ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2186245
ГЕЛИОВЕТРОСТАНЦИЯ ( ВЕТРЯК )
Имя изобретателя: Стовбур И.В.; Ревин А.Е.; Бирюлин И.Б.; Середина Ю.В.; Недочетов А.А.
Имя патентообладателя: Бирюлин Игорь Борисович; Ревин Алексей Евгеньевич; Середина Юлия Валерьевна; Недочетов Арсений Александрович; Стовбур Иван Васильевич
Адрес для переписки: 414056, г.Астрахань, ул.Максаковой, 12"А", кв.9, И.В.Стовбуру
Дата начала действия патента: 2000.12.08
Изобретение относится к области ветро- и гелиоэнергетики и может быть
использовано для преобразования солнечной и ветровой энергии в электрическую с
производственной и хозяйственной целью. Технический результат, заключающийся в
упрощении конструкции, повышении эффективности работы станции и повышении ее
устойчивости, обеспечивается за счет того, что в гелиоветростанции, содержащей ствол с
подшипником и корпусом, солнечные панели и ветроколеса, согласно изобретению
подшипник выполнен упорным, в корпусе размещена распределительная камера с днищем,
соединенная спереди через переходник с раструбом, а сзади - через перегородки с
выходными патрубками, при этом ветроколесо установлено в переходнике, а его
горизонтальный вал связан с сумматором, находящимся в средней части распределительной
камеры и соединенным через вертикальный вал с карусельным ветродвигателем,
установленным сверху корпуса, горизонтальные валы связаны с электрогенераторами,
прикрепленными сбоку корпуса, причем внутри корпуса, за поперечной перегородкой, в
верхней его части установлены ветроколеса, связанные через горизонтальный вал с
электрогенераторами, расположенными с боков выходных патрубков, а под перегородкой на
валу установлена регулирующая заслонка, каркасы солнечных панелей одной стороной
прикреплены к электрогенераторам, а с другой стороны - к кронштейнам, жестко связанным
с выходными отверстиями патрубков, причем каркас солнечной панели, расположенной
сзади по оси корпуса, прикреплен кронштейнами к тыльной части патрубков и к их выходным
отверстиям.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к области ветро- и гелиоэнергетики и может быть
использовано для преобразования солнечной и ветровой энергии в электрическую с
производственной и хозяйственной целью.
Известна гелиовоздушная электростанция, содержащая воздушный коллектор с
центральной тяговой трубой, парные воздушные турбины с генераторами, управляемый
дефлектор, фокусирующие коллекторы водонагрева, тепловые трубы, завихритель
воздушного потока и вентилятор с подвижным патрубком (см. SU 1060888 А, кл. F 24 J 3/02, 15.12.1983).
Известная электростанция сложна по конструкции, обладает низким КПД и надежностью.
Известна гелиовоздушная станция, содержащая тяговую трубу с воздухозаборным
устройством, турбину, коллектор-испаритель, аккумулятор-охладитель, раструб,
вентиляционную трубу, линзы и зеркальные экраны (см. SU 1451335 А1, кл. F 24 J 2/42, 15.01.1989).
Известная станция обладает низкой единичной мощностью и стабильностью работы.
Известна гелиоветростанция, содержащая ствол с подшипником и корпусом, солнечные
панели и ветроколеса (см. DE 3814200 А1, кл. F 03 D 3/00, 09.11.1989), по совокупности существенных
признаков принятая за ближайший аналог (прототип) изобретения.
Известная гелиоветростанция обладает сложностью конструкции, низкой эффективностью и
КПД.
Технический результат, заключающийся в упрощении конструкции, повышении
эффективности работы станции и повышении ее устойчивости обеспечивается за счет того,
что в гелиоветростанции, содержащей ствол с подшипником и корпусом, солнечные панели и
ветроколеса, согласно изобретению подшипник выполнен упорным, в корпусе размещена
распределительная камера с днищем, соединенная спереди через переходник с раструбом, а
сзади -через перегородки с выходными патрубками, при этом ветроколесо установлено в
переходнике, а его горизонтальный вал связан с сумматором, находящимся в средней части
распределительной камеры и соединенным через вертикальный вал с карусельным
ветродвигателем, установленным сверху корпуса, горизонтальные валы связаны с
электрогенераторами, прикрепленными сбоку корпуса, причем внутри корпуса, за
поперечной перегородкой, в верхней его части установлены ветроколеса, связанные через
горизонтальный вал с электрогенераторами, расположенными с боков выходных патрубков,
а под перегородкой на валу установлена регулирующая заслонка, каркасы солнечных
панелей одной стороной прикреплены к электрогенераторам, а с другой стороны - к
кронштейнам, жестко связанным с выходными отверстиями патрубков, причем каркас
солнечной панели, расположенной сзади по оси корпуса, прикреплен кронштейнами к
тыльной части патрубков и к их выходным отверстиям.
