JPS61502140A - 太陽エネルギ−・プラント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 太陽エネルギー・プラント 〔産業上の利用分野〕 本発明は太陽エネルギー技術、特に太陽エネルギー・プラントに関するものであ る。

〔従来技術と問題点〕

定置型太陽放射線受器または集光器とへりオスタクトとから成る太陽エネルギー ・プラント（ソ連発明者証第：１４り、２５３号、／デ４１７．／ＰＣ，７Ｆ　 ／ダＪ　３１０コ参照）が従来技術において公知である。へりオスタクトは、相 互に垂直に配置された軸回りに回動自在の回転型マウント上に搭載され、これら の軸の一方が集光器（太陽放射線受器）の軸線に沿って配置される。へりオスタ クトはマウントの前記軸上で回転し、日中に空の太陽の位置がどのようであれ太 陽放射線を特定方向に反射する。しかしこの回転マウントの設計は、これらの軸 の軸線回りのヘリオスタットの規則的な回転速度を保証することができない。こ の回転速度は時間と共に急激に変動する傾向があり、このような角速度の変動の 結果、回転マウント上のへりオスタクトのけいれん的運動を生じる。従ってへり オスタクト構造が動荷重をうけ、へりオスタクト鏡から反射された太陽光線が集 光器の幾何中心（太陽放射線受器の幾何中心）Ｋ対して移動する傾向がある。へ りオスタクトの受ける動荷重の故に、より強固な支持構造と、より強力なヘリオ スタット駆動モータとが必要である。受器の幾何中心に対する反射太陽光線の移 動が太陽エネルギー・プラントの性能を低下させる。

また地中に打ち込まれた金属フレーム上に設定された太陽放射線受器とへりオス タクトとな含む太陽エネルギー・プラントが公知である（フランス特許　第１７ ！３９３号　ＩＰＣＦｓダｊ　Ｇｏコｂ、１９４４年ダ月ｊ日参照）。

このへりオスタクトの太陽追跡機構は太陽エネルギーφプラント位置の地理的緯 度に等しい角度ψに設定された駆動軸をふくむ。各駆動軸は地球の回転速度に等 しい一定速度ω＝ｔｓ０／時で回転する。駆動軸レバー機構な介してリンクに枢 着され、このリンクの一端は直角に固定されたへりオスタクト鏡を有し、その他 端は案内部材に沿って縦方向に移動しまた回転する事ができる。案内部材はレバ ーの一端に固着され、このレバーの他端は駆動軸に枢着されている。実際に前記 レバーは、駆動軸との枢着点に頂点を持つ二等辺三角形の一辺であり、この三角 形の底辺は鏡を固着したリンクである。この二等辺三角形の他辺はレバーであり 、その一端は駆動軸に枢着され、他端は、鏡を固着したリンクに枢着されている 。この二等辺三角形において、その−辺はへりオスタクト鏡から反射される太陽 光線方向と一致するように配向され、他辺は反射鏡に入射する太陽光線に対して 平行である。

二等辺三角形の底辺は反射鏡を固着したリンクであり、へりオスタクト鏡上に入 射する太陽光線とこの鏡によって受器に反射される太陽光線とのなす角度の二等 分線である。入射太陽光線に対して平行なレバーは年の時点に対応して太陽傾斜 の補正な導入する事かできる装置を備えている。前記のへりオスタクト太陽追跡 機構の設計は、その構造の強度の不十分さの故に、７θθ〜１００■以下の径の 反射鏡しか使用できない（Ｊ、Ｄ、ワルトン。

Ｓ、　Ｈ，ボマール、Ｎ、Ｆ：１．ボウルス、４（θθ苫高温太陽テスト・７ア シリテイ、ＡＮＳ人ＬＤＯ，ムｌｌ、ｌ？ｔ／）。

さらに反射鏡がリンク上に直角に固着されていることの結果、日中に太陽光線に 対して、より多くの反射鏡面積が必要とされる。前記の欠点から、この種のへり オスタクトの応用範囲が制限され、これを高精度の太陽追跡が必要とされる強力 な太陽エネルギー・プラント、たとえば太陽炉において使用することができない 。

〔発明の概要〕

本発明の目的は、太陽追跡機構の動的構造が高度の追跡を可能とし、日中作動期 間における太陽放射線受器を照射するために必要とされる反射鏡面積を最小限に 成し太陽光線屈折の補正を可能とする太陽エネルギー−プラント用へりオスタク トを提供するにある。

