60.

Для забезпечення установки геліоколектора на оптимальний кут нахилу в будь-якому положенні слідкування, за сонцем на ньому установлений покажчик тіні від попадання сонячних променів на його поверхню у вигляді круглого стержня. При цьому оптимальний кут нахилу вважатиметься досягнутим у тому випадку, коли за допомогою настроювання, положення геліоколектора, шляхом повертання рами і зміщенням вздовж і навколо 65 вісі кулачка, на поверхні екрана від стержня утвориться тінь у вигляді круга.To ensure the installation of the heliocollector at the optimal angle of inclination in any tracking position, a shadow indicator is installed behind the sun on it to prevent the sun's rays from hitting its surface in the form of a round rod. At the same time, the optimal angle of inclination will be considered achieved in the case when, with the help of adjustment, the position of the solar collector, by turning the frame and shifting it along and around the 65 axis of the cam, a shadow in the form of a circle is formed on the surface of the screen from the rod.

Забезпечення слідкування за сонцем геліоколектора при оптимальному куті нахилу його у будь-який період піврічного і добового сонцестояння підвищить ефективність експлуатації запропонованої геліоустановки і розширить область її використання.Ensuring solar tracking of the solar collector at the optimal angle of its inclination in any period of the semi-annual and daily solstice will increase the efficiency of operation of the proposed solar installation and expand the scope of its use.

Поставлена задача вирішується тим, що у запропонованій геліоустановці, яка включає раму з основою, геліоколектор, з периферійним огородженням, пошарово установленим по висоті склом, опорним роликом, гідролініями для підведення і відведення теплоносія, зв'язаний з рамою, власне рама виконана поворотною у вигляді круга, з периферійно закріпленим ланцюгом взаємодіючим із зірочкою, з'єднаною з електродвигуном що має пряму, для слідкування геліоколектора за сонцем, передачу з передаточним відношенням і додаткову 7/0 обвідну, для повертання геліоколектора у вихідне положення, передачу, передаточне відношення якої, принаймні, у багато раз менше передаточного відношення прямої передачі, причому поворотна рама має вертикальний вал з шестернею, вісь з шестернею, взаємодіючою із шестернею вала, утворюючими передачу з передаточним відношенням рівним одиниці, і установлена на основі із замкнутою нерухомою напрямною, по якій переміщуються опорні колеса, зв'язані через свої вісі і кронштейни із нижньою поверхнею рами, на верхній /5 поверхні якої установлені геліоколектор з покажчиком попадання сонячних променів на його поверхню, нахилений і розміщений паралельно геліоколектору вал і кронштейн, при цьому нижня частина геліоколектора з рамою зв'язана шарнірно, з можливістю обертатись навколо горизонтальної вісі, нижня частина кронштейна - жорстко, а нижня частина нахиленого вала через два шарніри - з вертикальним валом рами, а верхня частина нахиленого вала шарнірно з'єднана з верхньою частиною опорного кронштейна, що має обмежувач обертання го верхньої частини геліоколектора у протилежний, від екрана бік, а середня частина нахиленого вала укомплектована спеціально профільованим кулачком, з регулювальним гвинтом, покажчиком величини піврічного сонцестояння і шкалою проградуйованою в градусах кута нахилу, з можливістю переміщуватись вздовж вісі вала, який своєю периферійною поверхнею взаємодіє з опорним, установленим на геліоколекторі роликом.The task is solved by the fact that in the proposed solar installation, which includes a frame with a base, a solar collector, with a peripheral fence, layer-by-layer installed glass, a support roller, hydraulic lines for the supply and removal of the coolant, connected to the frame, the actual frame is made rotary in the form of a circle, with a peripherally fixed chain interacting with a sprocket, connected to an electric motor having a direct, for following the solar collector to the sun, a transmission with a gear ratio and an additional 7/0 bypass, for returning the solar collector to the initial position, a transmission, the transmission ratio of which is at least , many times less than the gear ratio of the direct gear, and the rotating frame has a vertical shaft with a gear, an axle with a gear interacting with the gear of the shaft, forming a gear with a gear ratio equal to unity, and is installed on a base with a closed fixed guide along which the support wheels move , connected through their axes and brackets from below th surface of the frame, on the upper /5 surface of which a solar collector with an indicator of the sun's rays hitting its surface is installed, a shaft and a bracket are tilted and placed parallel to the solar collector, while the lower part of the solar collector is connected to the frame by a hinge, with the ability to rotate around a horizontal axis, the lower part of the bracket is rigid, and the lower part of the inclined shaft through two hinges is connected to the vertical shaft of the frame, and the upper part of the inclined shaft is hingedly connected to the upper part of the support bracket, which has a limiter of rotation of the upper part of the solar collector in the opposite direction from the screen, and the middle part of the inclined shaft is equipped with a specially profiled cam, with an adjusting screw, an indicator of the value of the semiannual solstice and a scale graduated in degrees of the angle of inclination, with the ability to move along the axis of the shaft, which interacts with the support roller installed on the solar collector with its peripheral surface.