Фиг.1 изображена гелиоветростанция, вид сбоку
Фиг.2 - вид спереди
Фиг.3 - вид сверху
Гелиоветростанция содержит ствол 1 с подшипником 2 и коробчатого сечения металлический
корпус 3, солнечные панели 4 и 5 и ветроколеса 6, 7, 8, причем подшипник 2 выполнен упорным, в
корпусе 3 размещена распределительная камера 9 с днищем 10, соединенная спереди через
переходник 11 с раструбом 12, а сзади - через продольные перегородки 13 с выходными
патрубками 14, при этом ветроколесо 6 установлено в переходнике 11, а его горизонтальный
вал 15 связан с сумматором 16, находящимся в средней части распределительной камеры 9 и
соединенным через вертикальный вал 17 с карусельным ветродвигателем 7, установленным
сверху корпуса 3, горизонтальные валы 18 связаны с электрогенераторами 19,
прикрепленными сбоку корпуса 3, причем внутри корпуса 3, за поперечной перегородкой 20, в
верхней его части установлены ветроколеса 8 с лопастями 21, связанные через
горизонтальный вал 22 с электрогенераторами 23, расположенными с боков выходных
патрубков 14, а под перегородкой 20 на валу 24 установлена регулирующая заслонка 25,
каркасы солнечных панелей 5 одной стороной прикреплены к электрогенераторам 23, а с
другой стороны - к кронштейнам 26, жестко связанным с выходными отверстиями патрубков 14,
причем каркас солнечной панели 4, расположенной сзади по оси корпуса 3, прикреплен
кронштейнами 27 к тыльной части патрубков 14 и кронштейнами 28-- к выходным отверстиям
патрубков 14, при этом распределительная камера 9 имеет два боковых отверстия 29. С боков
камеры 9 в корпусе 3 выполнены отверстия 30. На каркасах солнечных панелей 4 и 5 закреплена
пьезоэлектрическая пленка с возможностью колебания (изгиба), к ней прикреплены
фотоэлектрические преобразователи. Вал 15 консольно расположен в крестовине 31.
ГЕЛИОВЕТРОСТАНЦИЯ РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ
В дневное время при наличии солнца и отсутствии ветра фотоэлектрические
преобразователи на панелях 4 и 5 преобразовывают солнечную энергию в электрическую,
которая подается потребителю. При наличии ветра пьезоэлектрическая пленка на панелях 4
и 5 изгибается от порывов ветра, образуемого вне станции, а также при выходе потоков
воздуха из патрубков 14, тем самым генерируя электрический ток, используемый
потребителем. Панель 4 ориентирует станцию навстречу ветровому потоку. Струи воздуха,
врываясь в раструб 12, уплотняются и приводят в движение ветроколесо 6, проникают через
боковые отверстия 29 и регулировочную заслонку 25 на нижние лопасти 21 ветроколес 8,
вращают их и затем через патрубки 14 выходят в атмосферу. Карусельное ветроколесо 7 в
данный момент так же вращается, и его вал 17 передает момент вращения на сумматор 16.
Энергия ветроколес 6 и 7 складывается в сумматоре 16 и передается через валы 18
электрическим генераторам 19, которые начнут вырабатывать электрический ток. Энергия
ветроколес 8 через вал 22 передается электрическим генераторам 23, которые также будут
вырабатывать электрический ток. Через отверстия 30 воздух инжектируется струями
воздуха, выходящими из отверстий 29, и суммарным потоком устремляется на лопасти 21
ветроколес 8.
При наличии ветра с номинальной скоростью регулировочная заслонка 25 находится в
горизонтальном положении. Если его скорость будет превышать номинальную, датчик
скорости ветра (не показан) приведет заслонку 25 в вертикальное положение и она
призакроет или полностью закроет отверстие прохода струями воздуха на ветроколеса 8. В
раструб 12 в этот момент поступление воздуха так же приостановится или полностью
прекратится. Вращаться будет только ветроколесо 7 и через сумматор 16 вращать
электрические генераторы 19.
Предлагаемая гелиоветростанция позволяет с относительно высокой степенью
использовать энергию ветровых потоков, поступающих в раструб 12, т.е. вращать
ветроколеса 6 и 8, а на выходе из патрубков 14 колебать пьезоэлектрическую пленку на
панели 5. Продольное расположение конструкции гелиоветростанции и наличие оперения, т.е.
каркаса панели 4, позволяет оперативно ориентировать раструб 12 навстречу ветру.
Симметричность конструкции станции позволяет использовать существующие
малогабаритные и энергоемкие электрические генераторы с обеих сторон, относительно
продольной оси, тем самым придавать устойчивость конструкции в целом.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Гелиоветростанция, содержащая ствол с подшипником и корпусом, солнечные
панели и ветроколеса, отличающаяся тем, что подшипник выполнен упорным, в корпусе
размещена распределительная камера с днищем, соединенная спереди через переходник с
раструбом, а сзади - через перегородки с выходными патрубками, при этом ветроколесо
установлено в переходнике, а его горизонтальный вал связан с сумматором, находящимся
в средней части распределительной камеры и соединенным через вертикальный вал с
карусельным ветродвигателем, установленным сверху корпуса, горизонтальные валы
связаны с электрогенераторами, прикрепленными сбоку корпуса, причем внутри корпуса,
за поперечной перегородкой, в верхней его части установлены ветроколеса, связанные
через горизонтальный вал с электрогенераторами, расположенными с боков выходных
патрубков, а под перегородкой на валу установлена регулирующая заслонка, каркасы
солнечных панелей одной стороной прикреплены к электрогенераторам, а с другой
стороны - к кронштейнам, жестко связанным с выходными отверстиями патрубков, причем
каркас солнечной панели, расположенной сзади по оси корпуса, прикреплен
кронштейнами к тыльной части патрубков и к их выходным отверстиям.
Версия для печати
Дата публикации 31.01.2007гг
вверх
|
