початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2008519

ПРИСТРІЙ ДЛЯ ПЕРЕТВОРЕННЯ ЕНЕРГІЇ

Ім'я винахідника: Овечкін Володимир Петрович
Ім'я патентовласника: Овечкін Володимир Петрович
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1990.03.15

Використання: в області енергетики, зокрема при перетворенні енергії вітру і сонця. Сутність: пристрій для перетворення енергії містить криволінійну несучу трасу у вигляді щонайменше двох еквідистантних шляхів, на яких розміщені опорні візки з встановленими на них щонайменше одним багатосекційним каркасом з підтримуючою частиною і з перетворювачами енергії, розташованими вздовж несучої траси з можливістю переміщення по ній і автоматичної орієнтації. Новим в пристрої є те, що опорні візки, забезпечені приводами, з'єднані один з одним зв'язками і утворюють щонайменше два ланцюги, встановлені з можливістю синхронного переміщення по еквідистантним шляхах несучої траси. Крім того, перетворювачі енергії виконані у вигляді вітрових і сонячних перетворюючих пристроїв. Еквідистантно шляху виконані у вигляді сполучених ділянок різної кривизни. Ланцюги опорних візків встановлені з можливістю зміни їх довжини за рахунок зміни довжини їх зв'язків. Щонайменше два каркаса з підтримуючими частинами розташовані на протилежних ділянках несучої траси. Каркас встановлений з можливістю відхилення його центру мас щодо його місць закріплення на опорних візках у напрямку, поперечному шляху несучої траси.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до галузі енергетики, зокрема до перетворення енергії вітру і сонця.

Відомо вітроенергетичне пристрій [1], що складається з багатосекційного каркаса з розміщеними на ньому робочими елементами перетворювачів енергії вітрового потоку, який встановлено на опорних візках з можливістю переміщення по криволінійній несе шляху.

Такий пристрій недостатньо ефективно через те, що частина робочих елементів завжди розташована в тіньовий зоні каркаса, велика маса рухомих частин веде до значних втрат енергії на тертя, а зайнята пристроєм поверхню землі не може використовуватися для інших цілей

Відомі пристрої для фотоелектричного [2] і відображуюче-фокусирующего [3] перетворення сонячної енергії в електричну або теплову, в яких відсутні великі рухомі частини, робочі елементи завжди звернені в напрямку сонця, але значна площа поверхні землі, зайнята пристроями, і не може використовуватися за іншим призначенням.

Відомо пристрій для перетворення енергії вітру [4], прийняте за прототип, в якому робітники перетворюють елементи розміщені на жорсткому багатосекційні каркасі, який встановлений на опорних візках з можливістю переміщення по двом еквідистантним шляхах несучої траси при зміні напрямку вітру.

Однак цей пристрій недостатньо ефективно з наступних причин.

По-перше, збільшення потужності вітроенергетичних перетворювачів веде не тільки до значно більшого збільшення маси багатосекційного каркаса, але і до суттєвого ускладнення процесу його переміщення по несучої трасі. Крім того, для здійснення можливості роботи пристрою потрібно досить точна вивірка еквідистантних шляхів в горизонтальній площині і відносно один одного. По-друге, зона поверхні землі, розташована як всередині еквідистантних шляхів пристрої, так і на деякій відстані за їх межами, не може використовуватися для об'єктів промислового, сільськогосподарського і соціально-побутового призначення.

Винахід направлено на вирішення завдання підвищення ефективності роботи в результаті багаторазового збільшення потужності пристрою і на підвищення ефективності використання займаної ним території за рахунок здійснення можливості розміщення на ній інших об'єктів промислового, сільськогосподарського і культурно-побутового призначення.

