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 RU2013652

енергоустановки

Ім'я винахідника: Маркелов Василь Фотеевіч
Ім'я патентовласника: Маркелов Василь Фотеевіч
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1991.03.29

Використання: для отримання енергії. Суть винаходу: енергоустановки містить вертикальний вітродвигун з лопатями, встановлений на циліндричній поплавці, розташованому в резервуарі з рідиною, і кінематично пов'язаний з робочою машиною, розміщеної на підставі. Ротор виконаний у вигляді пов'язаних трикутних каркасів, вершини яких зміщені в окружному напрямку один до одного. Лопаті попарно встановлені на ребрі кожного каркаса за допомогою шарнірів з пружним зв'язком, а площа кожної пари лопатей дорівнює площі боку каркаса. Поплавок забезпечений елементом кочення, розміщеними на його вертикальних утворюють, і противагою. Внутрішня поверхня резервуара виконана сферичної, причому елементи кочення контактують з останньої.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до енергетики і може бути використано для забезпечення споживачів енергією, запасеної в воді і повітрі.

Вже відома вітроенергетична установка, що містить вітродвигун і приводить повітряний компресор, стиснене повітря якого живить пневмодвигун. У схемі використані Пневмоакумулятори і електрогенератор (заявка Великобританії N 2112463, кл. F 03 D 9/02, 1983). Однак в цій установці застосований поршневий пневмодвигун і тому не імпользуется відбір теплоти від рідини, коли відбувається спливання розширюється обсягу газу всередині поплавця-дзвони, що знижує ККД.

Відома сонячна установка, яка використовує парниковий ефект і представляє сонячний колектор для нагрівання води в сонячному колекторі, використовуваної для теплопостачання. ККД такої установки близький до 100%. Але закумулювати в воді теплота при існуючих способах перетворення не використовується для отримання енергії.

Нарешті, відома установка, що містить пневмогідродвігатель, з'єднаний з джерелом стисненого повітря. Хоча в прототипі використаний поплавковий пневмогідродвігатель, що містить плаваючий циліндричний корпус із закріпленим у ньому за допомогою гнучких зв'язків колоколообразного поплавка, здатного здійснювати вертикальні переміщення всередині корпусу на довжину зв'язків і при цьому здійснювати роботу, але обмеженість ходу поплавця гнучкими зв'язками і відсутність розрахункової формули чинного обсягу стисненого повітря, спочатку подається під поплавок не дозволяє визначати параметри установки і призводять до зниження ККД

У запропонованій установці істотно те, що, крім традиційного перетворення різних проявів енергії, передбачено найбільш ефективне витяг акумульованої в воді і повітрі сонячної енергії. Енергоізвлекающіе властивості обумовлені наступними фактами.

Використовуються властивості хімічних елементів і з сполук (суміш газів, складових повітря і сполука водню і кисню, що складають воду), що визначають як початкову, так і придбану їх нерівномірність, необхідна умова для створення постійно діючої машини.

Закон Архімеда розглядається як наслідок закону збереження енергії, коли виштовхує сила при рівних температурах рідини і тіла розглядається як наслідок дії різниці витрат енергії на створення або фазовий перехід з одного стану в інший зі зміною щільності тіла при незмінній щільності рідини і яка визначає ступінь плавучості - позитивну , коли виштовхує сила більше сили витягування, нульову, коли сила виштовхування і сила втягування рівні і негативну, коли сила виштовхування менше сили втягування. Формула закону Архімеда пропонується в такій редакції: "На тіло, занурене в рідину, діє сила, певна різницею витрат енергії на створення рідини і тіла або на перехід в інше агрегатний стан, що супроводжується зміною щільності (якщо рідина не вода), а й кількістю енергії , акумульованої рідиною і тілом в межах температур освіти або переходу в інше агрегатний стан (розтоплене, затвердіння, газоутворення ".

Виштовхуюча сила, що діє на підведений під стовп води або іншої рідини початковий обсяг газу або повітря, що володіє позитивною плавучістю, більше сили, необхідної для подолання тиску рідини над напірним патрубком джерела стисненого газу на величину сили, що забезпечує позитивну плавучість.

Виштовхуюча сила, що діє на володіє позитивною плавучістю обсяг газу, підведений під стовп води при рівних температурах води і газу, збільшується в міру спливання і зменшення тиску над ним зі збільшенням обсягу газу на величину початкового об'єму через кожні 10 м спливання (1 ат).

Виштовхуюча сила збільшується практично за незмінної щільності води в межах температур від 0 до 100 ^° С, тоді як газ збільшує свій обсяг на 1/273 початкового об'єму на кожен градус підвищення температури, т. Е. Змінює щільність в залежності від кількості витраченої енергії інтенсивніше води , порушуючи рівновагу енергопотенціалом води і повітря і спостерігається, коли є різниця температур рідини і газу.

