Установка наведення на сонце сонячних перетворювачів та механізм приведення в рух установки

УКРАЇНА (19) UA ( I I ) * 26588 (11) C1 (51)6 F-24 J 2/38, 2/54; F Ы П 33/02 ОПИС ДО ПАТЕНТУ ДЕРЖАВНЕ ПАТЕНТНЕ ВІДОМСТВО НА ВИНАХІД (54) УСТАНОВКА НАВЕДЕННЯ НА СОНЦЕ СОНЯЧНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ ТА МЕХАНІЗМ ПРИВЕДЕННЯ В РУХ УСТАНОВКИ 1 (21) 95125348 (22) 01.06.94 (24) 11 10.99 (31) Р4318103.1, Р4341630 6, Р4406765 8 ' (32) 01.06 93, 07.12.93, 02.03.94 (33) DE, DE, DE (85) 18.12 95 (86) /DE 94/ 00612 (01 06.94) (46) 11 10 99. Бюл. № 6 (56) Патент ФРГ № 4240541. (72) Бергер Олександр Едуардович (DE) (73) Бергер Олександр Едуардович (DE) (57) 1, Установка наведения на солнце солнечных преобразователей, содержащая по меньшей мере два механизма приведения в движение установки наведения, приводящих в движение устройства прикладной солнечной техники (солнечные преобразователи) в зависимости от положения солнца, отличающаяся тем, что механизмы приведения соединены друг с другом через гидравлическую или пневматическую прямую силовую передачу таким образом, что если солнечный преобразователь одного из указанных механизмов приведения производит движение в соответствии с перемещением солнца, то солнечный преобразователь другого механизма приведения выполняет аналогичное движение. 2. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что привод опор механизмов приведения оснащен цилиндрами двустороннего действия, причем цилиндры соединены таким образом, что направления вращения всех солнечных преобразователей совпадают, и преимущественно одна верхняя полость цилиндра одной установки соединена с одной верхней полостью цилиндра другой установки через гидропровод, таким образом все цилиндры соединены в один, предпочтительно замкну тый гидравлический или пневматический контур. 3. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что для движения солнечных преобразователей предусмотрены поворотные гидромоторы. 4. Установка по п. 3, о т л и ч а ющ а я с я тем, что механизмы приведения соединены друг с другом по принципу механических весов посредством механической силовой передачи. 5. Механизм приведения в движение установки наведения на солнце солнечных преобразователей, включающий противовес, который при опускании солнечного преобразователя и/или частей механизма приведения с изменяющимся по высоте положением, аккумулирует энергию для ее последующего использования при поднятии движущим органом указанных преобразователей, отличающ и й с я тем, что включает в качестве движущего органа элемент, выполненный преимущественно в виде поршня, причем поршень предпочтительно является составной частью приводного (гидравлического) цилиндра 6 Механизм по п. 5, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что поршень соединен с опорой или является частью опоры, причем опора соединена с солнечным преобразователем и скользит преимущественно в направляющей трубе. 7 Механизм по п. 5, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что поршни механизмов приведения установлены с возможностью выполнения друг относительно друга точно или приближенно противоположных движений. 8. Механизм по п. 5, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что поршни механизмов приведения установлены с возможностью 00 СО О 26588 выполнения друг относительно друга точно или приближенно однонаправленных движений. 9. Механизм по п, 5, о т л и ч а гащ и й с я тем, что.в качестве противовеса служит солнечный преобразователь другого механизма приведения и/или части этого механизма приведения с изменяющимся по высоте положением. 10. Механизм по п. 5, ' о т л и ч а ющ и й с я тем, что для осуществления вращательного движения солнечных преобразователей предусмотрены штанги, причем присоединение штанг обоих механизмов наведения выполнено таким образом, что направления вращения обоих солнечных преобразователей совпадают. 11. Механизм по п. 5, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что содержит внутреннюю опору, которая перемещается по внешней опоре и шарнирно связана с солнечным преобразователем, при этом штанга шарнирно связана как с внешней опорой, так и с солнечным преобразователем, причем между направляющими трубами и поршнями предусмотрены свободные пространства, длина которых не меньше хода внешней опоры, эти свободные пространства сверху и снизу уплотнены уплотнениями и гидравлически (или пневматически) соединены с одной стороны друг с другом, с другой стороны - с соответствующими цилиндрами привода внутренней опоры, причем этими свободными пространствами предпочтительно являются винтовые направляющие. 12. Механизм по п. 5, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что для вращения двух солнечных преобразователей в одном направлении предусмотрены противоположно направленные друг относительно друга винтовые направляющие. 