Зазначена задача вирішується за рахунок того, що в пристрої для перетворення енергії, що містить криволінійну несучу трасу, що включає щонайменше два еквідистантних шляху, розміщені на них з можливістю переміщення опорні візки з встановленим на них з можливістю автоматичної орієнтації і розміщеним уздовж несучої траси по меншій міру одним багатосекційним каркасом з підтримуючою частиною і перетворювачі енергії, встановлені на каркасі, опорні візки забезпечені приводами і з'єднані один з одним зв'язками з утворенням щонайменше двох ланцюгів, встановлених з можливістю синхронного переміщення по еквідистантним шляхах несучої траси. Крім того, перетворювачі енергії виконані у вигляді вітрових і (або) сонячних перетворюючих пристроїв, еквідистантно шляху виконані у вигляді сполучених ділянок різної кривизни, а ланцюга опорних візків встановлені з можливістю зміни їх довжини за рахунок зміни довжини їх зв'язків, щонайменше два каркаса з підтримують частинами розташовані на протилежних ділянках несучої траси, каркас встановлений з можливістю відхилення його центру мас щодо його місць закріплення на опорних візках у напрямку, поперечному шляху несучої траси.

До істотних відмітних ознак пристрої для перетворення енергії належать такі.

Опорні візки багатосекційного каркаса і його підтримує частини поспинані і утворюють щонайменше два ланцюги.

Ланцюги опорних візків, забезпечених приводами, встановлені з можливістю синхронного переміщення по еквідистантним шляхах несучої траси.

Перетворювачі енергії виконані у вигляді вітрових і (або) сонячних перетворюючих пристроїв.

Еквідистантно шляху несучої траси виконані у вигляді сполучених ділянок різної кривизни.

Ланцюги опорних візків встановлені з можливістю зміни їх довжини за рахунок зміни довжини їх зв'язків.

Щонайменше два каркаса з підтримуючими частинами розташовані на протилежних ділянках несучої траси.

Каркас встановлений з можливістю відхилення його центру мас щодо його місць закріплення на опорних візках у напрямку, поперечному шляху несучої траси.

	На фіг. 1 представлена ​​схема пристрою для перетворення енергії (вид зверху) з кільцевої замкнутої трасою з двох еквідистантних шляхів; на фіг. 2 - те ж, з незамкненою трасою з трьох еквідистантних шляхів; на фіг. 3 - те ж, із замкнутою трасою у вигляді багатогранника з округленими сполученнями сторін; на фіг. 4 - розріз А-А на фіг. 1 (з підтримуючою частиною у вигляді односторонніх гнучких розтяжок з нахилом частини каркаса з перетворювачами енергії назустріч вітровому потоку); на фіг. 5 - розріз Б-Б на фіг. 2 (з підтримуючою частиною у вигляді двосторонніх гнучких розтяжок).

Пристрій для перетворення енергії містить замкнуту (фіг. 1, 3) або разомкнутую (фіг. 2) несучу трасу 1 з еквідистантним по всій її довжині шляхами 2, встановленими на земній або водної поверхні. На шляхах траси 1 розміщені опорні візки 3, з'єднані зв'язками 4 в ланцюзі 5, 6, забезпечені вбудованими або автономними приводами (не показані). Ланцюги опорних візків 5, 6 встановлені з можливістю зміни їх загальної довжини за рахунок подовження або укорочення зв'язків 4, що з'єднують опорні візки 3 в ланцюзі. На ланцюгах опорних візків, розташованих на різних шляхах траси 1, встановлений принаймні один багатосекційний каркас, що складається з двох частин - частини 7, на секціях якої встановлено перетворювачі енергії 8, а також підтримує частини 9, виконаної у вигляді, наприклад, системи гнучких розтяжок (фіг. 4, 5). Частина 7 каркаса з перетворювачами енергії 8 розміщена на ланцюгу 5 опорних візків, а підтримуюча частина 9 каркаса може розміщуватися на одній (фіг. 1) або двох (фіг. 2, 3) ланцюгах 6 опорних візків, розташованих відповідно з однією або з двох сторін щодо частини 7 каркаса.