Виштовхуюча сила збільшується, т. К. Підведення повітря практично відбувається в ізольованій системі води з низькою її теплопровідністю (Адіабатний процес), коли при падінні тиску на 1 ат відбувається зниження температури повітря приблизно на 24 ^о С, т. Е. Повітря практично завжди подається під воду з температурою нижче температури води, що дозволяє ефективно видобувати енергію при рівних температурах води і повітря і близьких до 0 ^о С.

Корисну роботу виконує середній діючий обсяг повітря, який при взаємодії з водою визначається зі співвідношення

При цьому коефіцієнт (1 + 0,5 Р) відображає початкову неравновесность, а ( ) - Придбану, де V _д - діючий обсяг газу, V _п - об'єм стисненого газу при абсолютному тиску, Р - коефіцієнт тиску, що залежить від висоти стовпа води, t - температура води, t ₁ - температура повітря.

Все вищевикладене підтверджується наступними висновками і дослідами.

Звернемо увагу на розташування хімічних елементів у періодичній системі. Не можна не помітити, що всі вони розташовані в міру збільшення їх атомної ваги, т. Е. По неравновесности. Неможливо заперечувати, що на їх створення природою витрачено різну кількість енергії і ця різниця визначила і властивості елементів, таких як щільність, теплоємність і теплопровідність. У цьому ряду є водень, залізо і ртуть. В ртуті спливуть і водень і залізо, але кількість виробленої при цьому роботи буде більше у водню, ніж у заліза. Але і коштують вони в системі не поруч і мають різну щільність, теплоємність і теплопровідністю. Це приклад того, коли робота здійснюється за рахунок початкової неравновесности.

Але ось коли підведений під стовп води обсяг повітря збільшується не тільки за рахунок збільшення тиску над ним при спливанні, а ще й за рахунок позитивної різниці температур між водою і повітрям, то в цьому випадку робота проводиться за рахунок як початкової неравновесности, так і набутою.

Відомо, що на розташування 1 г льоду, взятого при 0 ^о С, необхідно затратити 80 кал. На розтоплене 1 т льоду, взятого при 0 ^о С, потрібно 93 кВтг, при цьому вода буде мати температуру близьку до 0 ^° С (точка фазового переходу з твердого стану в рідке і навпаки). А це означає, що в 1 т води при температурі, близькій до 0 ^° С, акумульовано не менше 93 кВт / год енергії.

Що таке вода? Це один зі станів води як речовини (рідке), але вода ще й розплав льоду, і лід в ній плаває. Але в своєму розплаві плавають і свинець і залізо, твердий стан речовини плаває в своєму розплаві. В обох випадках на приготування розплаву була витрачена енергія, створюючи різницю в енергіях рідкого і твердого стану речовини. Якщо на приготування розплаву свинцю ми витрачаємо штучно отриману енергію, то розплав льоду (воду) і сам лід нам приготувала природа, яка підтримує необхідний енергетичний режим, при якому вода знаходиться в рідкому стані, а кількість енергії закумулювати в 1 м ³ води при температурі близькій до 0 ^° с порівнянна з кількістю енергії виділяється при спалюванні 1 м ³ дров.

До шийки пляшки прив'яжемо вантаж так, щоб пляшка в воді плавала і займала вертикальне положення. Випустимо частина повітря замінивши його водою і доб'ємося такого стану, коли пляшка тільки почне тонути і заткнемо під водою пляшку пробкою, перетворивши її в герметичний поплавок. Змінивши воду на гарячу, опустимо пляшку в воду. Температура холодної води 20 ^° С, гарячої - +45 ^о С. Пляшка так само, як і в першому випадку, коли вода холодна, потоне. При цьому об'єм повітря, маса, щільність залишилися незмінні, але змінилася внутрішня енергія повітря. Виймемо під водою пробку, перетворивши пляшку в поплавок-дзвін, пляшка спливе і виступить над водою близько 10 мм. Перед опусканням пляшки в воду гумовим кільцем відзначимо рівень води в пляшці. Під гарячою водою заткнемо пробку і виймемо пляшку з води. Розширився обсяг повітря витіснив воду з пляшки. Знаючи початковий обсяг повітря в пляшці, отриманий обсяг і температуру холодної і гарячої води, при розрахунку отримаємо, що збільшення первинного об'єму повітря счоставіло 1/273 на кожен градус підвищення темпепратури повітря, а це формула закону Гей-Люссака, яка виглядає наступним чином:

, Де t - різниця температур води і повітря;

V _про - первинний об'єм повітря.