Таке технічне рішення дає геліоколектору безперервно і автоматично слідкувати за сонцем, забезпечуючи оптимальний його кут нахилу у будь-який період піврічного і добового сонцестояння, швидко і точно настроювати « геліоколектор на оптимальний кут нахилу в будь-якому положенні сонцестояння, швидко і точно повертати геліоколектор у будь-яке його положення, здійснювати привід системи слідкування за сонцем від одного електродвигуна, що підвищить ефективність роботи запропонованої геліоустановки і розширить її область Ге зо використання.Such a technical solution allows the solar collector to continuously and automatically follow the sun, ensuring its optimal angle of inclination in any period of the semi-annual and daily solstice, quickly and accurately adjust the solar collector to the optimal angle of inclination in any position of the solstice, quickly and accurately turn the solar collector in any of its positions, to drive the sun tracking system from one electric motor, which will increase the efficiency of the proposed solar installation and expand its area of use.

На представленому кресленні показано принципіальну схему запропонованої геліоустановки, де на фіг.1. о зображений вид геліоустановки спереду і на фіг.2 - вид зверху. юThe presented drawing shows the basic scheme of the proposed solar installation, where Fig. 1. o shows the front view of the solar installation, and Fig. 2 shows the top view. yu

Запропонована геліоустановка складається з поворотної, у вигляді круга, рами 1, в точці периферійною частини якої жорстко закріплений замкнутий ланцюг 2, взаємодіючий із зірочкою 3. Зірочка З установлена на ме) з5 Вертикальному валу 4 конічного редуктора 5 разом з веденою конічною шестернею б, що знаходиться в ю постійному зачепленні з ведучою конічною шестернею 7, закріпленою на вхідному валу 8 конічного редуктора 5.The proposed solar installation consists of a rotating frame 1, in the form of a circle, at the point of the peripheral part of which a closed chain 2 interacting with a sprocket 3 is rigidly fixed. is in permanent engagement with the leading bevel gear 7 fixed on the input shaft 8 of the bevel gear 5.

Вал 8 через другу муфту блокування 9 з'єднується з вихідним валом 10 триступінчатого редуктора 11, вихідний вал 12 якого через першу муфту блокування 13 - з вихідним валом 14 черв'ячного редуктора 15, вхідний вал 16 якого через еластичну муфту 17 з'єднаний з електродвигуном 18. Електродвигун 18, муфта 17, вал 16, « черв'ячний редуктор 15, вал 14, перша муфта блокування 13, вал 12, триступінчастий редуктор 11, вал 10, друга ще с муфта блокування 9, вал 8, конічний редуктор 5 і ланцюгова передача утворюють пряму передачу електропривода із загальним передаточним відношенням яке забезпечує поворотній рамі 1 здійснити за добу ;» один оберт, повертаючись за ходом сонця.Shaft 8 through the second locking clutch 9 is connected to the output shaft 10 of the three-stage gearbox 11, the output shaft 12 of which through the first locking clutch 13 is connected to the output shaft 14 of the worm gear 15, the input shaft 16 of which through the elastic coupling 17 is connected to electric motor 18. Electric motor 18, clutch 17, shaft 16, worm gear 15, shaft 14, first locking clutch 13, shaft 12, three-stage gear 11, shaft 10, second locking clutch 9, shaft 8, bevel gear 5 and the chain transmission form a direct transmission of the electric drive with a common gear ratio that ensures the turning frame 1 to be carried out in a day;" one revolution, returning with the course of the sun.