Секції частини 7 каркаса з'єднані один з одним і мають можливість відхилятися щодо місць їх закріплення на опорних візках у напрямку, поперечному шляху несучої траси, тобто назустріч вітровому потоку 10 (фіг. 4). В якості перетворювачів енергії 8 можуть бути застосовані і вітрові, і сонячні енергетичні перетворювачі, що працюють окремо або спільно. Пристрій забезпечений вбудованими або розміщеними окремо датчиками вимірювання просторово-енергетичних параметрів вітрового 10 і сонячного 11 потоків енергії і датчиками контролю параметрів вузлів пристрою, пов'язаними з системою управління. Приводи переміщення ланцюгів опорних візків, механізми орієнтації і регулювання каркаса і перетворювачів енергії, пристрої збору, підготовки і передачі енергії споживачу та ін. І пов'язані з системою управління.

У зоні розташування пристрою можуть розміщуватися об'єкти 12 промислового, сільськогосподарського і соціально-побутового призначення.

ПРИСТРІЙ ДЛЯ ПЕРЕТВОРЕННЯ ЕНЕРГІЇ працює наступним чином

За командою системи управління в ручному або автоматизованому режимі ланцюга 5, 6 опорних візків 3 переміщаються по трасі 1 з розташованим на них каркасом в положення, відповідне поперечному розташуванню каркаса щодо вітрового 10 або сонячного 11 потоку енергії (фіг. 1, 2, 3). Перетворювачі енергії 8, орієнтовані за сигналами системи управління і налаштовані на певний режим роботи, під дією енергопотоків виробляють електричну енергію або концентрують теплову енергію сонця в певній галузі зони розташування пристрою. Електрична чи теплова енергія від перетворювачів надходить в загальну енергосистему пристрою, в якій здійснюється її підготовка за необхідними параметрами (частота, напруга, рід, сила струму, температура, тиск теплоносія і ін.) І передача споживачеві.

Виробляється енергія використовується для потреб розташованих в зоні облаштування промислових, сільськогосподарських і соціально-побутових об'єктів 12 або передається в інші райони. Надлишок енергії може накопичуватися для подальшого використання шляхом застосування відповідних акумулюючих пристроїв в залежності від місцевих умов.

При зміні напрямку і інтенсивності вітрового потоку і сонячного випромінювання система управління пристрою після обробки інформації від відповідних датчиків видає команду на зміну положення каркаса що не несе трасі 1 - синхронно включаються приводи переміщення ланцюгів опорних візків 5, 6 і весь каркас з перетворювачами енергії переміщується на відповідну ділянку траси 1, розташований поперек енергопотоків 10 або 11.

При розміщенні на каркасі вітрових перетворювачів енергії можливі, наприклад, варіанти пристрою, що передбачають розміщення на криволінійної (фіг. 1) або багатогранної (фіг. 3) замкнутої (фіг. 1, 3) або розімкнутої (фіг. 2) трасі 1 двох або більше каркасів, частина з яких розташовується з навітряної сторони, а інші - з підвітряного боку пристрою. Причому підтримуюча частина 9 каркаса розташовується з одного (фіг. 4) або з двох (фіг. 5) сторін від частини 7 каркаса з перетворювачами енергії. Для зменшення навантаження на гнучкі розтяжки підтримуючої частини 9 каркаса його частина 7 встановлена ​​з можливістю зміщення центру мас щодо місць закріплення секцій з перетворювачами енергії 8 в напрямку назустріч вітровому потоку 10 шляхом, наприклад, нахилу. Величина нахилу залежить від вітрового навантаження на каркас і забезпечується зміною довжини розтяжок частини 9 каркаса. Нахилом каркаса назустріч вітровому потоку забезпечується зменшення (компенсація) величини перекидаючого моменту від діючої на каркас сили тиску вітру і відповідно зменшення навантажень на розтяжки підтримуючої частини каркаса.

При переміщенні каркаса по несучої трасі 1 з ділянками різної кривизни (фіг. 3) для компенсації різниці в довжинах еквідистантних шляхів (зовнішній шлях довший внутрішнього) опорні візки з'єднані в ланцюзі 6 за допомогою зв'язків 4, мають можливість змінювати по команді системи управління відстань між опорними візками 3. Так, при переміщенні каркаса по трасі з трьох еквідистантних шляхів різної кривизни (фіг. 2) зв'язку між опорними візками зовнішнього шляху подовжуються, внутрішнього шляху коротшають, а сpеднего шляху залишаються незмінними. Цим досягається розташування всіх трьох опорних візків, які перебувають на різних шляхах і пов'язаних з однією секцією каркаса, на одній радіальної лінії криволінійної траси і забезпечується стабільність каркаса у вертикальній площині.

