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 RU2168061

ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНА ВСТАНОВЛЕННЯ

Ім'я винахідника: Коротя Борис Вікторович (UA); Крижов Гарольд Петрович (UA)
Ім'я патентовласника: Коротя Борис Вікторович (UA); Крижов Гарольд Петрович (UA)
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1999.06.15

Винахід відноситься до галузі електроенергетики і призначене для виробництва електроенергії з використанням нетрадиційних джерел, а саме променевої енергії сонця і потоків повітря. Технічний результат, що полягає в розширенні області застосування і незалежності установки від наявності вітрів, забезпечується за рахунок того, що в електроенергетичній установки, яка містить блок перетворення механічної енергії в електричну з приєднаним до нього електрогенератором і блок перетворення променевої енергії сонця в механічну через теплову, відповідно до винаходу другий з блоків виконаний у вигляді вертикально встановленої труби змінного перерізу, з розширенням в верхньому і нижньому перетинах і звуженням в середній частині труби, труба виконана з двох різних матеріалів, зістикованих по подовжньому перетину труби, один з них прозорий, а інший з внутрішньою поверхнею з найбільшим ступенем поглинання променевої енергії, причому блок перетворення механічної енергії в електричну виконаний у вигляді рами з лопатями вітродвигуна і розміщений в найбільш звуженої частини труби з орієнтацією лопатей перпендикулярно осі труби, при цьому установка в цілому встановлена ​​в місці з найбільш сприятливими умовами для освітлення труби сонцем і зорієнтована прозорою частиною в напрямку до променів сонця.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до галузі електроенергетики і призначене для виробництва електроенергії з використанням нетрадиційних джерел, а саме променевої енергії сонця і потоків повітря.

Відомі пристрої, які використовують енергію сонця, наприклад сонячному нагрівачі, дані про який наведені в авторському свідоцтві СРСР N SU 1615484 А1 (МКІ-5 F 24 J 2/10), який призначений для використання сонячної енергії з метою нагрівання. Він містить нерухомий півсферичний дзеркальний відбивач і нерухомий теплоприемник і контротражатель у вигляді кульового сегмента.

Однак такий пристрій безпосередньо не може бути використане як електростанція.

і відомі енергетичні установки, які перетворюють енергію природних потоків повітря (вітру) в електричну, дані про яких наведені в патентах України і авторських свідоцтвах СРСР. Наприклад, опубліковані в бюлетені України "Промислова власнicть" (Промислова власність) N 2-94 п'ять патентів того ж автора (Будревіч Чеслав-Костянтин Альбінович) N 1594 (МКІ-4 F03D 1/06, Вітряний двигун); N 1597 (МКІ-5 F 03 D 3/02, вітросилових пристрій); N тисяча п'ятсот дев'яносто два (МКІ-4 F 03 D 5/02, Вітряний двигун Ч.-К.А.Будревіча); N тисячі п'ятсот дев'яносто вісім (МКІ-4 F 03 D 7/02, Вітряний двигун); і N 1593 (МКІ-4 F 03 D 5/02, Вітряний двигун) і ін.

Відома і електроенергетична установка для перетворення енергії природних потоків повітря (вітру) в електричну, описана в патенті України N 21028 А, МПК-5 F 03 D 1/00. Електроенергетична установка містить вітроколесо, кінематично з'єднаний з валом відбору потужності, пов'язаних з електрогенератором і редуктором, розташованим на колоні або щоглі.

У всіх цих пристроях для перетворення енергії вітру в електричну застосований вітродвигун, який містить опорну щоглу, розташований на ній обтічник і раму з лопатями або ветроколесо, кінематично з'єднаний з валом відбору потужності, пов'язаних з електрогенератором. Ці пристрої являють собою одну з головних складових електростанції, яка використовує енергію вітру, як природний потік повітря, але такий пристрій громіздко і в значній мірі залежить від наявності вітру і відкритості місцевості.