Для зручностей, економії часу і швидкого повернення у вихідне положення поворотної рами, не здійснюючи її повного обертання на протязі нічного періоду, наприклад, для забезпечення безперебійної роботи с геліоустановки або ж при вимушених поверненнях з будь-якого її положення, передбачена обвідна передача.For convenience, time saving and quick return to the original position of the rotary frame, without making its full rotation during the night period, for example, to ensure uninterrupted operation of the solar installation or in case of forced returns from any of its positions, a bypass gear is provided.

Вона складається з ланцюгової передачі із ведучою зіркою 19, посаженою на валу 14, ланцюгом 20 і веденою ік зіркою 21 посаженою на валу 8. При цьому вмикання обвідної передачі і введення в зачеплення зірочок 19, 21 с відповідно з валами 14, 8 здійснюється через блокувальні муфти 13, 9 зблоковані пластинкою 22. Пластинка 22 з'єднана з муфтами 13, 9 і з важелем 23 їх одночасного включення і виключення. Передаточне відношення о обвідної передачі у багато раз менше від передаточного відношення прямої передачі, чим забезпечується уIt consists of a chain transmission with a leading star 19 mounted on a shaft 14, a chain 20 and a driven star 21 mounted on a shaft 8. At the same time, the bypass gear is turned on and the sprockets 19, 21 are engaged with the shafts 14, 8, respectively, through the locking clutches 13, 9 are blocked by plate 22. Plate 22 is connected to clutches 13, 9 and to the lever 23 for their simultaneous inclusion and exclusion. The gear ratio of the bypass gear is many times smaller than the gear ratio of the direct gear, which is ensured by y

Ф стільки ж разів швидше повернення поворотної рами у вихідне положення.Ф the return of the rotating frame to the initial position is as much faster.

Рама 1, з можливістю обертання, установлена на вісі 24 з шестернею 25, і жорстко закріпленій на основі 26. На рамі 1 установлений вал 27 з шестернею 28, однакового із шестернею 25 діаметра, що забезпечує їх ов передаточне відношення рівним одиниці. До нижньої поверхні рами 1 прикріплені кронштейни 29, на осях 30 яких установлені опорні колеса 31, що перекочуються по замкнутій нерухомій напрямній 32. Зверху на рамі 1 наThe frame 1, with the possibility of rotation, is mounted on an axis 24 with a gear 25, and rigidly fixed on a base 26. A shaft 27 with a gear 28, the same diameter as the gear 25, is installed on the frame 1, which provides them with a gear ratio equal to unity. Brackets 29 are attached to the lower surface of frame 1, on the axes 30 of which support wheels 31 are installed, which roll along a closed fixed guide 32. From above on frame 1 on

Р шарнірах З3З закріплені нижньою частиною, з можливістю повертання навколо горизонтальної вісі, геліоколектор 34, за допомогою двох шарнірів 33 до вертикального вала 27 нижньою частиною, нахилений паралельно геліоколектору, вал 36 і опорний кронштейн 37. во Геліоколектор 34 складається з корпуса 38 з теплоізоляцією, поверхні геліоприймача 39,трубопровода 40 теплоносія і, по ярусно розміщених по висоті корпуса 38, шарів скла 41. Підведення теплоносія до геліоколектора і його відведення здійснюється відповідно через підвідну 42 і відвідну 43 гідролінії. В середній частині геліоколектора до його корпуса 38 прикріплений опорний ролик 44, а в нижній частині геліоколектора на корпусі 38 установлений кронштейн 45 покажчика 46 тіні від попадання сонячних променів на б5 поверхню скла.P hinges Z3Z are fixed by the lower part, with the possibility of turning around the horizontal axis, the solar collector 34, with the help of two hinges 33 to the vertical shaft 27 with the lower part, inclined parallel to the solar collector, the shaft 36 and the support bracket 37. The solar collector 34 consists of a housing 38 with thermal insulation, the surface of the solar receiver 39, pipeline 40 of the heat carrier and layers of glass 41 arranged in tiers along the height of the body 38. The supply of the heat carrier to the solar collector and its removal is carried out, respectively, through the inlet 42 and outlet 43 of the hydraulic lines. In the middle part of the solar collector, a support roller 44 is attached to its housing 38, and in the lower part of the solar collector on the housing 38, a bracket 45 of an indicator 46 of the shadow from the sun's rays hitting the b5 surface of the glass is installed.