Багатогранна форма несучої траси (фіг. 3), кожна грань якої дорівнює або перевищує сумарну довжину наявних на ній каркасів, дозволяє найбільш ефективно розташувати всі каркаси на трасі щодо вітрового потоку. Досягається це тим, що межі траси пристрої і розташовані на каркасі перетворювачі енергії розміщуються перпендикулярно напрямку пануючих вітрів для даної місцевості (з урахуванням "троянди вітрів").

Спотворення характеру вітрового потоку в тіньовий зоні каркаса, розташованого з навітряного боку пристрою, і зниження енергетичного потенціалу не впливають на роботу каркаса, розташованого на тій же трасі, але з підвітряного боку пристрою. Це пояснюється тим, що відстань між каркасами може досягати декількох кілометрів. При проходженні цієї відстані вітрової потік навіть при висоті каркаса, вимірюваної десятками і сотнями метрів, повністю вирівнюється.

Особливістю пристрою, на якому розташовані сонячні перетворювачі енергії, є те, що траса 1 виконується незамкненою, орієнтованої на схід, південь і захід в разі, якщо на трасі розташований один каркас (фіг. 2). Для многокаркасного пристрої з сонячними перетворювачами траса виконується замкнутої.

При розміщенні на каркасі і вітрових, і сонячних перетворювачів енергії підвищується регулярність (рівномірність) вироблення енергії. При наявності вітру працюють вітрові перетворювачі, при наявності сонячного потоку енергії працюють сонячні перетворювачі, при наявності вітрового і сонячного потоків енергії працюють ті і інші в оптимальному співвідношенні.

(56) Авторське свідоцтво СРСР N 1307082, кл. F 03 D 3/06, опублік. 1987.

Авторське свідоцтво СРСР N 275249, кл. Н 01 L 31/00, опублік. 1970. Наступні

Авторське свідоцтво СРСР N 1272062, кл. F 24 J 2/18, опублік. 1986.

Авторське свідоцтво СРСР N 1280180, кл. F 03 D 1/02, опублік. 1986.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. ПРИСТРІЙ ДЛЯ ПЕРЕТВОРЕННЯ ЕНЕРГІЇ, що містить криволінійну несучу трасу, що включає щонайменше два еквідистантних шляху, розміщені на них з можливістю переміщення опорні візки з встановленим на них з можливістю автоматичної орієнтації і розміщеним уздовж несучої траси щонайменше одним багатосекційним каркасом з підтримуючою частиною і перетворювачі енергії, встановлені на каркасі, що відрізняється тим, що, з метою підвищення ефективності роботи і використання займаної території, опорні візки забезпечені приводами і з'єднані один з одним зв'язками з утворенням щонайменше двох ланцюгів, встановлених з можливістю синхронного переміщення по еквідистантним шляхах несучої траси.

2. Пристрій за п. 1, яке відрізняється тим, що перетворювачі енергії виконані у вигляді вітрових і (або) сонячних перетворюючих пристроїв.

3. Пристрій за п. 1, яке відрізняється тим, що еквідистантно шляху виконані у вигляді сполучених ділянок різної кривизни, а ланцюга опорних візків встановлені з можливістю зміни їх довжини за рахунок зміни довжини їх зв'язків.

4. Пристрій за п. 1, яке відрізняється тим, що щонайменше два каркаса з підтримуючими частинами розташовані на протилежних ділянках несучої траси.

5. Пристрій за п. 1, яке відрізняється тим, що каркас встановлений з можливістю відхилення його центру мас щодо його місця закріплення на опорних візках у напрямку, поперечному шляху несучої траси.

Версія для друку
Дата публікації 10.02.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів