ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2034742

СОНЯЧНА ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ І СПОСІБ ЇЇ ЕКСПЛУАТАЦІЇ

СОНЯЧНА ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ І СПОСІБ ЇЇ ЕКСПЛУАТАЦІЇ

Ім'я винахідника: Братута Є.Г .; Бродський В.Л .; Симоненко А.С.
Ім'я патентовласника: Харківський політехнічний інститут; Інститут "Укркраненерго"
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1990.07.03

Винахід відноситься до аеростатної техніці, зокрема до сонячних електростанцій, розміщених на прив'язних літальних апаратах легше повітря. Мета винаходу - спрощення експлуатації. Пристрій містить поле сонячних елементів 1, вузли для їх кріплення 2, літальні апарати 3 і 4 легший за повітря, механізми повороту поля сонячних елементів 5, гнучкі тяги 6, механізми вертикального переміщення 7 і 8 літальних апаратів. Поле сонячних елементів 1 змонтовано між літальними апаратами 3 і 4. Відстань між осями механізмів 7 і 8 вертикального переміщення літальних апаратів 3 і 4 задовольняє нерівності B L-2h хв, де L - довжина поля сонячних елементів 1; h хв - мінімальна висота розташування поля сонячних елементів 1, на якій виробляються монтаж, налагодження та обслуговування електростанції. Спосіб експлуатації сонячної електростанції включає її розміщення на прив'язних літальних апаратах 3 та 4 і підйом на висоту, що перевищує максимальну висоту хмарності для даного регіону. Літальні апарати 3 і 4 мають довгими осями по лінії схід-захід. Орієнтують поле сонячних елементів 1 на сонці, обертаючи його навколо осі, яку встановлюють під кутом , Рівним географічній широті місця розташування електростанції, шляхом рознесення літальних апаратів 3 і 4 по висоті.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до аеростатної техніці, зокрема до сонячних електростанцій, розміщених на прив'язних аеростатах, для виробництва електроенергії з використанням поновлюваного, альтернативного та екологічно чистого джерела енергії Сонця, і може бути використано в будь-якому регіоні світу, в тому числі в хмарних і холодних районах, як в автономному режимі, так і в сукупності з іншими діючими електростанціями.

Відома сонячна електростанція, яка містить прив'язні літальні апарати легше повітря з гнучкими тягами і механізмами вертикального переміщення, поле сонячних елементів з вузлами їх кріплення і механізмами повороту.

Відомий і спосіб експлуатації сонячної електростанції [1] при якому її розміщують на прив'язних літальних апаратах легше повітря і піднімають на висоту, що перевищує максимальну висоту хмарності для даного регіону, і орієнтують поле сонячних елементів на сонці шляхом його обертання.

Недоліком сонячної електростанції і способу її експлуатації є складність експлуатації.

Метою винаходу є спрощення експлуатації.

Це досягається тим, що певною сонячної електростанції поле сонячних елементів змонтовано між літальними апаратами, а відстань між осями механізмів вертикального переміщення ня літальних апаратів задовольняє нерівності b L 2h хв, де L довжина поля сонячних елементів, h хв мінімальна висота розташування поля сонячних елементів, на якій виробляються монтаж, налагодження та обслуговування електростанції.

Крім того, у відомому способі експлуатації сонячної електростанції у своєму розпорядженні літальні апарати довгими осями по лінії схід-захід, а обертання поля сонячних елементів здійснюють навколо такої осі, яку встановлюють під кутом рівним географічній широті місця розташування електростанції, шляхом рознесення літальних апаратів по висоті.

СОНЯЧНА ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯ І СПОСІБ ЇЇ ЕКСПЛУАТАЦІЇ

На фіг. 1 показана сонячна електростанція, загальний вигляд; на фіг. 2 орієнтація електростанції на схід сонця; на фіг. 3 то ж, в полудень; на фіг. 4 той же, в момент заходу сонця; на фіг. 5 схема розташування гнучких тяг при монтажі поля сонячних елементів.

Пристрій містить поле сонячних батарей 1, вузли 2 для їх кріплення, верхній 3 і нижній 4 літальні апарати легше повітря, поворотні пристрої 5, гнучкі тяги 6, механізм 7 вертикального переміщення нижнього літального апарату і механізм 8 вертикального переміщення верхнього літального апарату.

Поле 1, змонтоване разом з конструкцією 2 на землі, прикріплене до літальних апаратів 3 і 4 за допомогою поворотних пристроїв 5. Апарати 3 і 4 гнучкими тягами 6 з'єднані з механізмами 7 і 8.