Верхня частина нахиленого вала 36 шарніром 47 з'єднана з верхньою частиною опорного кронштейна 37, на якому установлений обмежувач гранично допустимого нахилу верхньої частини геліоколектора 37 в бік екрана.The upper part of the inclined shaft 36 is connected by a hinge 47 to the upper part of the support bracket 37, on which the limiter of the maximum permissible inclination of the upper part of the solar collector 37 towards the screen is installed.

Середня частина нахиленого вала 36 укомплектована спеціально спрофільованим, з можливістю пересування вздовж вала, кулачком 48 і, жорстко закріпленим на валу, кронштейном 49 з регулювальним гвинтом 50 з Вукояткою 51 і покажчиком 52 кута піврічного сонцестояння з шкалою 53 градуйованою в градусах кута нахилу.The middle part of the inclined shaft 36 is equipped with a specially profiled, with the possibility of movement along the shaft, a cam 48 and, rigidly fixed on the shaft, a bracket 49 with an adjusting screw 50 with a Vukoyatka 51 and an indicator 52 of the angle of the semiannual solstice with a scale 53 graduated in degrees of the angle of inclination.

Кулачок 48 своєю периферійною поверхнею взаємодіє з опорним роликом 44 геліоколектора 34.The cam 48 with its peripheral surface interacts with the support roller 44 of the solar collector 34.

Розглянемо процеси нагрівання теплоносія у геліоколекторі, настроювання геліоустановки на пряме попадання потоку променів сонячної радіації на екран геліоколектора за сонцем, при якому забезпечується максимальне поглинання енергії сонячного випромінювання, і повернення геліоколектора у вихідне положення. 70 Процес нагрівання теплоносія відбувається за рахунок сонячної енергії, яка попадає на геліоколектор 34, поглинається поверхнею геліонагрівача 39 і далі передається воді, яка циркулює по великій кількості змійовиків трубопроводу 40 геліоколектора. Подача холодної води у геліоколектор здійснюється під тиском працюючого насоса через підвідну гідролінію 42, а відведення нагрітої води із геліоколектора 34 до споживача - через відвідну гідролінію 43.Let us consider the processes of heating the coolant in the solar collector, adjusting the solar installation for the direct impact of the flow of solar radiation on the screen of the solar collector behind the sun, which ensures the maximum absorption of solar radiation energy, and returning the solar collector to its initial position. 70 The process of heating the coolant takes place due to solar energy that falls on the solar collector 34, is absorbed by the surface of the solar heater 39 and is then transferred to water that circulates through a large number of coils of the pipeline 40 of the solar collector. The supply of cold water to the solar collector is carried out under the pressure of a working pump through the inlet hydraulic line 42, and the heated water is removed from the solar collector 34 to the consumer through the outlet hydraulic line 43.

Для забезпечення максимального поглинання енергії сонячного випромінювання необхідно щоб на протязі всього світлового дня екран геліоколектора знаходився під прямим попаданням на нього променів сонячної радіації. Це можливо у випадку початкового (зранку) настроювання геліоустановки на пряме попадання сонячних променів на екран геліоколектора і подальшого автоматичного ведення геліоколектора за сонцем до кінця дня.To ensure the maximum absorption of solar radiation energy, it is necessary that during the entire daylight hours the screen of the heliocollector is directly exposed to the rays of solar radiation. This is possible in the case of the initial (morning) setting of the solar installation for direct sunlight on the solar collector screen and subsequent automatic guidance of the solar collector following the sun until the end of the day.