本発明によれば、太陽放射線受器と太陽追跡機構を備えたへりオスタクトとをふ くみ、前記の機構の駆動軸は地球面に対して一定角度に配置され、この角度は太 陽エネルギー・プラントの位置の地理学的緯度に等しい太陽エネルギー・プラン トにおいて、ヘリオスタットは回転型マウント上に搭載され、このマウントは相 互に直角に配置されたλ軸から成り、主軸はへりオスタクト鏡から反射される光 線の方向に設定され、太陽追跡機構は、太陽の方向にむけられ入子量ブームに枢 着された剛性リンクから成り、前記剛性リンクの一端は、へりオスタクトの担持 フレーム上に固着された案内部材中に設定されたスライダによってへりオスタク トに枢着され、この点において軸の軸線が回転型マウントの主軸の軸線と交差し 、入子型ブームは駆動軸に枢着されることを特徴とする太陽エネルギーΦプラン トが提供される。

太陽光線の屈折を可能とするため、太陽追跡機構は、駆動軸の軸線が回転型マウ ントの主軸の軸線と交差する点において回転型マウントの主軸と同軸に配置され た被駆動軸を具備し、この被駆動軸は主軸の軸線にそって移動することができ、 剛性リンクの長さは調整可能であるようにすべきである。

本発明の使用は、太陽プラントの日中作動期間中において太陽放射線受器に必要 な反射鏡面積全体を最小限に成し、単一へりオスタクトの反射面積を増大し、こ のようにして特定の熱出力に達するために必要とされるヘリオスタクトの数を減 少させる可能性を与えることができる。ヘリオスタットの太陽追跡機構の運動学 は、太陽が雲間に隠れているときの盲“追跡な可能とする。

図面の簡単な説明 以下、本発明な図面を参照しながら特定の実施例についてさらに詳細に説明する 。

付図において、第１図は本発明による太陽エネルギー・プラントの略図、 第２図は本発明による太陽追跡機構の構造図、第３図は本発明による屈折補正装 置の拡大図、第７図は本発明による太陽プラントの軸側投影図である。

〔実施例〕

本発明による太陽エネルギー・プラントは太陽放射線受器（集光器）／とへりオ スタクトλとを含み、このヘリオスタットは相互に垂直に配置されたユ軸から成 る回転式マウント３上に取り付けられている。主軸ダは、放射線受器／とへりオ スタラトコとの幾何軸−を結ぶ線６と一致している。他方の軸！はこの主軸ダに 対して垂直に設定されている。

太陽追跡機構は駆動軸７と、剛性リンクｇと、これらに枢着された入子型ブーム デとからなる。剛性リンクｌの一端が点Ａにおいて駆動軸７に枢着され、この点 において主軸≠の軸線が駆動軸７の軸線と交差している。剛性リンクｔの他端は 、へりオスタラトコの担持７レーム／コ上に固着された案内部材／／の中に配置 されたスライダ１０Ｋよってへりオスタラトコと連結されている。

駆動軸７は、太陽の可視運動な追跡するために同期的に回転することができる。

剛性リンクｔの長さＬは、主軸ダの軸線が回転マウント３の軸５の軸線と交差す る点Ｂと点Ａとの間隔Ｓに等しい。入子型ブームタは駆動軸りと剛性リンクＳと に枢着されている。

太陽追跡機構が屈折補正装置／ｊ（第２図）を備えている場合、剛性リンクｔは 、点Ａにおいて、回転型マウントＪの主軸ダと同軸に配置された被駆動軸／ｌに 枢着される。駆動軸７は、回転継手ｌよを介して入子屋プームデによって剛性リ ンクｇに枢着されている。

屈折補正装置／３（第３図）はヒンジ１６を含み、このヒンジによってｔｉｌｌ 性リンクｇは被駆動軸／ｌに枢着され、またこの被駆動軸／’ｌに沿って移動す ることかできる。またこの屈折補正装置は、剛性リンクｇの長さを調節するため にヒンジｌ＆と入子製リンク／ざとを移動させるための機構１７を冨む。

太陽追跡機構の駆動軸７（第参図）は地球の表面に対して、へりオスタラトコの 場所の緯度に等しい角度ψに設定されている。剛性リンクｊと、線ＡＢは点Ａを 頂点とする鋭角な成している。へりオスタクトλの面に対す本発明によって作ら れた太陽エネルギーφプラントは下記のように作動する。

