Гелиостат

СЭУ большой мощности (рис. 4.32) состоит из четырех подсистем зеркал-концентраторов 1 солнечных лучей, коллектора-приемника 2 теплоты, аккумулятора теплоты 4 (в указанном случае), ПТУ или ГТУ 5 и системы управления 3. Теплоноситель, применяемый в СЭУ, может быть нагрет до высокой температуры при применении концентраторов различного типа. Для мощных солнечных СЭУ целесообразно применение системы зеркал-гелиостатов, располагаемых на Земле вокруг приемного коллектора. Зеркала должны автоматически поворачиваться вслед за Солнцем. Ввиду малой плотности солнечной энергии, попадающей на Землю, площади зеркал-гелиостатов получаются очень большими, например, зеркала-гелиостаты СЭУ мощностью 200 МВт должны занимать площадь около 10 км . Коллекторы-приемники теплоты для нагрева теплоносителя всегда должны находиться в фокусе зеркал, располагаясь на вершинах башен высотой до 100 — 400 м, чтобы воспринимать лучи, отраженные от всех зеркал. [c.216]

Рис. 6.25. Некоторые конструкции гелиостатов, разработанные фирмами США

Приемник также должен выполнять самые разнообразные функции в крайне неблагоприятных условиях. Он должен поглощать как можно больше солнечных лучей, отражаемых гелиостатами. Потери, вызванные радиацией и конвекцией, должны быть минимальными. Приемник должен выдерживать значительные колебания температуры, а нередко и чрезвычайно быструю периодическую ее смечу, обеспечивать эффективный теплообмен с охлаждающей жидкостью. Масса его должна быть небольшой, так как он будет смонтирован на вершине башни. Стоить он должен недорого. Исследования, проводившиеся по заданию министерства энергетики, показали, что стоимость приемника должна составлять менее [c.146]

Под действием сконцентрированного гелиостатами солнечного тепла вода в парогенераторе превратится в пар высокого давления. Пар приведет во вращение турбогенератор, и в энергетическую систему Крыма вольется новый ручеек энергии, рожденной Солнцем. Конечно, мощность этой экспериментальной электростанции будет совсем небольшой — всего 5 тысяч киловатт, lo мы помним — именно такой была мощность и первой атомной электростанции. [c.178]

Другой важной идеей, более соответствующей современной технологии, является концепция энергетических башен или гелиостатов. Солнечная электростанция мощностью 100 МВт будет состоять из многорядной системы из 2000 зеркал, поворачивающихся по мере движения Солнца и занимающих площадь более 3,5 км . Посредством зеркал солнечное тепло будет концентрироваться на стоящую на возвышении центральную емкость. Если эта емкость будет наполнена жидким натрием, рабочее давление составит примерно 2,8 кг/см по сравнению с 98 кг/см в случае использования воды для производства перегретого пара в целях выработки электроэнергии. Американская фирма Дженерал электрик утверждает, что электроэнергия, произведенная с помощью подобной системы, будет конкурентоспособна в 1990 г., если цены на нефть будут продолжать расти [47]. [c.217]

В отличие от обычной солнечной электростанции с гелиостатами, где концентрация энергии достигается оптическими методами, солнечный пруд обеспечивает гидродинамическую концентрацию энергии. При средней плотности притока солнечной теплоты в отводимый нагретый рассол 75 Вт/м плотность потока используемой энтальпии (произведение плотности рассола — 1500 кг/м , его скорости в трубе — 1 м/с, теплоемкости — 2,3 кДж/кг °С и перепада температуры 10° С) составляет 3,5 10 Вт/м . Отсюда видно, что гидродинамическая концентрация повышает плотность потока энергии более чем на пять порядков, т. е. в сотни тысяч раз. [c.121]

Рис. 1. Распределение энергии в фокальной плоскости солнечных печей с точным прожекторным зеркалом диаметром 1,5 м при непосредственном слежении (Л = 4), слежении через один гелиостат (/1=2), через два гелиостата (Л=1,33).