Настроювання геліоустановки на пряме попадання потоку сонячних променів на екран геліоколектора 2о Виконують таким чином. В залежності від пори року, рукояткою 51, орієнтуючись за шкалою 53, переміщують спеціально спрофільований кулачок 48 вздовж нахиленого вала 36 до положення, яке відповідає піврічному сонцестоянню на даний час. В такому положенні кулачок фіксують. Після цього установлюють і фіксують над екраном геліоколектора 34 покажчик 46 тіні від падіння сонячних променів на нього і важелем 23 через планку блокування 22 вмикають муфти 9, 13 і обвідну передачу електропривода поворотної рами 1. Далі включають ов електродвигун 18 і уважно стежать за покажчиком 46. По мірі виходу геліоколектора 34 на положення, при якому на його екрані появиться тінь від круглого покажчика 46 у вигляді круга, електродвигун 18 негайно зупиняють, « важелем 23 вимикають спочатку обвідну, а потім вимикають пряму передачу і електродвигун 18.Adjusting the solar installation for the direct impact of the flow of solar rays on the screen of the solar collector 2o Perform as follows. Depending on the season, the handle 51, guided by the scale 53, moves the specially profiled cam 48 along the inclined shaft 36 to the position that corresponds to the semiannual solstice at the present time. In this position, the cam is fixed. After that, the indicator 46 of the shadow from the sun's rays falling on it is installed and fixed above the screen of the solar collector 34, and the clutches 9, 13 and the bypass transmission of the electric drive of the rotary frame 1 are turned on with the lever 23 through the blocking bar 22. Next, the electric motor 18 is turned on and the indicator 46 is carefully monitored. As the heliocollector 34 moves to the position where a shadow from the circular indicator 46 appears on its screen in the form of a circle, the electric motor 18 is immediately stopped, the bypass is turned off with the lever 23, and then the direct transmission and the electric motor 18 are turned off.

Електродвигун 18 через еластичну муфту 17, черв'ячний редуктор 15, першу муфту блокування 13, триступінчастий редуктор 11, другу муфту блокування 9, конічний редуктор 5 і ведучу зірочку З обертатиме Ге зо поворотну раму 1 з частотою один оберт за добу. При цьому, разом з рамою 1 буде повертатися за сонцем нижня частина геліоколектора 34, а його верхня частина, крім цього, взаємодіючи через опорний ролик 44 із о спеціально спрофільованим кулачком 48, буде ще й нахилятися до сонця, забезпечуючи тим самим безперервне му пряме попадання на екран геліоколектора 34 променів від сонця, яке в першій половині дня піднімається, а в другій половині дня, коли сонце опускається, кулачок 48 через опорний ролик 44 буде піднімати екран ме) геліоколектора 34. Таким чином, на протязі всього світлового дня для будь-якого періоду року геліоустановка ю забезпечує слідкування екраном геліоколектора 34 за ходом сонця і тим самим сприяє максимальному поглинанню ним енергії променів сонячної радіації.The electric motor 18 through the elastic coupling 17, the worm gear 15, the first locking clutch 13, the three-stage gear 11, the second locking clutch 9, the bevel gear 5 and the drive star Z will rotate the rotating frame 1 with a frequency of one revolution per day. At the same time, together with the frame 1, the lower part of the solar collector 34 will turn behind the sun, and its upper part, in addition, interacting through the support roller 44 with a specially profiled cam 48, will also tilt towards the sun, thereby ensuring a continuous direct hit on the screen of the solar collector 34 rays from the sun, which rises in the morning, and in the afternoon, when the sun sets, the cam 48 will raise the screen of the solar collector 34 through the support roller 44. Thus, during the entire daylight for any during which period of the year the solar installation ensures that the screen of the solar collector 34 follows the course of the sun and thus contributes to the maximum absorption of the energy of the solar radiation rays.