ПРАЦЮЄ ПРИСТРІЙ наступним чином

Поле 1, конструкція 2, пристрій 5 при обертанні механізмів 7 і 8 в напрямку збільшення довжини тяг 6 піднімаються в повітря. Симетричний і одночасний підйом апаратів 3 і 4 здійснюється до тих пір, поки поле 1 бракуватиме вище максимальної висоти хмарності для даного регіону. Досягне цієї позначки висоти механізм 7 зупиняється, припиняючи підйом апарату 4. Механізм 8 продовжує працювати в напрямку збільшення довжини тяг 6, пов'язаних з апаратом 3 і підйомом цього апарату. Підйом апарату 3 проводиться до тих пір, поки лінія, що з'єднує осі апаратів 3 і 4, утворює кут з лінією горизонту, що дорівнює географічній широті місця розміщення електростанції.

Розміщення механізмів 7 і 8 на землі таке, що довгі осі апаратів 3 і 4 спрямовані по лінії схід-захід і відстань між осями механізмів 7 і 8 вибрано таким, щоб b L 2h хв.

Для передачі виробленої на сонячній електростанції електроенергії використовуються гнучкі тяги 6. Після підйому поля 11 і конструкції 2 в проектне положення, коли лінія, проведена через осі апаратів 3 і 4 утворює кут з лінією горизонту, пристроями 5 проводиться їх поворот в таке становище, щоб сонячні промені падали на поле 1 під кутом, близьким до 90 о.

У разі, якщо в момент сходу сонця поле 1 було орієнтоване на схід (див. Фіг. 2), то до полудня поле 1 повертається пристроями 5 на кут, рівний 90 про (див. Фіг. 3). До моменту заходу сонця поле 1 займає вертикальне положення (див. Фіг. 4), відмінне від зображеного на фіг. 2 положення тим, що сонячні промені на поле 1 потрапляють під прямим кутом із заходу. За нічну півдоби поле 1 і конструкція 2 розгортаються в напрямку із заходу на схід, готуючи електростанцію до роботи при сході сонця.

Підйомна сила верхнього літального апарату Р В.А. 0,5 m (1 + sin ), А нижнього Р н.а. 0,5 m cos Виготовлення верхнього апарату на підйомну силу, меншу 0,5 m (1 + sin), не дозволяє підняти в повітря поле 1, конструкцію 2 і механізм 5 на висоту, що забезпечує потрібний кут Точно і виготовлення нижнього літального апарату на підйомну силу, меншу 0,5 · m · cos , Не дозволяє підняти поле 1, конструкцію 2 і механізм 5 з кутом (M вага пристрою).

Якщо підйомна сила верхнього апарату має запас, то кут буде більше заданого, що небажано, так як сонячні промені будуть падати на поле 1 під кутом, відмінним від заданого.

У разі розташування літальних апаратів так, що їх довгі осі не зорієнтовані по лінії схід-захід, то сонячні промені будуть падати на поле 1 під кутом, відмінним від кута 90о, що не дозволяє працювати електростанції з максимальним ККД.

Якщо відстань між осями механізмів вертикального переміщення буде більше значення 2 hмін, то кут між тягами 6 при мінімальній висоті поля 1 буде менше кута 90 про, що допустимо.

Використання гнучких тяг не тільки для вертикального переміщення, але і для передачі виробленої електроенергії споживачам, дозволяє зменшити металоємність електростанції за рахунок відсутності спеціальних токопроводов.

Сонячна електростанція може працювати як з акумуляторами, які будуть запасати вироблений надлишок електроенергії і віддавати її споживачам в темний час доби, так і в комплексі з наземними електростанціями, які покривають навантаження в темний час доби.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Сонячна електростанція, яка містить прив'язні літальні апарати легше повітря з гнучкими тягами і механізмами вертикального переміщення, поле сонячних елементів з вузлами їх кріплення і механізмами повороту, що відрізняється тим, що, з метою спрощення експлуатації, поле сонячних елементів змонтовані між літальними апаратами, а відстань між осями механізмів вертикального переміщення літальних апаратів задовольняє нерівності

b L 2h min,

де L довжина поля сонячних елементів;

h min мінімальна висота розташування поля сонячних елементів, на якій проводиться монтаж, налагодження та обслуговування електростанції.

2. Спосіб експлуатації сонячної електростанції, при якому її розміщують на прив'язних літальних апаратах легше повітря і піднімають на висоту, що перевищує максимальну висоту хмарності для даного регіону, і орієнтують поле сонячних елементів на сонці шляхом його обертання, що відрізняється тим, що мають у своєму розпорядженні літальні апарати довгими осями по лінії схід-захід, а обертання поля сонячних елементів здійснюють навколо такої осі, яку встановлюють під кутом , Рівним географічній широті місця розташування електростанції, шляхом рознесення літальних апаратів по висоті.

Версія для друку
Дата публікації 12.01.2007гг


НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ 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