При слежении через гелиостат. [c.459]

Полученные решения представляют интерес с той точки зрения, что они определяют предельные температурные возможности конкретной солнечной печи. Например, при схеме непосредственного слежения точного прожекторного зеркала Гтах=4610°К, при слежении через один гелиостат 3260° К, при слежении через два гелиостата— 2660° К (см. табл. 1), [c.462]

Вторая (рис. 4,6) схема (СП-32) предусматривает эксплуатацию печи в двух вариантах при неподвижном концентраторе, получающем облучение от многоярусного составного гелиостата, расположенного террасой на крыше служебного здания, или при подвижном концентраторе, непосредственно следящем за Солнцем. Хотя подобная универсализация в определенной мере усложняет и удорожает конструкцию печи, но зато значительно расширяет энергетические и температурные возможности печи (табл. 2) и соответственно диапазон выполняемых работ. Точность изготовления зеркальных элементов крупных печей, естественно, ниже, чем у цельных прожекторных зеркал. [c.466]

Гелиостаты и сидеростаты - это особые типа целостатов, используемые для астрономических целей. Некоторые приборы, также называющиеся гелиостатами, используемые для топографической съемки, сюда не входят (9015). [c.91]

Эффективность использования солнечной теплоты в значительной степени зависит от температуры, при которой она улавливается в коллекторах. Температура теплоносителя в домашних гелиосистемах редко превышает 100°С, поскольку коллекторы с автоматическим слежением за Солнцем, с помощью которых может обеспечиваться более высокая температура, очень дорогие. Для того чтобы рабочая температура теплоносителя находилась в диапазоне от 100 до 500 С, нужно иметь гелиостаты, которые могли бы поворачиваться хотя бы вокруг одной оси, а также позволяли концентрировать солнечные лучи на теплопри-емнике. Эта задача могла бы решаться, например, с помощью продолговатых зеркал параболоцилиндрической формы, направляющих солнечные лучи на трубчатый коллектор, заполненный теплоносителем (рис. 6.21). [c.143]

Принцип работы солнечной электростанции башенного типа очень прост, однако потребуется решить немало трудных проблем, прежде чем себестоимость электроэнергии, производимой на этих станциях, будет сопоставима со стоимостью энергии, вырабатываемой на ТЭС. Как правило, башня, на вершине которой укреплен приемник солнечной энергии, находится на южном краю поля гелиостатов— зеркал, совершающих поворот вслед за Солнцем вокруг двух взаимно перпендикулярных осей. Зеркала посылают отраженные солнечные лучи на теплоприемник солнечная теплота используется для производства высокотемпературного пара, который затем подается в турбоагрегат, работающий по циклу Ренки-на. Этот процесс схематически показан на рис. 6.24. [c.145]

Пример 6.4. На солнечной электростанции башенного типа в. Альбукерке 333 гелиостата площадью по 37 м отражают солнечные лучи на приемник. На поверхности приемника была зарегистрирована максимальная энергетическая освещенность 2,5 МВт/м . Какова площадь поверхности этого приемника Чему равны при этих условиях теплопотери в приемнике, вызванные радиацией [c.145]

Примем максимальную п.г10тность потока солнечного излучения в плоскости гелиостатов за 900 Вт/м . Тогда. 7,43 МВт — количество энергии, поступающей на гелиостаты. Отражательная способность гелиостата обычно [c.145]

Солнечная электростанция башенного типа, сооружаемая в Барстоу, будет иметь мощность 10 МВт высота башни 152 м. Эта станция вместе со станцией в Альбукерке сыграет, роль испытательного полигона для проверки инженерных решений накопленный опыт также позволит точнее определить итоговые затраты. Будут исследованы различные элементы гелиоэнергетических систем, в частности гелиостаты, теплоприемннки, устройства для аккумулирования теплоты. [c.146]

На башенной солнечной электростанции в Альбукерке применяются плоские зеркальные гелиостаты (рис. 6.25), хотя испытаниям подвергались самые различные конструкции. Фирма Boeing разработала принципиально новый гелиостат, отражающая поверхность которого представляет собой алюминирован-ную пленку из майлара, растянутую на круглой раме внутри защитного пластмассового кожуха. Гелиостаты нужно будет изготовлять в полном соответствии с весьма строгими, техническими требованиями. Они должны выдерживать большие ветровые нагрузки конструкция гелиостатов должна быть такой, чтобы им можно было придать любое положение — вертикальное (для защиты от повреждения градом), горизонтальное (для уменьшения деформаций, вызванных сильным ветром) и перевернутое (для уменьшения повреждений, вызванных песчаной бурей). Гелиостаты должны быть ориентированы на Солнце с точностью 0,1 и должны автоматически следить за его положением на небе. Конструкция ге- [c.146]

Более 20 лет назад в ЭНИНе им, Кржижановского была выдвинута идея создания солнечной электростанции так называемого башенного типа, согласно которой расположенные на земле плоские зеркала — гелиостаты фокусируют отраженные лучи на приемнике энергии (паровом котле, установленном на башне). В настоящее время такое схемное решение принято за основу в разрабатываемых в США экспепримен-тальных проектах солнечных станций, основанных на термодинамическом методе преобразования. Реальные возможности промышленного использования энергии солнца многие ученые видят в разработке технологий, [c.181]

Необычное и впечатляющее зрелище ожидает через несколько лет приехавших на отдых курортников. На огромной, высотой с лятнадцатиэтажный дом, башне будет установлен парогенератор. А вокруг башни концентрическими кругами расположатся гелиостаты — сложные сооружения, сердцем каждого из которых является огромное зеркало. Непростую задачу придется решать строителям электростанции — ведь все гелиостаты (а их будет очень много— 1600 ) нужно расположить таким образом, чтобы при любом положении Солнца на небе ни один из них не оказался в тени, а отбрасываемый каждым зеркалом солнечный зайчик попал бы точно в вершину башни — на паровой котел. Поэтому каждый гелиостат снабжен специальными устройствами для поворота зеркала, а управление движением гелиостатов поручено ЭВМ — только ее огромная память способна вместить в себя траектории движения всех зеркал, да еще ежедневно изменяющиеся — ведь Солнце каждый день движется чуть-чуть по другому маршруту. [c.178]

Р пустыне штата Нью-Мексико в США, неподалеку от города Альбукерке, установлена громадная батарея гелиостатов, состоящая из 7500 зеркал, размером почти полтора Квадратных метра каждое. В 1977 году происходило первое испытание, этой системы, в ней тогда было всего 1775 зеркал, солнечные зайчики от которых сфокусировали на мишени. Меньше чем за две минуты солнечные лучи добела раскалили толстую стальную плиту, установленную на месте будущего парогенератора. [c.179]

Вокруг центрального приемника (солнечной башни) предусматривается целое поле (рис. 20.25,6) больших зеркал, гелиостатов, вращающихся вслед за солнцем н отражающих солнечные лучи на вершину солнечной башни. Гелиостаты СЭС мощностью 10 МВт, например, несут две панели, выполненные каждая из шести зеркал размером 1,1ХЗ,2 м на всей СЭС около 22 000 зеркал. Являясь отличными рефлекторами, они отражают до 90 % падающего солнечного излучения. Благодаря несколько вогнутой форме зеркала они концентрируют отраженный пучок света в направлении парогенератора, установленного на вершине солнечной башни. При помощи двух электродвигателей гелиостаты поворачивают по азимуту и по высоте. ЭВМ управляет их движением днем во йремя" слежения за солнцем. Ночью, а также в несолнечные часы или при большой скорости ветра гелиостаты устанавливают неподвижно зеркальной поверхностью вниз к земле, чтобы на них не оседала пыль. [c.312]

На рис. 20.26 приведена тепловая схема первой в СССР СЭС мощностью 5 МВт, предназначенной для работы в условиях Крыма. Солнечные лучи нагревают HOBeipxHO Tb барабанного парогенератора с естественной циркуляцией. Генерируемый пар используется для выработки электроэнергии в турбоагрегате. Солнечный парогенератор расположен в центре СЭС-5 на башне высотой 70 м и обогревается отраженными солнечными лучами с помощью 1600 плоских зеркальных гелиостатов (площадь каждого из них 25 м ). Площадь поверхности нагрева парогенератора 154 м . В расчетном режиме принята плотность теплового потока солнечных лучей в 130 кБт/м , что позволяет генерировать 28-10 кг/ч насыщенного пара с параметрами 4 МПа, 250 °С. [c.312]

Устройство, состоящее из системы зеркал, закрепленных на общей опорной конструкции, и имеющее систему слежения за Солнцем, которая обеспечивает постоянное отражение солнечных лучей на центральный приемник, называется гелиостатом (рис. 9.13). Совокупность гелиостатов, расположенных вокруг центрального приемника или занимающих сектор к северу от него, образует ге-лиостатное поле. [c.493]

