| 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) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2118706
ЕКОЛОГІЧНО ЧИСТА СИЛОВА ВСТАНОВЛЕННЯ
Ім'я винахідника: Кочетков Борис Федорович
Ім'я патентовласника: Кочетков Борис Федорович
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1997.09.03
Винахід відноситься до області енергомашинобудування і забезпечує отримання механічної енергії обертання за рахунок використання різниці температур і щільності морської води на різних її рівнях без витрачання паливно-енергетичних ресурсів. Силова установка містить трубопровід 1, верхня частина якого відкрита і розміщена вище рівня води, а нижня опущена в глибинні шари морської води з низькою температурою T 1. На рівні поверхневого теплового шару води з температурою T 2 трубопровід через отвір 2 повідомляється з ємністю 3, яка ізольовано розміщена в поверхневому шарі води і вільно повідомляється з атмосферою. У проточній системі трубопроводу 1, гідравлічного двигуна 6, ємності 3 і патрубка 5 утворюється потік холодної води з глибинних шарів за рахунок зливу більш щільною холодної води з температурою T 1 в межі менш щільною теплої води з температурою T 2 в поверхневому шарі. При цьому підйом води по трубопроводу відбувається як по сполучених посудин за рахунок дії гідростатичних сил без витрат додаткової енергії.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до пристроїв для отримання екологічно чистої механічної енергії обертання без витрачання будь-яких паливно-енергетичних ресурсів і без створення споруд, які можуть негативно екологічний вплив на навколишнє середовище. Винахід може бути застосоване в якості стаціонарного джерела механічної енергії обертання з можливістю перетворення її в електричну енергію.
Відомі гідроагрегати, що складаються з гідравлічної турбіни та електричного генератора (див. Політехнічний словник. - М .: Радянська енциклопедія, 1980, с.115).
Гідроагрегати зазвичай використовуються на гідроелектростанціях, що включають дорогі водонапірні греблі, створюють водосховища, які призводять до затоплення земель і екологічних змін у навколишній місцевості.
Найбільш близьким до пропонованого винаходу за сукупністю ознак є пристрій для отримання екологічно чистої механічної енергії обертання, що містить частково занурений у воду ротор, по колу якого встановлені теплочутливі елементи, пов'язані з вантажем у вигляді масивного обіду з можливістю його радіального переміщення при зміні температури навколишнього середовища, верхня і нижня частини ротора розміщені відповідно в зонах нагріву і охолодження, першою з яких є навколишнє повітря, а друга утворена відкритою зверху вміщеній в поверхневий теплий шар води ємністю у вигляді лотка зі стінками вище рівня навколишньої води, який сполучається з верхньою частиною трубопроводу, що піднімає вгору, як по сполучених посудин, холодну воду з глибинних її шарів. Ротор забезпечений лопатками для переміщення води по лотку від верхньої частини трубопроводу в сторону поверхневого шару води. Обертання ротора здійснюється за рахунок моменту сил тяжкості, створюваних вантажем при різних відстанях бічних частин обода від осі залежно від нагрівання і охолоджування термочутливих елементів (див. Патент РФ N 2057645, кл. F 03 G 7/05, 7 / 06,1997) .
Недоліком цього пристрою є застосування термочутливих елементів, що мають відносно складний пристрій і виконаних з дорогих матеріалів.
Винахід забезпечує досягнення технічного результату, що полягає в отриманні екологічно чистої механічної енергії обертання з можливістю перетворення її в електричну енергію при одночасному спрощенні пристрою і зниженні його вартості.
Зазначений технічний результат досягається застосуванням екологічно чистої силової установки, що містить зони нагріву і охолодження, остання з яких виконана у вигляді ізольовано розміщеної в поверхневому шарі води і сполученої з повітрям ємності, заповненої холодною проточною водою, що надходить по пов'язаному з ємністю трубопроводу, опущеного в нижні холодні шари води і що є по відношенню до навколишнього воді сполучених посудиною, верхня частина якого розміщена вище поверхневого шару води і вільно повідомляється з навколишнім повітрям, при цьому в нижній частині ємності виконано донний отвір, через яке здійснюється вільний відтік більш щільною холодної води з ємності в навколишній поверхневий шар більш і менш щільною води, що є зоною нагріву, і при цьому забезпечується безперервний потік холодної води по трубопроводу як по сполучених посудин і ємності з глибинних її шарів в поверхневий шар, і в цьому потоці встановлений гідравлічний двигун.
Трубопровід складається з двох частин - нижньої і верхньої, а між цими частинами трубопроводу розміщений гідравлічний двигун.
Гідравлічний двигун пов'язаний з гідрогенератором з можливістю перетворення енергії потоку води в електричну енергію.
Донний отвір в ємності поєднане з зверненим вниз патрубком.