13. Механизм по г 5, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что для вращения двух солнечных преобразователей в одном направлении предусмотрены винтовые направляющие соответственно одного и того же направления. П р и о р и т е т по пп. 1, 3, 5 от 02.03.94. П р и о р и т е т по пп. 2, 4, 10 от 07.12.93. П р и о р и т е т по пп. 6, 7, 8, 9, 11, 12 от 01.06.93. Изобретение относится к области использования солнечной энергии, а именно к установкам наведения на солнце солнечных преобразователей и механизмам, которые двигают устройства прикладной солнечной техники (в дальнейшем - солнечные преобразователи) в зависимости от положения солнца. Известны установки, включающие гидравлические механизмы приведения в движение установок наведения на солнце солнечных преобразователей с противовесом, который при опускании солнечного преобразователя поднимается и аккумулирует при этом энергию, которая затем используется для последующего поднятия солнечного преобразователя. Подобный противовес обеспечивает экономный привод, но в то же время ведет к дополнительному удорожанию конструкции. Задачей изобретения является разработка такой системы наведения на солнце солнечных преобразователей, чтобы входящие а нее установки и механизмы за счет изменения их конструктивного исполнения обеспечивали минимальное потребление энергии. Технический результат достигается тем, что в установке наведения на солнце солнечных преобразователей, содержащей по меньшей мере два механизма приведения в движение установок, согласно изобретению привод опор механизмов наведения оснащен цилиндрами двустороннего действия, причем цилиндры соединены таким образом, что направления вращения всех солнечных преобразователей совпадают, и преимущественно одна верхняя полость цилиндра одной установки соединена с одной верхней полостью цилиндра другой установки через гидропровод, таким образом все цилиндры соединены в один, предпочтительно замкнутый гидравлический или пневматический контур. Технический результат достигается также тем, что согласно изобретению механизмы приведения соединены через гидравлическую или пневматическую силовую передачу таким образом, что если солнечный преобразователь одного из указанных механизмов производит движение в соответствии с перемещением солнца, то солнечный преобразователь другого ме 5 10 15 20 25 26588 ханизма выполняет аналогичное движение, при этом механизмы соединены друг с другом по принципу механических весов посредством механической силовой передачи. Технический результат достигается также тем, что механизм приведения в движение установки наведения на солнце солнечных преобразователей, включающий противовес, который при опускании солнечного преобразователя и/или частей механизма приведения с изменяющимся по высоте положением, аккумулирует энергию для ее последующего использования при поднятии движущим органом указанных преобразователей, согласно изобретению включает в качестве движущего органа элемент, выполненный преимущественно в виде поршня, причем поршень предпочтительно является составной частью приводного (гидравлического) цилиндра, соединен с опорой или является ее частью, скользит преимущественно в направляющей трубе, поршни установлены с возможностью выполнения друг относительно друга точно или приближенно противоположных или однонаправленных движений. Механизм содержит внутреннюю опору, которая перемещается по внешней опоре и шарнирно связана с солнечным преобразователем, прзл этом штанга шарнирно связана как с'внешней опорой, так и с солнечным преобразователем, причем между направляющими трубами и поршнями предусмотрены свободные пространства, длина которых не меньше хода внешней опоры, эти свободные пространства сверху и снизу уплотнены уплотнениями и гидравлически (или пневматически) соединены с одной стороны друг с другом, а с другой - с соответствующими цилиндрами привода внутренней опоры, причем этими свободными пространствами предпочтительно являются винтовые направляющие одного и того же направления или противоположно направленные относительно друг друга. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Благодаря тому, что солнечный преобразователь и/или части с изменяющимся по высоте положением одного из меха- 50 низмов наведения используется в качестве аккумулирующего противовеса, при объединении механизмов в установку, состоящую по меньшей мере из двух механизмов, удается снизить потребление 55 электроэнергии до минимума, что дает, особенно в случаях тяжелых солнечных преобразователей, значительные преимущества. Соединение двух механизмов гидравлически так, как предложено в уста новке, позволяет, двигая только один солнечный преобразователь в соответствии с перемещением солнца добиваться движения другого аналогично первому, причем без применения какого-либо дополнительного управления. Изобретение иллюстрируется следующими чертежами: На фиг. 1 приведена установка, состоящая из двух одноосных механизмов приведения в движение установок; на фиг. 2 - установка, состоящая из двух двухосных механизмов приведения в движение установок; на фиг. 3 - система, состоящая из нескольких установок. На фиг. 1 показаны соответственно по одному механизму la и Ib, объединен-, ных в установку наведения, который имеет опору 2,14, перемещающуюся в направляющей