Після закінчення світлового дня геліоустановку необхідно зупинити і вже наступного дня, в залежності від початку робочого часу, повернути раму 1 у вихідне положення. Для цього рукоятку 51, орієнтуючись за шкалою « 53, переміщують спеціально спрофільований кулачок 48 вздовж нахиленого вала 36 до того положення, яке з с відповідає піврічному сонцестоянню на даний час і фіксують кулачок. Установлюють і фіксують над екраном геліоколектора 34 покажчик 46 і важелем 23 вимикають обвідну передачу електропривода поворотної рами 1. ;» Вмикають електродвигун 18 і по мірі виходу геліоколектора 34 на положення, при якому на його екрані появиться тінь від круглого покажчика 46 у вигляді круга, електродвигун 18 зупиняють і важелем 23 спочатку вимикають обвідну, а потім вимикають пряму передачу і електродвигун 18, забезпечуючи цим пуск геліоустановки на с початку чергового світлового дня.After the end of daylight, the solar installation must be stopped and the next day, depending on the start of working hours, return frame 1 to its original position. For this, the handle 51, guided by the scale "53, moves the specially profiled cam 48 along the inclined shaft 36 to the position that corresponds to the semiannual solstice at the present time and fixes the cam. The indicator 46 is installed and fixed above the solar collector screen 34, and the bypass transmission of the electric drive of the rotary frame 1 is turned off with the lever 23. ;" The electric motor 18 is turned on, and as the solar collector 34 moves to the position where a shadow from the circular pointer 46 appears on its screen in the form of a circle, the electric motor 18 is stopped and the bypass is first turned off with the lever 23, and then the direct transmission and the electric motor 18 are turned off, thereby ensuring the start of the solar installation at the beginning of the next day.

Простота конструкції запропонованої геліоустановки, тихохідність рухомих деталей, дає можливість залучити ік в конструкцію бувші уже в експлуатації, але ще працездатні вузли і механізми (зірочки, ланцюги, муфти, тощо), с що дещо зменшить вартість і сприятиме швидшому впровадженню її у виробництво.The simplicity of the design of the proposed solar installation, the low-speed movement of moving parts, makes it possible to involve in the design already in operation, but still functional nodes and mechanisms (sprockets, chains, couplings, etc.), which will slightly reduce the cost and contribute to its faster introduction into production.

Використання запропонованої геліоустановки, у порівнянні з уже відомими дасть можливість: о а) геліоколектору безперервно і автоматично слідкувати за сонцем, забезпечити оптимальний кут нахилуThe use of the proposed solar installation, in comparison with the already known ones, will enable: o a) the solar collector to continuously and automatically follow the sun, to ensure the optimal angle of inclination

Ф його екрана і пряме попадання на нього сонячних променів, а отже і максимальне поглинання ним енергії сонячного випромінювання, у будь-який період піврічного чи добового сонцестояння; 1) завдяки обвідній передачі швидко і точно настроювати геліоколектор на оптимальний кут нахилу його екрана в будь-який період піврічного чи добового сонцестояння, що економить час, і створює певні зручності в роботі;Ф of its screen and the direct impact of the sun's rays on it, and therefore its maximum absorption of the energy of solar radiation, in any period of the semi-annual or daily solstice; 1) thanks to the bypass transmission, quickly and accurately adjust the solar collector to the optimal angle of inclination of its screen in any period of the semiannual or daily solstice, which saves time and creates certain conveniences in work;

Р 2) швидко і точно установлювати геліоколектор у будь-яке положення, на протязі піврічних сонцестоянь, використовуючи механізми ручного настроювання, що забезпечує досягнення оптимального кута нахилу екрана;P 2) quickly and accurately install the heliocollector in any position during the semiannual solstices, using manual adjustment mechanisms, which ensures the achievement of the optimal angle of inclination of the screen;

З) здійснювати привод системи автоматичного слідкування за сонцем від одного електродвигуна, за бо допомогою зубчастої передачі вісі і вертикального вала поворотної рами з передаточним відношенням рівним одиниці, і в результаті, вилучення додаткового електродвигуна, що був необхідний для привода кулачкового вала; 4) завдяки покажчику тіні падаючих сонячних променів швидко і точно виявляти оптимальне положення екрана і своєчасно включати в дію електропривод, що значно економить час при настроюванні геліоустановки і 65 забезпечує певні зручності при її експлуатації; 5) обмежувати нахил геліоколектора в протилежний його робочому нахилу бік, установкою обмежувача, чим запобігти можливим аваріям і нещасним випадкам, пов'язаним із матеріальними збитками і травмуванням працівників геліоустановки; 6) спростити конструкцію за рахунок вилучення, необхідних для створення великого передаточногоC) to drive the system of automatic tracking of the sun from one electric motor, because with the help of gear transmission of the axis and the vertical shaft of the rotating frame with a gear ratio equal to unity, and as a result, removing the additional electric motor that was needed to drive the cam shaft; 4) thanks to the indicator of the shadow of falling sunlight, quickly and accurately identify the optimal position of the screen and timely activate the electric drive, which significantly saves time when setting up the solar installation and provides certain conveniences during its operation; 5) limit the inclination of the solar collector in the direction opposite to its working inclination, by installing a limiter, in order to prevent possible accidents and accidents associated with material damage and injury to the workers of the solar installation; 6) to simplify the design due to the removal necessary to create a large transmission

Відношення, механічних вузлів електроприводу, а замість них використати ланцюгову передачу зірочка - ланцюг поворотної рами, що зменшить матеріалоємність і вартість геліоустановки; 7) спростити конструкцію привода за рахунок використання одного важеля блокування муфт, для вмикання і вимикання обвідної передачі, що також зменшить матеріалоємність і вартість геліоустановки; 8) розширити область використання геліоустановки, що в загальному дасть народному господарству певний 70 економічний ефект.Relation, mechanical units of the electric drive, and instead of them use a sprocket chain transmission - a chain of a rotary frame, which will reduce the material capacity and cost of the solar installation; 7) to simplify the design of the drive due to the use of one coupling locking lever, for turning on and off the bypass gear, which will also reduce the material consumption and cost of the solar installation; 8) to expand the area of use of the solar installation, which in general will give the national economy a certain 70 economic effect.

Claims (1)

Формула винаходу Геліоустановка, що містить основу, раму, взаємодіючу з основою, геліоколектор з периферійним огородженням, пошарово установленим по висоті склом, опорним роликом, ексцентричним кулачком, взаємодіючим з опорним роликом, патрубками підведення і відведення теплоносія, шарнірно зв'язаний нижньою частиною з рамою з можливістю змінювати відносно неї кут нахилу, привід для обертання рами відносно основи і опорні колеса, який відрізняється тим, що рама виконана у вигляді круга, з периферійно закріпленим на торці нескінченним ланцюгом, а привід - електричним з вихідною зірочкою, взаємодіючою з ланцюгом, при цьому електропривід має пряму, з великим передаточним відношенням, передачу для обертання геліоколектора за сонцем і додаткову зворотну, для обертання геліоколектора у вихідне положення, обвідну передачу, передаточне відношення якої у багато раз менше передаточного відношення прямої передачі, причому на поворотній рамі додатково установлені вертикальний вал і вісь з однаковими, взаємодіючими між собою, о» шестернями, а рама установлена на основі з додатково оснащеною замкнутою нерухомою напрямною, по якій переміщуються опорні колеса, зв'язані через осі і кронштейни із нижньою поверхнею рами, на верхній поверхні « якої установлені геліоколектор, з додатковим покажчиком своєї тіні від попадання сонячних променів на його поверхню, нахиленим і розміщеним паралельно геліоколектору валом і вертикальним опорним кронштейном, при цьому нижня частина геліоколектора зв'язана з рамою через вісь кронштейна - жорстко, а нахиленого вала «со зо через два шарніри - з вертикальним валом, верхня частина якого шарнірно з'єднана із верхньою частиною опорного кронштейна з обмежувачем гранично допустимого нахилу верхньої частини геліоколектора в бік М екрана, а на середній частині нахиленого вала розміщений ексцентричний кулачок з можливістю пересування ю вздовж вала і жорстко закріплений кронштейн з регульованим гвинтом і рукояткою, покажчиком кута піврічного сонцестояння і шкалою градуйованою в градусах, причому одні кінці регульованого гвинта і шкали на кулачку б» зафіксовані, протилежний кінець регульованого гвинта зв'язаний з опорним кронштейном різьбовим з'єднанням, ю а шкали - вільний.The formula of the invention Helioinstallation containing a base, a frame interacting with the base, a solar collector with a peripheral fence, layer-by-layer height-mounted glass, a support roller, an eccentric cam interacting with the support roller, coolant inlet and outlet nozzles, hinged at the bottom with the frame with the ability to change the angle of inclination relative to it, a drive for rotating the frame relative to the base and supporting wheels, which is distinguished by the fact that the frame is made in the form of a circle, with an endless chain peripherally attached to the end, and the drive is electric with an output sprocket interacting with the chain, with this electric drive has a direct, with a large gear ratio, a gear for rotating the solar collector following the sun and an additional reverse, for rotating the solar collector to the initial position, a bypass gear, the gear ratio of which is many times smaller than the gear ratio of the direct gear, and a vertical shaft is additionally installed on the rotary frame and everything is the same we, interacting with each other, about gears, and the frame is installed on a base with an additionally equipped closed fixed guide, along which support wheels move, connected through axles and brackets to the lower surface of the frame, on the upper surface of which a solar collector is installed, with an additional by the index of its shadow from the sun's rays hitting its surface, a shaft inclined and placed parallel to the solar collector and a vertical support bracket, while the lower part of the solar collector is connected to the frame through the axis of the bracket - rigidly, and the inclined shaft "so zo" through two hinges - to the vertical shaft, the upper part of which is hingedly connected to the upper part of the support bracket with the limiter of the maximum permissible tilt of the top part of the solar collector in the direction M of the screen, and on the middle part of the inclined shaft there is an eccentric cam with the possibility of movement along the shaft and a rigidly fixed bracket with an adjustable screw and handle, half-yearly solstice angle indicator and sh scarlet graduated in degrees, and one end of the adjustable screw and the scale on the cam b" are fixed, the opposite end of the adjustable screw is connected to the support bracket with a threaded connection, and the end of the scale is free. -- . и? 1 се) 1 1 4) 60 б5. and? 1 se) 1 1 4) 60 b5
UA2002076172A 2002-07-24 2002-07-24 Solar station UA59556A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2002076172A UA59556A (en) 2002-07-24 2002-07-24 Solar station