На схемі, що додається зображена в загальному вигляді екологічно чиста силова установка. Гідравлічний двигун показаний умовно у вигляді прямокутника, оскільки можливий різний вказане нижче його пристрій. Ємність і верхня частина трубопроводу показані з частковими вирізами в передніх стінках.
 |
Відомості, що підтверджують можливість здійснення винаходу, наводяться на прикладі морської (океанічної) води. Відомо, що середньорічна температура поверхневих вод океану і його морів дорівнює 17,5 o С, а біля екватора до 28 o С. При цьому сезонні коливання температури спостерігаються до глибини 100-150 м, і в більш нижніх шарах вона постійна і становить приблизно 1 , 5 o С. Отже, середній перепад температури вод Світового океану між поверхневими і глибинними шарами становить 16 o с і максимальний до 26,5 o с (див. вказаний вище "Політехнічний словник", с. 920-921). Ця різниця температур визначає велику щільність води при низькій температурі і її меншу щільність при більш високій температурі. Відомі і сполучені посудини, в яких використовується властивість рідини переміщатися в цих судинах в вертикальних напрямках, в тому числі вгору, і встановлюватися в цих судинах в рівноважному положенні щодо діючих на рідину гидростатических сил без додаткових витрат енергії (див. "Радянський енциклопедичний словник". - М .: Радянська енциклопедія, 1987, с.1245). |
Різниця щільності води при різній температурі в поєднанні з використанням зазначеного вище властивості сполучених посудин дозволяє створити безперервний потік рідини у вертикальному напрямку знизу вгору. Невичерпне джерело теплової енергії морської води в зв'язку з постійною різницею температури її поверхневого і глибинних шарів забезпечує здійснення зазначеного способу руху води практично в режимі вічного двигуна, т. Е. Безперервно, без витрат будь-яких паливно-енергетичних ресурсів і матеріальних засобів і без забруднення довкілля.
Екологічно чиста силова установка (див. Схему) містить трубопровід 1, опущений в глибинні шари морської води з низькою температурою Т 1, верхня частина якого відкрита і розміщена вище рівня води. На рівні поверхневого теплого шару води з температурою Т 2 в боковій стінці проточної частини трубопроводу виконаний отвір 2, повідомляє з ємністю 3, яку розміщують в поверхневому шарі води. Верхня частина ємності має вільне сполучення з атмосферою і розміщена вище рівня води. Внутрішній об'єм ємності ізольований від навколишнього води і повідомляється з її поверхневим шаром тільки за посередництвом вільно проточного донного отвору 4 в нижній частині ємності. Отвір може бути поєднане з направленим вниз коротким патрубком 5, розміщеним в поверхневому теплом шарі води. Нижче ємності в трубопроводі зроблений роз'єм, і в ньому розміщений гідравлічний двигун 6, який може бути виконаний у вигляді відомих гідравлічних турбін або об'ємних гидростатических двигунів (див. Вказаний вище "Політехнічний словник", с.114). Гідравлічний двигун пов'язаний з генератором електричної енергії (на схемі не показаний).
Силова установка працює наступним чином
Для запуску установки з нерухомого положення за допомогою допоміжного насоса виробляють примусове переміщення холодної води з глибинного шару через трубопровід 1, гідравлічний двигун 6, ємність 3 і донний отвір 4 в межі поверхневого шару води. Цей насос відключають після заповнення всієї зазначеної системи холодною водою з глибинного її шару.
Здійсненність створення потоку води зазначеним вище порядком обумовлена в кінцевому підсумку тим, що забезпечують обмін тепловою енергією між теплою водою з поверхневого шару і водою з глибинного шару, що має низьку температуру Т 1, що визначає різну їх щільність і можливість руху більш щільною холодної води через донний отвір 4 в нижній частині ємності 3 в межі менш щільною теплої води в поверхневому шарі.
При цьому виникає потік більш щільною холодної води від отвори 2 в боковій стінці трубопроводу 1 через ємність 3 і донний отвір 4 в межі поверхневого шару менш щільною теплої води. Безперервність цього потоку забезпечується тим, що отвір 2 в боковій стінці трубопроводу виконують за площею в порівнянні з донним отвором 4 в нижній частині ємності. Злив води з верхньої частини трубопроводу в ємність призводить до рух воду в трубопроводі від низу до верху під дією гідростатичних сил з боку води, навколишнього трубопровід. При цьому підйом води в трубопроводі відбувається як в щоповідомляється посудині щодо навколишнього води.
Поєднаний з донним отвором 4 звернений вниз патрубок 5 полегшує слив щільної холодної води з ємності в межі теплішою і менш щільною води з поверхневого її шару.