трубе 3,16. Опора 2,14 несет сверху солнечный преобразователь 1,1', опирается снизу на гидравлический цилиндр одностороннего действия 6,21 и аналогично гидравлическим весам через гидравлическую силовую передачу, состоящую из гидравлического цилиндра одностороннего действия 6,21, гидропровода 7,8 и второго гидравлического цилиндра одностороннего действия 6\21" соединена с противовесом, который действует как накопитель энергии. Причем, вместо гидравлической силовой передачи возможно также использование механической силовой передачи. В качестве противовеса служат солнечный преобразователь 1,1' и части с изменяющимся по высоте положением второго, аналогичного механизма наведения Па, lib. Механизмы приведения связаны друг с другом таким образом, что при опускании опоры 2,2', 14,14' одного из механизмов приведения опора другого механизма приведения одновременно поднимается, при этом направления вращения обоих солнечных преобразователей совпадают. В механизмах приведения, имеющих преимущественно вертикальную ось вращения {см. фиг. 1а), совпадение направления вращения обоих солнечных преобразователей достигается с помощью винтовых направляющих 10 и 10', на чертеже - винтовые пазы 10 и 10' с ведущими пальцами 9,9', которые преобразуют поступательно движение опоры в, соответствующее вращательное движение. В механизмах приведения, имеющих преимущественно горизонтальную ось вращения (см. фиг. 1Ь) совпадение направления вращения обоих солнечных преобразователей достигается посредством действия штанг 15,15', которые одним концом 26588 шарнирно соединены с несущей конструкцией 22,22' солнечного преобразователя, причем эти шарнирные соединения расположены с разных сторон относительно точек соединений опор 20,20' с соответствующими несущими конструкциями 22,22'. Другой конец штанги 15,15' шарнирно соединен с направляющей 16,16' или другим фиксированным пунктом. В другом варианте исполнения направляющие трубы 16,16' имеют шарнирное закрепление относительно поверхности земли, при этом штанги 15,15' закреплены неподвижно; или направляющие трубы 16,16' и штанги 15,15' закреплены неподвижно, при этом опора 14,14' и конструкция 22,22' соединяются через дополнительную качающуюся штангу. Движение обоих солнечных преобразователей в одном направлении (например, в течение дня) происходит потому, что солнечный преобразователь и части с изменяющимся положением по высоте одного из механизмов приведения (1а) {см. фиг. 1а) имеют несколько больший вес, чем те же элементы другого механизма приведения (На); движение обоих солнечных установок в другом направлении (например, ночью) осуществляется, например, с помощью насоса 20. Управление установок с горизонтальной осью вращения {см. фиг. 1Ь} осуществляется, например посредством перемещения только одного груза 23, который расположен на конструкции 22 механизма приведения (\Ь) и снабжен, к примеру, электрическим приводом, другой механизм (lib) принудительно выполняет при этом аналогичное движение. На фиг. 2 показаны два объединенных в установку наведения двухосных механизма приведения, которые представляют собой комбинацию из одноосных механизмов приведения, описанных на фиг. 1а и 1Ь. Внутренняя опора 14 передвигается внутри внешней опоры 2, которая в свою очередь перемещается в направляющей трубе 3. Каждый поршень 5,5' 5 10 15 20 25 30 35 40 45 8 привода внешней опоры имеет по периметру паз кольцевой формы 12,12', причем эти пазы соединены через гидропровод 8 друг с другом, и через гидравлические соединения 19,19* соответственно с цилиндрами 21,21" привода внутренней опоры 14,14'. Выше и ниже кольцевого зазора 12,12', длина которого не меньше хода опоры 2,2', находятся поршневые уг>лотнения 17. Таким образом, гидравлическое силовое соединение 6,7,6' опор 2,2' и гидравлическое силовое соединение 21,19,12,8,12",19',21' опор 14,14' являются независимыми друг относительно друга при любом положении опор. Штанги 15,15' соединены шарнирно с конструкциями 22,22' и с внешними опорами 2,2' таким образом, чтобы направления вращения солнечных преобразователей совпадали. На фиг. За и ЗЬ показана система наведения на солнце солнечных преобразователей, состоящая из трех установок (а,Ь,с), причем каждая установка включает в себя два механизма приведения в соответствии с фиг. 1а или 1Ь. Привод опор 2,2", 14,14' осуществляется цилиндрами двустороннего действия 11,11',34,34і, расположенными снизу. Установки (а,Ь,с) соединены друг с другом через верхние полости указанных цилиндров, причем соответственно одна верхняя полость цилиндра механизма приведения {!), принадлежащая одной установке, соединена посредством гидропровода 13,25 только с одной верхней полостью цилиндра механизма приведения (II), принадлежащей другому механизму приведения. Таким образом, управление целой группой механизмов приведения осуществляется посредством управления только одним механизмом приведения. В общем случае общий вес подвижных элементов всех механизмов приведения (I) (см. фиг.За) больше, чем общий вес подвижных элементов всех механизмов приведения {It). 26588 (