і відоме використання вентиляційних пристроїв з метою створення обміну повітря (вентиляції). Такі пристрої описані в багатьох літературних і патентних джерелах, зокрема в Офіційному віснику "Промислова власнiсть" N 2-94 і N 3-94 (внесені в Держреєстр України). Наприклад, наведені дані про вентиляційному пристрої, що містить витяжну трубу, встановлений над нею витяжний парасоль, що має радіальні ежекторні канали (патент України N тисяча п'ятсот п'ятьдесят чотири, МКІ-4 F 24 F 7/02. Вентиляційний пристрій), або вентиляційний гнучкий повітропровід, що містить роздільні секції , кожна з яких має каркас і еластичну оболонку (патент України N 1556, МКІ-4 F 24 F 13/02. Вентиляційний гнучкий повітропровід).

Однак ці пристрої призначені для створення вентиляції і безпосередньо не можуть бути використані як електростанція.

Відомі пристрої, призначені для посилення тяги, наприклад прийнята до розгляду і опублікована в бюлетені (України) N 3-94 заявка N 94020502, МКІ-5 F 02 K 1/00, F 02 K 9/00 на Відцентровий підсилювач тяги інженера Прохватилова І В. Г.., який складається з джерела потоку текучого середовища з соплом.

Однак це пристрій сам вимагає додаткового припливу енергії та не може безпосередньо бути використано як електростанція.

Найбільш близьким за технічною суттю до заявленого технічного рішення є енергетична установка за патентом Німеччини (див. DE 4104770 А1, кл. F 03 D 9/00, 20.08.1992), яка містить блок перетворення механічної енергії в електричну з приєднаним до нього електрогенератором і блок перетворення променевої енергії сонця в механічну через теплову, виконаний у вигляді елементів сонячної батареї.

Це пристрій, як і попередні, використовує, перш за все, природні потоки повітря (вітер), а для меншої залежності від наявності вітру в даній місцевості і її закритості ще і променисту енергію сонця через сонячні батареї. Однак цей пристрій не дає повної незалежності від вітрових потоків, що призводить до деякого обмеження сфери їх застосування.

Крім того, всі вище названі пристрої головним чином призначені для об'єктів промислового призначення. У той же час є велика потреба в джерелах електроенергії, які можна було б використовувати і і на побутовому рівні, наприклад для живлення невеликих садиб, садових ділянок і т.п.

В основу заявленого технічного рішення поставлено завдання - створити ресурсосберегающую електроенергетичну установку, яка забезпечує виробництво електроенергії шляхом використання нетрадиційних джерел енергії та при цьому може бути використана як в промисловості, так і для побутових потреб, або як засіб резервного живлення споживачів електроенергії. При цьому, порівняно з прототипом, постає завдання розширення області застосування, повністю незалежно від наявності вітрів в даній місцевості і її закритості.

Поставлена ​​задача вирішується тим, що електроенергетична установка містить блок перетворення механічної енергії в електричну з приєднаним до нього електрогенератором, і блок перетворення променевої енергії сонця, виконаний у вигляді вертикально встановленої труби змінного перерізу, з розширенням в верхньому і нижньому перетинах і звуженням в середній частині труби , труба виконана з двох різних матеріалів, зістикованих по подовжньому перетину труби, один з них прозорий, а інший з внутрішньою поверхнею з найбільшим ступенем поглинання променевої енергії. Блок перетворення механічної енергії в електричну виконаний у вигляді рами з лопатями і розташований в найбільш звуженої частини труби з орієнтацією лопатей перпендикулярно осі труби. Установка в цілому встановлена ​​в місці, де забезпечуються найбільш сприятливі умови для освітлення труби сонцем, при цьому вона зорієнтована прозорою частиною в напрямку до променів сонця.

Крім того, для найбільшої ефективності установки, нижня частина труби перекрита дном з поверхнею з матеріалу, подібного матеріалу протилежної прозорої частини труби, а саме - матеріалу з найбільшим ступенем поглинання променевої енергії. З боку нижнього краю прозорої частини труби виконаний отвір, утворене між дном і перетином труби з нахилом в напрямку від верху отвору з боку прозорої частини труби донизу з боку протилежної частини труби. Найбільша ефективність може бути отримана при нахилі під кутом 30-40 ^o. Крім того, з боку вершини кута (низ частини труби, протилежної прозорої частини) поглинає поверхня виконана у вигляді однієї або декількох майданчиків, розміщених приблизно перпендикулярно напрямку променів сонця.

Крім того, для більш ефективного використання установки в годинник недостатнього підігріву сонячними променями, особливо в нічні години, в нижній частині труби може бути додатково встановлена ​​пальник, яка додатково може посилювати тягу в трубі.

Суть винаходу пояснюється кресленням, де зображено:

	на фіг.1 - загальний вид установки в розрізі; на фіг.2 - варіант виконання нижній частині установки (розріз); на фіг. 3 - варіант виконання нижній частині установки з додатковими елементами.

На фіг. 1 наведено загальний вигляд електроенергетичної установки, яка містить блок 1 перетворення променевої енергії сонця і блок 2 перетворення механічної енергії в електричну. Блок 1 виконаний у вигляді вертикально встановленої труби 3 змінного перерізу з розширенням в верхньому 4 і нижньому 5 перетині і звуженням у середній 6 частини труби 3. Труба 3 виконана з двох частин 7 та 8, состикованих по подовжньому перетину труби 3.

Частина 7 виконана з прозорого матеріалу, наприклад скла або прозорого склопластику, а інша частина 8 виконана з внутрішньою поверхнею 9 з найбільшим ступенем поглинання променевої енергії, наприклад пофарбована чорною фарбою і т.п. Блок 2 перетворення механічної енергії в електричну розміщений в найбільш звуженої частини 6 труби 3. Блок 2 складається з підстави 10 у вигляді рами, на якій змонтований електрогенератор 11, к валу якого (безпосередньо або через редуктор) приєднані лопаті вітродвигуна 12. вітрових 12 зорієнтований таким чином, щоб лопаті були встановлені перпендикулярно осі труби 3. Установка в цілому встановлена ​​в місці, де забезпечуються найбільш сприятливі умови для освітлення труби сонцем, при цьому вона зорієнтована прозорою частиною 7 в напрямку до променів сонця, які зображені у вигляді стрілок S.

На фіг. 2 наведено варіант виконання нижній частині установки в розрізі, де труба 3 (з прозорою частиною 7 і непрозорою - 8) перекрита дном 13 з поверхнею з матеріалу з найбільшим ступенем поглинання променевої енергії; з боку нижнього краю прозорої частини 7 труби 3 виконаний отвір 14, утворене між дном 13 і перетином труби 15-15 з нахилом в напрямку від верху отвору з боку прозорої частини труби донизу з боку протилежної частини труби під кутом , Найбільш оптимальне значення якого лежить в межах 30-40 ^o, причому з боку вершини кута 16, що поглинає поверхня виконана у вигляді однієї або декількох майданчиків 17, розміщених приблизно перпендикулярно напрямку променів сонця S.

На фіг. 3 наведено можливий варіант виконання нижній частині установки, коли в нижній частині труби додатково встановлена ​​пальник 18.

Робота запропонованого пристрою пояснюється фіг. 1. Промені сонця (зображені як стрілки S) висвітлюють трубу 3 і через її прозору частину 7 проходять до внутрішньої частини труби 3. Досягаючи поверхні 9 протилежній частині 8 труби 3, промені сонця поглинаються, внаслідок чого промениста енергія сонця перетворюється на теплову. Відбувається нагрівання поверхні 9, яка, в свою чергу, нагріває навколишнє повітря всередині труби. Нагріте повітря в трубі призводить до створення потоку його в напрямку вздовж труби 3 від низу до верху (позначено стрілками V). Таким чином, промениста сонячна енергія перетворюється в механічну енергію переміщення повітря (так звана топкова тяга). Блок 2 сприймає енергію потоку повітря і за допомогою лопат вітродвигуна 12 приводить в дію електрогенератор 11. В результаті, запропонована електроенергетична установка дозволяє виробляти електроенергію, використовуючи для цього нетрадиційні джерела енергії, зокрема енергію переміщення повітря в трубах (тягу), посилену дію променевої енергії сонця. Потужність такої установки залежить від розмірів труби (її висоти і поперечного перерізу) і інтенсивності сонячних променів, які потрапляють на активну поверхню поглинає частини труби.

Робота додаткових елементів, розміщених в нижній частині установки пояснюється фіг. 2. При перекритті нижній частині труби дном 13 з лучепоглощающей поверхнею збільшується активна поверхня. З такою ж метою виконані майданчики 17, які з одного боку закривають малоефективний гострий кут біля точки 16, і з іншого боку при установці цих майданчиків перпендикулярно променям сонця сприяють збільшенню концентрації сонячних променів в цій частині поверхні, внаслідок чого їх температура підвищується. Це і сприяє підвищенню ефективності установки. При цьому підвід повітря здійснюється через отвір 14, яке при збільшенні кута буде великим, що зменшить опір при вході. Але при цьому зменшується ефективна висота труби, що призводить до зниження потужності установки. Оптимальним є значення кута нахилу в межах 30-45 ^o, коли подальше збільшення перетину входу трохи впливає на збільшення ефективності, а зменшення ефективної висоти труби ще не є суттєвим.

Крім того, для більш ефективного використання установки в годинник недостатнього підігріву сонячними променями, особливо в нічні години, установка може бути доповнена розміщеної в нижній частині труби пальником, яка може додатково посилювати тягу в трубі. Робота додаткових елементів пояснюється фіг. 3, де показано, що коли нагрів з боку сонячних променів недостатній, для збільшення потужності потоку повітря (тяги) через пальник 18 можна подавати в невеликих кількостях пальне, підпалюючи яке (полум'я показано під цифрою 19) створюється посилення тяги.

Таким чином, запропонована електроенергетична установка дозволяє виробляти електроенергію, використовуючи для цього нетрадиційні джерела енергії, і при цьому може бути використана як в промисловості, так і для побутових потреб. Особливо корисним може бути її використання для електроживлення споживачів, розташованих на відстані від діючих електромереж, або як засіб резервного живлення споживачів електроенергії.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Електроенергетична установка, що містить блок перетворення механічної енергії в електричну з приєднаним до нього електрогенератором і блок перетворення променевої енергії сонця в механічну через теплову, яка відрізняється тим, що другий з блоків виконаний у вигляді вертикально встановленої труби змінного перерізу з розширенням в верхньому і нижньому перетинах і звуженням в середній частині труби, труба виконана з двох різних матеріалів, зістикованих по подовжньому перетину труби, один з них прозорий, а інший з внутрішньою поверхнею з найбільшим ступенем поглинання променевої енергії, причому блок перетворення механічної енергії в електричну виконаний у вигляді рами з лопатями вітродвигуна і розміщений в найбільш звуженої частини труби з орієнтацією лопатей перпендикулярно осі труби, при цьому установка в цілому встановлена ​​в місці з найбільш сприятливими умовами для освітлення труби сонцем і зорієнтована прозорою частиною в напрямку до променів сонця.

2. Пристрій за п.1, що відрізняється тим, що нижня частина труби перекрита дном з поверхнею з матеріалу з найбільшим ступенем поглинання променевої енергії, а з боку нижнього краю прозорої частини труби виконаний отвір, утворене між дном і перетином труби з нахилом в напрямку від верху отвору з боку прозорої частини труби донизу з боку протилежної частини труби під кутом 30-40 °, причому з боку вершини кута поглинає поверхня виконана у вигляді однієї або декількох майданчиків, розміщених приблизно перпендикулярно напрямку променів сонця.

3. Пристрій за п.1, що відрізняється тим, що в нижній частині труби встановлена ​​пальник для посилення тяги в годинник недостатнього підігріву сонячними променями.

Версія для друку
Дата публікації 30.01.2007гг

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