Можливість створення потоку води зазначеним вище способом підтверджується розрахунковими даними. Відомо, що щільність води знаходиться в зворотній залежності від її температури (аномальне відхилення при 4 o С тут не розглядається). Виходячи з цього в трубопроводі і ємності рівень більш щільною холодної води (наприклад, при 2 o С) буде нижче, ніж у навколишнього води, середня щільність якої в інтервалі глибини занурення трубопроводу буде визначатися середньою температурою її глибинного шару (наприклад, ті ж 2 o С) і поверхневого шару (наприклад, 26 o С), що в середньому складе 12 o С. Цими показниками температури (12 і 2 o С) буде визначатися різницю в рівнях поверхневого шару води і рівня води в ємності і трубопроводі.
Разом з тим різна величина щільності води в ємності і в поверхневому шарі буде визначатися показниками температури в поверхневому шарі (26 o С) і в ємності (2 o С).
Виходячи з того, що рівні води в сполучених посудинах (в даному випадку в трубопроводі і ємності по відношенню до навколишнього воді) залежать від її щільності в цих судинах, а щільність знаходиться в зворотній залежності від температури, слід, що велика щільність води в ємності по порівняно з поверхневим шаром при різниці їх температур в 24 o с забезпечить відтік води з ємності, оскільки відмінності в температурах води, що визначають різну їх щільність в ємності (2 o с) і поверхневому шарі (26 o с), істотно більше в порівнянні з відмінностями в середній величині температури навколишнього води (12 o С) і температури води в ємності (2 o С), що визначають різний рівень навколишнього води та води в ємності.
Або, інакше кажучи, температурні умови системи такі, що вплив різної щільності води на створення її потоку з ємності істотніше в порівнянні з різницею її рівнів в навколишньому водоймі і в ємності.
Проходить через гідравлічний двигун 6 потік води призводить його в дію, що забезпечує за рахунок застосування гідрогенератора перетворення в кінцевому підсумку енергії потоку води в електричну енергію.
У зв'язку з малою різницею в щільності холодної та гарячої води описувана силова установка буде мати і відповідну незначну питому потужність в порівнянні з іншими автономними силовими установками. Однак навіть при малій питомій потужності ця силова установка буде більш ефективна в порівнянні з діючими енергетичними системами паливно-енергетичного комплексу (ПЕК) з його шахтами, кар'єрами, свердловинами, трубопроводами, залізницями, танкерами, іншими транспортними засобами, електростанціями, в тому числі найбільш небезпечними у всіх відносинах АЕС, місцями складування і захоронення відходів, греблями і шлюзами ГЕС в поєднанні всього цього з непоправних і все зростаючим екологічним збитком, відчуженням земель і величезними витратами праці. У промислово розвинених країнах на розвиток ПЕК витрачається до 30% всіх капіталовкладень і в ньому зайнято до 20% всіх працюючих (див. Вказаний вище "Політехнічний словник", с. 532). При цьому реально ПЕК функціонує з неминучими катастрофами, часто роблять вплив на цілі регіони.
На відміну від цього запропонована екологічно чиста силова установка при використанні невичерпних енергетичних ресурсів Світового океану і постійної різниці в температурах його поверхневого і глибинних шарів працює автономно з малим числом обслуговуючого (наглядача) персоналу практично в режимі вічного двигуна, оскільки, споживаючи ніяких паливно-енергетичних ресурсів і не забруднюючи навколишнє середовище, здатна безперервно видавати електричну енергію. При функціонуванні силової установки будь-які її поломки не можуть викликати серйозних наслідків для навколишнього середовища.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Екологічно чиста силова установка, що містить зони нагріву і охолодження, остання з яких виконана у вигляді ізольовано розміщеної в поверхневому шарі води і сполученої з повітрям ємності, заповненої холодною проточною водою, що надходить по пов'язаному з ємністю трубопроводу, опущеного в нижні холодні шари води і що є по відношенню до навколишнього воді сполучених посудиною, верхня частина якого розміщена вище поверхневого шару води і вільно повідомляється з навколишнім повітрям, що відрізняється тим, що в нижній частині ємності виконано донний отвір, через яке здійснюється вільний відтік більш щільною холодної води з ємності в навколишній поверхневий шар теплішою і менш щільною води, що є зоною нагріву, і при цьому забезпечується безперервний потік холодної води по трубопроводу, як по сполучених посудин, і ємності з глибинних її шарів в поверхневий шар і в цьому потоці встановлений гідравлічний двигун.
2. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що трубопровід складається з двох частин - нижньої і верхньої, а між цими частинами трубопроводу розміщений гідравлічний двигун.
3. Установка по п. 1, яка відрізняється тим, що гідравлічний двигун пов'язаний з гідрогенератором з можливістю перетворення енергії потоку води в електричну енергію.
4. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що донний отвір в ємності поєднане з зверненим вниз патрубком.
Версія для друку
Дата публікації 10.04.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.