作業日の最初に、剛性リンクｌ（第１図）は、入子製ブームデの長さを変更する こと罠より、太陽の傾斜に対応して設定される。この時点における剛性リンクは 太陽の方に向けられている。駆動軸７は、正確な時間信号によって測定された１ ５７時の一定角速度ωの回転な開始する。剛性リンクｔが駆動軸りによって回転 させられ、へりオスタラトコのフレームｌコ上に固層された案内部材／／に沿っ てスライダＩＯが移動する。スライダｌθの運動により、ヘリオスタラトコがマ ウント３の軸ダとＳの軸線回りに回転させられる。、その結果、へりオスタラト コは、回転中心としての点８回りに複合運動を成し、タラトコの幾何中心を結ぶ 線ＡＢと剛性リンクＳとの成す鋭角の二等分線として留まる。

従って、へりオスタラトコの反射鏡から反射される太陽光線は太陽ディスクの中 心と線６とを通る面の中に留まり、線乙に沿って方向づけられている。

太陽の高さが３００以下であるときには、屈折が太陽追跡精度に十分に影響する ことができる。屈折を可能とするため、追跡操作中に補正を導入する装置／ｊ（ 第２図）が配備される。機構／？（第３図）のハンドルを回転することにより、 ヒンジ／６を線６（第１図）に沿っである程度移動させることができる。同時に １間隔りとＳが等しく、また剛性リンクざの前の位置とその折位置との角度がこ の特定日の最大屈折に等しくなるようＫ。

ることかできる。

駆動軸りの回転は、入子型ブームデと回転継手１１（第２図）とを介して剛性リ ンクＳに位置され、このリンク、ｇは被駆動軸／ダと共に回転する。その結果、 スライダ／θ（第１図）が案内部材ｌｌに沿って移動する。−・リオスタットコ の反射面は、点ＢＫおける回転中心に対して複合運動を成す。

このよ５Ｋして太陽追跡機構が被部動軸ｌ弘を備え、この被駆動軸に対してリン クｔが連結され、回転運動が駆動軸７から入子屋プームデを介して剛性リンクＩ Ｋ伝達されるとき、構造がさらに強固となる。

このような屈折補正と、太陽追跡機構の機械的構造の強固化とを考慮すれば、太 陽追跡がさらに正確となる。

へりオスタラトコの屈折面がマウント３の２＠ダと３の交差点に対して回転する に従って、屈折面は作業日の開始時と終了時にへりオスタクト面に対する投影に よって形成される楕円の半長軸と一致する。これにより、太陽プラントの作業日 全体において太陽放射線受器を照射するために必要とされるへりオスタラ）Ｊの 鏡面積を最小限にする事ができる。

工業的用途 本発明は、高温太陽炉５例えば塔構造を有する太陽熱発電機において使用する事 ができる。

国際調査報告

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．太陽放射線受器（１）と、太陽追跡機構を備えたヘリオスタット（２）とを ふくみ、前記の機構の駆動軸（７）は地球面に対して角度（α）に配置され、こ の角度は太陽エネルギー・ブラントの位置の地理学的緯度に等しい太陽エネルギ ー・ブラントにおいて、ヘリオスタット（２）は回転型マウント（３）上に搭載 され、このマウント（３）は相互に直角に配置された２軸（４と５）から成り、 主軸（４）はヘリオスタット鏡から反射される光線の方向に設定され，太陽追跡 機構は、太陽の方向にむけられ入子型ブーム（９）に枢着された剛性リンク（８ ）から成り、前記剛性リンク（８）の一端は、ヘリオスタット（２）の担持フレ ーム（１２）上に固着された案内部材（１１）中に設定されたスライダ（１０） によってへリオスタット（２）に枢着され、これに対して前記剛性リンク（８） の他端は点（Ａ）において駆動軸（７）に枢着され、この点において軸（７）の 軸線が回転型マウント（３）の主軸（４）の軸線と交差し、入子型プーム（９） は駆動軸（７）に枢着されることを特徴とする太陽エネルギー・ブラント。
2. ２．太陽追跡機構は、駆動軸（７）の軸線が回転型マウント（３）の主軸（４） の軸線と交差する点（Ａ）において回転型マウント（３）の主軸（４）と同軸に 配置された被駆動軸（１４）を具備し、この被駆動軸（１４）は主軸（４）の軸 線にそって移動することができ、剛性リンク（８）の長さ（Ｌ）は調整可能であ ることを特徴とする請求の範囲第１項による太陽エネルギー・ブラント。