Коли ми відрегулювали пляшку на початок моменту занурення, створивши умови заняття пляшкою байдужого положення, ми таким чином вирівняли дві сили - силу тяжіння і силу витаківанія, т. Е. Наблизили ці умови до умов невагомості. Визначене регулювання таким чином пляшку або ємність з відкритою нижньою частиною опустимо вранці в холодну воду природної водойми (вода за ніч встигла охолонути, а перепади температур, наприклад, в степах Казахстану досягають 25-30 ^о С, який ми можемо збільшити за рахунок підключення сонячного колектора, нагріває воду в денний час і охолоджуючого в нічний). Пляшка або ємність потоне. У міру прогріву водойми сонцем, а потужність сонячного випромінювання в середньому дорівнює 1 кВт / м ^2, повітря в пляшці або ємності одночасно з водою водойми почне прогріватися і через різницю теплоємностей води і повітря і пов'язаної з нею коефіцієнта об'ємного розширення почне збільшуватися в об'ємі більше ніж вода, витісняючи її з пляшки. Пляшка або ємність спливе і в залежності від розмірів пляшки або ємності, перепад температур зробить роботу. Увечері вода почне остигати, і до ранку пляшка або ємність не просто потоне, а буде втягнута в воду. При цьому, якщо перепад температур буде рівним, то буде вироблено і рівну кількість енергії, що і при виштовхуванні. З початком прогріву водойми сонцем почнеться спливання, і цикл повториться. Ми отримаємо досить ефективну постійно діючу сонячну установку типу працює вічний двигун другого роду, в якій різниця енергій двох спочатку нерівноважних середовищ сприяє вилученню сонячної енергії, яка створила придбану неравновесность взаємодіючих речовин і середовищ.

Коли ми відрегулювали пляшку в холодній воді на початок моменту занурення, замінивши частину повітря водою, ми таким чином прибрали частину яка викидає сили, що забезпечує спливання (позитивна плавучість), і одночасно зрівняли кількість речовини витісненої пляшкою води і самої пляшкою з причепленим до неї вантажем і її вмістом (вода, повітря), т. е. вага пляшки з водою, вантажем і повітрям в ній дорівнює вазі витісненої води, т. е. що виштовхує сила дорівнює нулю (нульова плавучість), різниця енергопотенціалом зовнішньої води і системи - вантаж, скло пляшки , повітря і вода в пляшці теж дорівнює нулю. Але щоб домогтися такого положення, ми прибрали не частина сили тяжіння, а частина сили, що виштовхує, а це означає, що якби сила тяжіння в цьому випадку і існувала, то для тіла з позитивною плавучістю вона була б все одно менше сили, що виштовхує, т. е. її в даному випадку немає, і вона не може виникнути, поки відрегульована на нульову плавучість пляшка буде знаходиться в воді, а різниця енергопотенціалом буде дорівнює нулю, т. к. виштовхуюча сила, що діє на незмінний обсяг тіла, не залежить від глибини занурення , тим більше, коли замість твердого тіла застосовується газ з його позитивну плавучість, здатністю збільшуватися в об'ємі в міру спливання і зміни температури.

На тіло знаходиться в умовах нульової плавучості діють дві протилежно спрямовані і рівні сили - сила виштовхування спрямована вгору і сила втягування спрямована вниз. Сила виштовхування збільшується при збільшенні позитивної різниці енергопотенціалом води і повітря при повній відсутності сили тяжіння, а сила втягування - при її негативною різниці. Простежимо зроблені висновки на формулах.

На поверхні Землі сила тяжіння дорівнює F = mq, де m - маса тіла, q - прискорення вільного падіння дорівнює 9,81 м / с ^2.

На поверхні Землі виталкаівающая сила дорівнює F = V 'D'q, де V - об'єм тіла, D - щільність рідини (в даному випадку води), q - прискорення вільного падіння дорівнює 9,81 м / c ^2. Але VD одно m. Таким чином, на будь-який обсяг рідини в стовпі цієї рідини на будь-якій глибині діє виштовхуюча сила, рівна силі тяжіння, а це те ж саме байдуже становище тіла в рідини, як у випадку з пляшкою, і це той випадок, якби ми закачували під стовп води воду і при поверненні витісненої води через турбіну, яка має ККД = 1, отримали кількість енергії, що дорівнює витраченому, але ми закачуємо під воду не воду, а що володіє позитивною плавучістю повітря.