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2002076172A UA59556A (en) 2002-07-24 2002-07-24 Solar station

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA59556A true UA59556A (en) 2003-09-15

Family

ID=74220344

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA2002076172A UA59556A (en) 2002-07-24 2002-07-24 Solar station

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA59556A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8704082B2 (en) 2009-03-10 2014-04-22 R.E.M. S.P.A. Revolution Energy Maker Solar energy collection system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8704082B2 (en) 2009-03-10 2014-04-22 R.E.M. S.P.A. Revolution Energy Maker Solar energy collection system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4245616A (en) Solar tracking device
KR100727803B1 (en) Sun Location Tracking Method and Apparatus of Solar Heat or Photovoltaic Collectors
CN102252430B (en) Indoor oven of solar heat storage device
US4109640A (en) Solar heating system
CN101377357B (en) Heat collector with heat adsorbing body in vacuum tube heated by lens and slot-shaped reflective mirror
OA11478A (en) Device for heating with solar energy.
CN110868144B (en) Adjustable photovoltaic panel mounting bracket for distributed photovoltaic power station
CN106130460B (en) A kind of photovoltaic bracket realized luminous energy and efficiently changed
US4184479A (en) Greenhouse with stored solar energy capability
CN200993492Y (en) Solar fully-automatic tracking device
UA59556A (en) Solar station
US4324226A (en) Solar energy apparatus
CN2890758Y (en) Solar water heater capable of tracking sun
CN111023597A (en) High-effect new energy solar photovoltaic board
CN206041906U (en) Realize photovoltaic support of high -efficient conversion of light energy
CN112594938A (en) Solar water heater capable of performing anti-freezing protection on water pipe
CN205939752U (en) Domestic high -efficient solar water heater of self -interacting
CN215832032U (en) Heat storage and supply device for greenhouse heating
RU2435112C1 (en) Automatic device for concentration of sun rays on stationary object
CN202363475U (en) Automatic two-dimensional solar tracking device of inclined angle and azimuth angle
CN112923587B (en) Solar heat collector
CN205275335U (en) Intelligent water processing system who possesses photovoltaic power generation control
CN217051695U (en) Solar interface evaporation seawater desalination device
WO2012036648A1 (en) System for automatic year-round tracking of the sun in azimuth and elevation
CN214665287U (en) Double-shaft groove type solar heat collector and steam hot water system