181777. lajstromszámú szabadalom • Napkerék
3 181777 4 A tükrök méreteit ráadásul nem is érdemes bizonyos határ fölé növelni ebben a rendszerben, mert a nagy tükrök egymást leárnyékolnák, így még meszszebb kéne egymástól elhelyezni őket, ami a helyigényt fokozza. Ráadásul a megnövekedett súly szinte megoldhatatlan gondokat vetne fel a tükrök ágyazása és mozgatása szempontjából. Ezek a tényezők — sok egyéb mellett - komoly akadályt jelentettek a napenergia felhasználásának útjában. A találmánnyal célunk a fentiekben vázolt valamennyi nehézség egyidejű kiküszöbölése és olyan napkerék, energiatermelő egység kialakítása napenergia hasznosítására, amelynek területkihasználása sokkal jobb az eddigieknél. Ezeknek a hátrányoknak a kiküszöbölésére olyan napkerekekkel kezdtek el kísérletezni, amelyeknek tükrük, napenergiát hasznosító erőgépcsoportjuk és ezeket hordozó mechanikájuk van, á mechanikát pedig függőleges és vízszintes napkövető rendszerrel látták el. Ilyen megoldások ismerhetők meg például a 2 365 085, 2 275 740 és a 2 310 477 számú francia szabadalmi leírásból. Ezek a megoldások azonban nem tudtak széles körben elterjedni, mert tényleges megvalósításuk sok mechanikai problémát vet fel. Értelmetlen lenne ugyanis ilyen napenergia hasznosító berendezésből többet egymás mellett elhelyezni, mert akkor újra jelentkeznek az általuk kiküszöbölni remélt hátrányok. Ha azonban ezeket a berendezéseket olyan nagyságúra készítenék, amelyik már gazdaságos működést tesz lehetővé, sok szilárdsági és különösen a napkövető rendszerekkel kapcsolatban mozgatási probléma merül fel. Ezek a tényezők - sok egyéb mellett - komoly akadályt jelentettek a napenergia felhasználása útjában. A találmánnyal célunk a fentiekben vázolt valamennyi nehézség egyidejű kiküszöbölése és olyan napkerék, energiatermelő egység kialakítása, amelynek területkihasználása sokkal jobb az eddigieknél, mozgatásának vezérléséhez nem kell bonyolult számítógépes rendszer, az energiatermelő egység mérsékelt égövi meteorológiai viszonyok között is tud számottevő energiát szolgáltatni, ráadásul a felépítés, mozgatás sem jár különösebb gonddal, így gazdaságos méretek valósíthatók meg. Találmányunk alapja az a felismerés, hogy az energiát gyűjtő tükörfelületet és a hasznosító erőgépet egy mechanikai egységbe helyezzük el és a gyűjtőfelületet olyan nagyra készítsük, ami a gazdaságos üzemeltetést lehetővé teszi. Ehhez egyrészt új hordozómechanikát, másrészt új napkövető rendszereket kell kidolgozni. A továbbfejlesztés, azaz maga a találmány most már az, hogy a napkeréknek függőleges napkövető rendszerként a tükröt és az erőgépcsoportot hordozó, helytálló módon egymáshoz erősített óriáskerekei, ezeket alátámasztó talapzata, valamint az óriáskerekek és a talapzat között elhelyezett, a talapzatban ágyazott támgörgői és az óriáskerekeket a támgörgőkön legördítő hajtása van. Vízszintes napkövető rendszerként pedig folyadékkal feltöltött úsztatómedencéje, ebben elhelyezett és a talapzathoz csatlakozó körasztala, a körasztalhoz és az úsztatómedencéhez kapcsolódó billenésgátló és központosító görgői, valamint a körasztalt az úsztatómedencéhez képest elmozdító hajtása van. Ennek a megoldásnak a legfőbb jelentősége az, hogy a viszonylag nagy méretek miatti tekintélyes súly ellenére is könnyen lehetővé válik mind a függőleges napkövetés, mind pedig a vízszintes napkövetés. Az előbbi esetben ugyanis egy-egy támgörgőre olyan kis súly jut csak, ami a rendszer függőleges síkban való elfordíthatóságát egyáltalán nem nehezíti. A vízszintes napkövető rendszer találmány szerinti megoldása egyszerűen teszi lehetővé a nagy felületű és az egész napkerék súlyával terhelt körasztal elfordítását. Különösen igaz az akkor, ha a találmány szerint célszerűen a körasztalt légpárnás kialakításúra készítjük. Ekkor ugyanis a folyadékkal feltöltött úsztatómedencében lebegő körasztal elfordításához — a folyadéksúrlódástól eltekintve — nem kell súrlódó erőt leküzdeni. A találmány szerint a napkereket szélenergiát hasznosító erőgépekkel is elláthatjuk, amihez a hordozómechanikára legalább egy szélerőgépet szerelhetünk. Ezt a találmány szerint célszerűen kialakíthatjuk úgy, hogy a szélerőgépet a napkerék egyik szélső óriáskerekére szereljük. Célszerű, hogy a szélerőgép lapátátmérője 50 méternél kisebb, célszerűen 18—22 méter között legyen. Ekkor a szélerőgépeket mindig tiszta, nem zavart szél éri, a méretek pedig olyanok, amik a szél legjobb kihasználását teszik lehetővé egyrészről, másrészről pedig több szélerőgép elhelyezése válik lehetségessé alkalmazásukkal. A találmány szerint célszerű, ha a napenergiát hasznosító rész önmagában ismert kollektorként és/vagy szintén ismert napcellaként van kialakítva. Ezekkel közvetlenül nyerhető energia. A napenergiát hasznosító rész másik célszerű megoldása, amely tükörrel és energiaátalakító erőgépcsoporttal van ellátva, ahol a tükör síktükör darabokból álló parabolatükör, és a gépcsoport a tükör gyújtópontjában van elhelyezve. Ezzel a napenergia igen jó hatásfokú összegyűjtése és átalakítása válik lehetségessé. A találmányt az alábbiakban kiviteli példák kapcsán a csatolt rajzra való hivatkozással mutatjuk be részletesebben. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti napkerék oldalnézete, részben metszete; a 2. ábra az 1. ábra szerinti napkerék elölnézete, részben metszete; a 3. ábra a találmány szerinti napkerék másik kiviteli alakja oldalnézetben, részben metszetben; a 4. ábra a találmány szerinti napkerék telepítési váz'ata felülnézetben. A találmány szerinti napkeréknek az 1. ábrán látható kiviteli alakjában parabolikus 1 tükör van elhelyezve a beérkező napsugarak összegyűjtésére. Az 1 tükör gyújtópontjában 2 erőgépcsoport van elhelyezve, amellyel a hőenergiát - ebben a példában - villamosenergiává alakítjuk. Az 1 tükör és a 2 erőgépcsoport alkotja a napkeréknek a napenergiát hasznosító részét. Mindezeket a napkerék hordozómechanikája tartja, amely — a 2. ábrán láthatóan — egymással párhuzamos 3 óriáskerekekből áll. A 3 óriáskerekek a helyzetüket rögzítő elemekkel együtt 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