Розглянемо більш докладно наслідок, що випливає із закону Архімеда. Плаваюче тіло занурене деякій мірі частиною в рідину: занурена частина витісняє по вазі стільки рідини, скільки важить все тіло. Ми можемо сказати, що на плаваюче тіло діє виштовхуюча сила, рівна вазі рідини, витісненої зануреної частиною, і помилимося. Адже що знаходиться над поверхнею води повітря, так само володіє позитивну плавучість, можна прийняти за плаваюче тіло. Однак при постійній кількості розчиненого у воді повітря (втягнутого) ніякого занурення повітря в воду немає, але він і виштовхується з неї без залишку, т. Е. З більшою силою, хоча стовп повітря над цим тілом може перевищувати вагу тіла. Але от якщо занурювати на якусь глибину плаваюче тіло і стовп повітря над цим тілом, то на занурення стовпа повітря закриті енергії значно більше, ніж на занурення тіла. В обох случах довелося б долати силу плавучості (позитивну), т. Е. Коли виштовхує сила більше нуля. А ми переконалися, що виштовхує сила на етапі спливання при рівних температурах води і повітря більше сили тяжіння. Неравновесность - необхідна умова для створення періодично діючої машини, що ні суперечить другому закону термодинаміки так і закону збереження енергії. Але якщо тверде тіло неможливо підвести під стовп рідини, не здолавши силу (занурення тіла ми змушені вести з поверхні водойми), то повітря можна підвести, минаючи витрати енергії на подолання плавучості. Це ще один доказ, чому на підведення обсягу повітря під стовп води енергії потрібно менше, ніж на подолання тиску води над напірним патрубком джерела стисненого повітря, що добре видно на фіг. 8. Так як і первинний підведений обсяг повітря має позитивну плавучість, то зрозуміло, що при спливанні отримаємо виграш в енергії за рахунок відібраної у води теплоти і різниці витрат енергії на створення рідини і тіла.

Візьмемо воронку, перевернемо її соском вгору і опустимо у воду так, щоб нижня розширена частина не доходила до дна, а верхня була на рівні води або трохи вище. Трубкою підведемо під воронку повітря. Переконаємося в тому, що витіснена з воронки вода не просто переливається з соска, а фонтанує на значну висоту, т. Е. Майже не збільшується об'єм повітря за рахунок сили плавучості створює виштовхуючу силу, яка не спостерігається при підводі такого ж обсягу води, коли при ККД = 1 ми могли б отримати кількість енергії дорівнює витраченому. Але на підведення повітря ми витрачаємо енергії менше, ніж на підведення води, проте отримуємо виграш в енергії. Це не принцип на якому заснована дія інжектора або ежектора, а явище обумовлене різницею витрат енергії на створення води і повітря (початкова неравновесность), яка визначає їх властивості. Відомо, що об'єм повітря при падінні тиску на 1а збільшується на величину початкового об'єму, т. Е. Початкове збільшення обсягу повітря відбувається або, вірніше, так само збільшення в 2 рази, але працює на виробництво енергії середній діючий обсяг повітря (фіг. 8), який виражається рівнянням

, Де V _про - обсяг повітря первинного заповнення на глибині Н при однакових температурах води і повітря;

Н - висота стовпа води,

Р - коефіцієнт тиску, що залежить від висоти стовпа води (Нм / 10 м = Р) на рівні нижнього поплавка-дзвони або кільцевого розподільника стисненого повітря.

тоді

Отримане рівняння дозволяє вести розрахунок отримання енергії за рахунок початкової неравновесности при рівних температурах води і повітря, а закон Гей-Люссака - розрахунок отримання додаткового енергії за рахунок придбаної неравновесности, коли температури води і повітря не рівні. Вище викладені висновки відносяться до пневмогідродвігателям, але для їх запуску необхідне додаткове джерело енергії, свого роду стартер. Таким джерелом енергії міг би стати один з екологічно чистих перетворювачів нетрадиційних джерел енергії. В даному випадку обрана в якості такого перетворювача ветроенергіческая установка зі збільшеною площею знімання вітрового навантаження, що представляє вертикальний ротор.

Відомо, що в рівносторонньому трикутнику точка перетину бісектриси знаходиться на 1/3 висоти трикутника і якщо виготовити каркас, який представляє призму, підстави якої представляють рівносторонній трикутник, а частина сторін призми обшити непроникним для повітря матеріалом і через точку перетину биссектрис пропустити вісь, то ми отримаємо елемент ротора вітрової електростанції. Встановивши кілька таких елементів один на одного зі змішанням в радіальному напрямку навколо осі, отримаємо ротор, отримаємо ротор, а встановивши додаткові шарнірно закріплені на вертикальних утворюють рівні по площі основним майданчикам підпружинені вітрильні лопаті, здатні при дії вітру розкриватися, отримаємо додаткову площу знімання вітрового навантаження . Встановивши такий ротор на поплавок, отримаємо вітрову енергоустановку, здатну працювати при буремних швидкостях вітру. З'єднаємо верхню площадку поплавка з колесом, закріпленим на стійці, яка має можливість вертикального і окружного переміщення, з встановленим на ній і сполученим проміжної передачею з колесом копрессор, який трубопроводом з'єднаний з енергоізвлекающім пневмогідродвігателем, поповнення енергії в воді якого здійснюється за рахунок приєднаного е нього сонячного колектора , що використовує парниковий ефект. Енергоізвлекающій пневмогідродвігатель і з'єднаний з компресором, який трубопроводом з'єднаний з енергоізвлекающей установкою водометного типу, що представляє обертається на опорах кочення в закріпленому на дні водойми зовнішньому циліндричному нерухомому корпусі внутрішній корпус, закритий у верхній і відкритий в нижній частині, що має у верхній частині сопла, а в нижній з внутрішньої сторони - закріплені під кутом пластини, виконують роль турбінних лопаток, і розташованої в річці або каналі замкнутому з водоймою, яка витягує енергію акумулювати в водоймі.

Таким чином, основними відмітними ознаками енергоустановок є енергоізвлекающіе властивості на відміну від перетворювачів одного прояву енергії в інше.

На фіг. 1 показана схема енергоустановки; на фіг. 2 - елемент ротора вітроенергетичної установки; на фіг. 3 - багатоступінчастий ротор вітроенергетичної установки; на фіг. 4 - вітроенергетична установка; на фіг. 5 - те ж, з подпружиненной платформою і противагами; на фіг. 6 - вид А на фіг. 5; на фіг. 7 - енергоізвлекающая установка водометного типу; на фіг. 8 - схема роботи об'єму повітря, підведеного під стовп води, при рівних температурах (права частина представляє графік середнього чинного обсягу повітря).

Енергоізвлекающая вітроенергетична установка 1.1 з'єднана воздуховодом 1 з енергоізвлекающей установкою водометного типу 1.2, встановленої в каналі 2, замкнутому з водоймою 3, з'єднаної з уживаний енергії, наприклад, компресорна станція 4 і вентиляторна 5. Компресор з'єднаний воздуховодом 6 з холодильною установкою 7, розташованої над каналом і призначене для конденсації водяної пари атмосферного повітря. Вітрильні лопаті 8 і 9 (фіг. 2) між якими знаходиться пружний елемент 10, шарнірно з'єднаний з вертикальними утворюють 11 просторових призматичних каркасів 12, що представляють трикутну призму і Сполучені підставами між собою зі зміщенням відносно один одного навколо геометричній осі 13 призми і складових вертикальний ротор 14 (фіг. 3) закріплений на циліндричній поплавці 15 (фіг. 4), що має на вертикальній утворює елементи кочення 16 і поміщений в резервуар 17, заповнений рідиною і має внутрішню сферичну поверхню 18. на дні поплавка закріплений стержень 19 з вантажем 20 на кінці . Верхня поверхня поплавка взаємодіє з колесом 21, закріпленим в опорах 22 на вертикальній стійці 23, що має можливість вертикального переміщення в кільцевої напрямної 24 з одночасним переміщенням в окружному напрямку. На верхній частині стійки розташована майданчик 25 з компресором 26, який через проміжну передачу 27 взаємодіє з колесом. Компресор воздуховодом 28 через зворотний клапан 29 з'єднаний з акумулятором стисненого повітря 30, який воздуховодом 31 через двопозиційний розподільник 32 і клапана 33 і 34 по черзі з'єднується з поплавками-дзвонами 35 і 36, кожен і яких порожнистої горизонтальною перегородкою заповненої повітрям розділений на дві рівні за обсягом частини. Поплавці-дзвони асиметричні щодо вертикальної осі. Поплавці-дзвони взаємодіють з направляючими частинами 38 і 39 корпусу пневмогідродвігателя, заповненого водою і переходять у розширену розвантажувальну частину 40 у верхній частині корпусу. Поплавці-дзвони взаємодіють з закріпленими у верхній частині корпусу на межі переходу направляючої частини в розвантажувальну з пружними елементами повернення 41 і 42 і з шарнірно закріпленими на поплавцях в точці центру ваги з рамами 43 і 44, які трособлочной передачею 45 з'єднані між собою загальним тросом. Трос трособлочной передачі взаємодіє з барабанами 46 і 47, вільно посаджених на дві паралельні осі і взаємодіючих з барабанами через обгінні муфти 48 і 48. Барабани взаємодіють через зубчасте колесо 50 і паразитне шестерню 51, а через проміжну передачу 52 - з компресором 53. Заповнений водою корпус пневмогідродвігателя з'єднаний з сонячним колектором 54. залежно від умов експлуатації ротор 14 може бути встановлений на поворотній на елементах кочення 55 платформі 56 (фіг. 5), яка взаємодіє з основою 57. Підстава спирається на пружини 58 і має противаги 59, які через блок з'єднані з ним тросом 60. Акумулятор стисненого повітря 61 через клапан впускання 62 і шток 63 з педаллю первинного запуску 64 через кулачковий розподільний механізм 65, з'єднаний через проміжну передачу 66, через обгону муфту 67, шестерню 68 з зубчастої рейкою 69 і інерційним маховиком 70. зубчаста рейка становить одне ціле з рамою 71, шарнірно з'єднаної з поплавком-дзвоном 72, розділеному перегородкою 73 на дві рівні за обсягом частини. Поплавок-дзвін взаємодіє через цапфи 74 (фіг. 6) з коробчатими напрямними 75, зі стінками заповненого водою корпусу 76 і пружними елементами повернення 77, встановлених на межі переходу направляючої частини в розвантажувальну частину 78. Заповнений рідиною корпус пневмогідродвігателя з'єднаний з сонячним колектором 79, поплавок-дзвін трубопроводом 80 - з клапаном впуску, а інерційний маховик - з компресором 53. Компресор 53 через повітропровід 80 (фіг. 7) з зворотним клапаном 81 взаємодіє з кільцевих трубним повітряним розприскувачем 82 і багатокільцеву трубним розподільником повітря 83, розташованим всередині і вище нижній частині спирається на елементи кочення 84 закритого у верхній частині і розташованого нижньо рівня води циліндричного корпусу 85, що має у верхній закритої частини на вертикальній утворює на зовнішній стороні сопла 86, сумарна площа поперечного перерізу яких не менше площі поперечного перерізу корпусу. У нижній частині корпусу 85 на що утворює з внутрішньої сторони під кутом закріплені пластини 87. Корпус 85 взаємодіє через елементи кочення з відкритим у верхній і нижній частині нерухомим зовнішнім циліндричним корпусом 88, закріпленим палями 89 в дні каналу і має вихід води на рівні сопел внутрішнього корпусу , що взаємодіє з генератором електричної енергії 91. Верхня частина корпусу 85 вище, а нижня нижче верхньої і нижньої частини внутрішнього корпуса. Споживачами електричної енергії можуть бути, наприклад, компресорна 4 і вентиляторна станція 5, що працює в квомплексе з холодильною установкою 7.

Енергоустановки працює наступним чином

Енерогоізвлекающая вітроенергетична установка 1.1 (фіг. 1), що виробляє стиснене повітря трубопроводом 1 з'єднана з енергоізвлекающей установкою водометного типу 1.2, встановленої в каналі 2, замкнутого з водоймою 3. Можливість отримання необмеженої кількості енергії дозволяє в якості споживачів енергії підключати компресорну 4 і вентиляторну станцію 5 , що працюють в комплексі з холодильною установкою 7 з метою отримання прісної води за рахунок конденсації парів атмосферного повітря. Енергія, необхідна для забезпечення роботи компресора і вентилятора або інших споживачів, отримана за рахунок перетворення вітрової енергії в енергію стисненого повітря з подальшим нарощуванням кількості стисненого повітря за рахунок енергії витягнутої в енергоізвлекающіх пневмогідродвігателях, з'єднаних з вітрової енергоустановкою і сонячним колектором, за рахунок використання стисненого повітря в енергоізвлекающей установці водометного типу, в якій витягується енергія закумулювати у воді водойми. Електроенергія, отримана запропонованим способом, екологічно чиста.

Вітроенергетична установка працює наступним чином. Вітрильні лопаті 8 і 9, між якими знаходиться пружний елемент 10, шарнірно з'єднані з вертикальними утворюють 11 просторових каркасів 12, що представляють трикутну призму і з'єднаних між собою підставами зі зміщеннями відносно один одного навколо уявної геометричної осі 13, і складових вертикальний безвальний ротор 14, закріплений на циліндричній поплавці 15, який має елементи кочення 16 на окружній вертикальній стінці і поміщений в резервуар 17, заповнений рідиною, що має внутрішню сферичну поверхню 18, а поплавок має стержень 19, на кінці якого закріплений вантаж 20, одночасно з поплавком, який виконує роль інерційного маховика , представляють конструкцію безвального вертикального ротора, в якому під дією повітряного потоку і пружного елемента розкриваються вітрильні лопаті, приводячи в обертання збірний вертикальний ротор і з'єднаний з ним поплавок, який при посиленні вітру може нахилятися, не виходячи з сферичної поверхні резервуара, і при ослабленні вітру за рахунок зниженого центру ваги, що забезпечується вантажем, знову приймає вертикальне положення. Таким чином, відбувається саморегулювання навантаження на ротор, що забезпечує роботу установки при буремних швидкостях вітру. Верхня поверхня поплавка стикається з колесом 21, закріпленим в опорах кочення 22 на стійці 23, що має можливість під власною вагою вертикального і окружного переміщення направляючої 24. На верхній частині стійки розташована майданчик 25 з компресором 26, який через проміжну передачу 27 взаємодіє з валом колеса. Таким чином, обертання Поплава передається на колесо, яке через проміжну передачу передає його на привід компресора, який трубопроводом 28 через зворотний клапан 29 з'єднаний з акумулятором стисненого повітря 30, з якого повітря по трубопроводу 31 через двопозиційний розподільник 32 і клапани 33 і 34 по черзі подається під поплавці дзвони 35 і 36, які мають запас корисного об'єму, кожен з яких перегородкою 37, порожнина якої заповнена повітрям, розділений на дві рівні за обсягом частини. Повітря в порожнині перегородки врівноважує вагу поплавця і з'єднаних з ним елементів установки. Нижня частина зануреного поплавка заповнюється повітрям так, що до моменту спливання весь обсяг цієї частини заповнюється повітрям і при виході з направляючої частини дозволяє йому перевертатися на 180 ^о і залпом звільнятися від повітря, і знову заповнюватися водою в підводному положенні в розширеній розвантажувальної частини 40. При це має запас корисного об'єму поплавок-дзвін в міру спливання і зменшення тиску рідини і різниці температур води і підводиться повітря збільшує зусилля спливання за рахунок збільшення обсягу повітря, що супроводжується відбором теплоти менш теплоємний повітрям від більш теплоємної води (фіг. 8). Сплив і перекинувся поплавок-дзвін пружними елементами повернення 41 і 42 фіксується у вертикальному робочому положенні. Поплавці дзвони з'єднані між собою через шарнірносоедіненние з поплавками рами 43 і 44, які трособлочной передачею 45 з'єднані між собою загальним тросом. Трособлочная передача взаємодіє з барабанами 46 і 48, що вільно обертаються на двох паралельних валах і взаємодіючих з барабанами через обгінні муфти 47 і 49. Барабани взаємодіють між собою через зубчасте колесо 50 і паразитне шестерню 51, що забезпечує одностороннє обертання зубчастого колеса. Обертання зубчастого колеса передається через проміжну передачу 52 на компресор 53. Для поповнення енергії в воді пневмогідродвігателя останній з'єднаний з сонячним колектором 54 в якому гаряча вода може нагріватися до температури близької до 100 ^о С. При установці ротора 14 (фіг, 5) на підпружинену платформу роль рідини виконують пружини стиснення 58, навантаження на яку зменшують противаги 59. Перевага даної конструкції в тому, що колесо, передає обертання на компресор, стикається з сухою поверхнею платформи, що збільшить силу тертя, так і при використанні установки при дефіциті води, наприклад в пустелі. У зв'язку з тим, що застосований однопоплавковий пневмогідродвігатель, впуск повітря під поплавок-дзвін здійснюється автоматичним кулачковим розподільником, шток якого пов'язаний з клапаном впуску. Для поповнення запасів енергії пневмогідродвігатель і з'єднаний з сонячним колектором. Компресор 53 вітроенергетичних установок через повітропровід 80 при відкритті клапана 81 подає повітря в кільцевої трубний рибозаградітель 82 і багатокільцеву трубний розподільник повітря 83 (фіг. 7), розташований всередині і вище нижньої відкритої частини, що спирається на елементи кочення 84, закритий у верхній частині і розташований нижче рівня води циліндричного корпусу 85, що має у верхній закритої частини на вертикальній утворює з зовнішнього боку сопла 86. Сумарна площа поперечного розтину не менше площі поперечного перерізу корпусу, а в нижній частині закріплені під кутом пластини 82 з внутрішньої сторони корпусу 85. Корпус 85 взаємодіє через елементи кочення з відкритим у верхній і нижній частинах нерухомим зовнішнім циліндричним корпусом 88, закріпленим палями 89 в дні водойми і мають вихід води 90 на рівні сопел внутрішнього корпусу, що взаємодіє з генератором електричної енергії 91. При надходженні повітря в кільцевої рибний загороджувач, повітря виходить з нього через отвори, утворюючи відлякує рибу повітряну завісу, запобігаючи потрапляння риби в установку. Повітря, що надійшов в багатокільцеву розподільник, що знаходиться всередині внутрішнього корпусу, виходячи з отвору, володіючи плавучістю, збільшує свій обсяг на величину початкового об'єму через кожні 10 м спливання і на 1/273 на кожен градус підвищення температури, починає спливати, збільшуючи свій обсяг до моменту виходу з води, витісняючи при цьому воду через сопла. При цьому відбувається відбір теплоти від води з розрахунку, що при зниженні тиску повітря на 1 ат температура повітря знижується на 24 ^о С. Виходу води і повітря з під циліндричного корпусу спостерігатися не буде, т. К. Вихід повітря з багатокільцеву розподільника здійснюється вище нижньої частини корпусу, а сумарна площа поперечних перерізів сопел не менш площі поперечного корпусу, т. е. тиск води до нижньої частини корпусу більше тиску води до розподільника, а рівна або більша площа перетинів сопел і корпусу забезпечує рівноцінний вхід і вихід води з корпусу. Викинута з сопел вода приводить в обертальний рух корпус і пов'язаний з ним генератор. Обертання корпусу матиме постійну швидкість. Викинута в зазор між зовнішнім і внутрішнім корпусами вода викидається в водойму через наявний в зовнішньому корпусі спрямований вихід, створюючи спрямоване поверхнева течія аерірованной води. Одночасно створюється придонне течія, направлена ​​всередину обертового внутрішнього корпусу, і, діючи на похилі пластини, водний потік створює додатковий крутний момент. При цьому відбувається постійна заміна енергоносія, що дає можливість отримувати рівномірний потік електроенергії. Розрахунок додаткової потужності за рахунок придонного течії можна виробляти за формулами для гідравлічних турбін. Розділений в багатокільцеву розподільнику на малі обсяги повітря має більшу площу зіткнення з водою, що сприяє найбільш повного відбору теплоти від води, а отже, відповідно до закону Гей-Люссака і найбільшому збільшення об'єму повітря, що підвищує кількість виробленої роботи, а значить, збільшується і кількість витягнутої енергії.

Техніко-економічна ефективність виразиться у використанні практично готової енергії для потреб народного господарства, дешевизна, невичерпність і абсолютна чистота якої дозволяє не тільки відновити втрачену рівновагу на планеті, але і поліпшити його.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. енергоустановки, яка містить вертикальний вітродвигун з лопатями, встановлений на циліндричній поплавці, розташованому в резервуарі з рідиною, і кінематично пов'язаний з робочою машиною, розміщеної на підставі, що відрізняється тим, що, з метою підвищення ефективності використання енергії вітру, ротор виконаний у вигляді пов'язаних трикутних каркасів, вершини яких зміщені в окружному напрямку одна щодо іншої, лопаті попарно встановлені на ребрі кожного каркаса за допомогою шарнірів з пружним зв'язком, а площа кожної пари лопатей дорівнює площі боку каркаса, поплавок забезпечений елементами кочення, розміщеними на його вертикальних утворюють, і противагою , внутрішня поверхня резервуара виконана сферичної, причому елементи кочення контактують з останньої.

2. Енергоустановка по п. 1, яка відрізняється тим, що вона забезпечена стійкою з колесом, встановленої з можливістю вертикального переміщення по кільцевій направляючої, робоча машина виконана у вигляді компресора, закріпленого на майданчику і кінематично пов'язаного з колесом, встановленим з можливістю взаємодії з поверхнею поплавка .

3. Енергоустановка по пп. 1 і 2, що відрізняється тим, що вона забезпечена заповненим рідиною баком з направляючими і верхньої розвантажувальної частиною, пружними елементами повернення, двома пов'язаними трособлочной передачею поплавками-дзвонами, встановленими в баках на напрямних, сонячним колектором, з'єднаним з баком, двома паралельними барабанами, взаємодіючими з трособлочной передачею, пов'язаними з компресором проміжної передачею, трубопроводом із зворотним клапаном, пов'язаним з компресором, і акумулятором стисненого повітря, повідомленими трубопроводом з двопозиційними розподільниками з поплавками-дзвонами.

4. Енергоустановка по пп. 1 - 3, яка відрізняється тим, що кожен поплавок-дзвін забезпечений горизонтальною перегородкою, встановленої з утворенням двох камер рівного об'єму, і розташований асиметрично щодо вертикальної осі.

5. Енергоустановка по п. 4, яка відрізняється тим, що горизонтальна перегородка виконана порожнистої.

6. Енергоустановка по пп. 1 - 5, що відрізняється тим, що кожен поплавок-дзвін забезпечений шарнірними рамами, з'єднаними з трособлочной передачею, і пружними елементами повернення.

7. Енергоустановка по пп. 1 - 6, яка відрізняється тим, що ротор розміщений на платформі, яка взаємодіє через елементи кочення з підставою, виконаним підпружиненим і сполученим з противагами за допомогою трособлочной передачі.

8. Енергоустановка по пп. 1 - 7, яка відрізняється тим, що вона забезпечена розташованими в водоймі зовнішнім циліндричним корпусом і укріпленим на дні внутрішнім циліндричним корпусом, встановленим з можливістю обертання щодо вертикальної осі і пов'язаним з генератором і акумулятором стисненого повітря.

9. Энергоустановка по п. 8, отличающаяся тем, что верхняя часть наружного корпуса снабжена горизонтальным выпускным патрубком, нижняя часть расположена над дном водоема, а корпуса связаны между собой при помощи подшипников.

10. Энергоустановка по п. 9, отличающаяся тем, что внутренний корпус снабжен расположенными по касательной к внешней поверхности корпуса соплами и лопатками, закрепленными в нижней части внутренней поверхности корпуса, при этом площадь поперечных сечений сопл больше площади поперечного сечения корпуса, а нижняя часть корпуса связана с аккумулятором сжатого воздуха.

11. Энергоустановка по п. 10, отличающаяся тем, что она снабжена кольцевым воздушным ограждением, связанным с аккумулятором сжатого воздуха и размещенным на дне водоема вокруг внутреннего корпуса.

Версія для друку
Дата публікації 11.02.2007гг

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