Но мы уже могли убедиться на многих примерах, что освоение возобновляемых источников энергии упирается в низкую плотность притока энергии такая величина, как 200—300 Вт/м в виде теплового излучения, даже при применении концентраторов еще мала и приводит к сравнительно невысокому значению коэффициента эксергии-нетто. Это обстоятельство пока препятствует широкому применению и гелиостатных (башенных) солнечных электростанций, и фотопреобразователей солнечной энергии на полупроводниках. Из-за низкой плотности потока солнечной энергии затраты энергии на металл для гелиостатов и на полупроводники или концентраторы излучения еще недопустимо велики. [c.110]

Конечно, по одному только критерию СУЗЭКС нельзя принимать решение в пользу создания подобных установок, необходимы более подробные расчеты и по другим критериям. Но относительно малая величина СУЗЭКС, существенно более низкая, чем для солнечных электростанций с гелиостатами, говорит о преимуществах этой схемы. Получение же пресной воды, которая здесь является как бы побочным продуктом, но может стать и самым основным, вероятно, и окажется решающим фактором в будущем. [c.127]

Как показали теоретические и экспериментальные исследования, проведенные в ЭНИН, распределение потоков лучистой энергии вдоль радиуса фокального изображения зеркала, сфокусированного на Солнце непосредственно или через гелиостат, описывается формулой [c.457]

Для стеклянных прожекторных зеркал, используемых обычно при сооружении исследовательских солнечных печей, угол раскрытия =60°. При непосредственном слежении за Солнцем коэффициент отражения (однократное отражение) 7 = 0,8, а характеристика точности /1 — 4. При слел ении через один хорошо съюстиро-ванный гелиостат =0,64, /г = 2, через два гелиостата — 7 =0,512, /1 = 1,33 [1, 2]. [c.457]

Система автоматического слежения за Солнцем обеспечивае перемещение в пространстве концентратора (при непосредственном слежении) или гелиостата (при сложных оптических системах) в соответствии с командами, получаемыми от дифференциального фотоэлектрического датчика или программного устройства требуемая точность слежения — несколько угловых минут [7]. [c.460]

В 1985 г. в п. Щелкино Крымской области была введена в эксплуатацию первая в СССР солнечная электростанция СЭС-5 электрической мощностью 5 МВт 1600 гелиостатов (плоских зеркал) площадью 25,5 м каждый, имеющих коэффициент отражения 0,71, концентрируют солнечную энергию на центральный приемник в виде открытого цилиндра, установленного на башне высотой 89 м и служащего парогенератором. Строительство [c.17]

Плоский КСЭ Солнечный пруд Центральный приемник с полем гелиостатов Параболо-цилин-дрическнй концентратор [c.30]

Помимо Ц., для наблюдения Солнца и питании солнечным светом лабораторных установок применяются также однозеркальные приборы с двумя осями вращения (гелиостат, полярный сидеростат, сидеростат Фуко и др.) в отличие от Ц., стабилизирующего изображение всех точек объекта, эти приборы дают изображения, вращающиеся относит, оси телескопа. [c.390]

Алидады (в том числе с телескопом), зеркальные эккеры и нивелирные рейки (в том числе с призмами) и пантомеры (в том числе с прицельным телескопом), клинометры (с колимато-ром или прицельным телескопом), используемыми для определения градиентов и уклонов, горные лимбы, графометры, гелиостаты для тригонометрических исследований и т.д. [c.111]

Герон Александрийский (ок. 170-100 до н. э.) - древнегреческий ученый, прославившийся изобретением целого ряда пневматических, тепловых, гидравлических, метательных и других машин и механизмов, в частности эолипила, гелиостата, водяных часов, автомата для продажи священной воды и т. п. Был известен также как математик и ученик кте-зибиевой школы механики, много занимавшийся строительством машин. [c.238]

Средняя степень концентрации (порядка 1000) получается при использовании фокусирующих гелиостатов, управляемых по двум вращательным степеням свободы. Таким гелиостатом может быть зеркало в форме пораболоида вращения, ось которого ориентируется на Солнце. [c.92]

Высокая степень концентрации осуществляется единичной оптической системой (плоские гелиостаты и пораболоидный отражатель). Она позволяет достичь весьма высоких температур. [c.92]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...