Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные	Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения	Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела
Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки)

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2187693

ГЕЛИОВЕТРОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

Имя изобретателя: Бирюлин И.Б.; Чудаков А.А. 
Имя патентообладателя: Астраханский инженерно-строительный институт
Адрес для переписки: 414056, г.Астрахань, ул. Татищева, 18, АИСИ, патентный отдел
Дата начала действия патента: 2000.02.22 

Изобретение относится к гелио- и ветроэнергетике и может быть использовано для преобразования солнечной и ветровой энергии в электрическую. Технический результат, заключающийся в увеличении мощности и повышении эффективности работы установки, обеспечивается за счет того, что гелиоветровая энергетическая установка, содержащая ветроагрегат, электрогенератор которого установлен на вертикальном стволе, и солнечные батареи, согласно изобретению дополнительно содержит хвостовую балку и аккумулятор, причем балка выполнена коробчатого сечения и прикреплена к тыльной части электрогенератора на подвижном шарнире, при этом одна горизонтальная и две боковые солнечные батареи, связанные между собой поворотными шарнирами и подпружиненные с обоих концов, прикреплены на шарнирах к верхней части балки, а дугообразные солнечные батареи прикреплены на шпильках и стержнях к стволу по его высоте, причем между тыльной частью электрогенератора и глухим днищем балки установлен клин, связанный с ручным приводом через сухарь, прикрепленный к нижней части электрогенератора с помощью планки.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к гелио- и ветроэнергетике и может быть использовано для преобразования солнечной и ветровой энергии в электрическую.

Известна энергоустановка, содержащая концентратор солнечной энергии в виде ветроколеса с лопастями, приемник солнечной энергии и электрогенератор, вал которого кинематически связан с валом ветроколеса (см. SU 918707 А, кл. F 24 J 3/02, 07.04.1982).

Известная энергоустановка имеет невысокий КПД и сложна по конструкции.

Известна солнечно-ветровая энергоустановка, содержащая приемники солнечной и ветровой энергии, параллельно подключенные через преобразователь к электролизеру, электрогенератор, ресиверы и насос, сообщенный на выходе с электролизером и электрически подключенный к генератору (см. SU 1725038 А1, кл. F 24 J 2/42, F 03 D 9/02, 07.04.1992). Известная энергоустановка имеет низкую эффективность, сложна по конструкции и требует значительных затрат на эксплуатацию и обслуживание.

Известна гелиоветровая энергетическая установка, содержащая ветроагрегат, электрогенератор которого установлен на вертикальном стволе, и солнечные батареи (см. DE 3614110 А1, кл. F 03 D 3/00, 29.10.1987), по совокупности существенных признаков изобретения принятая за ближайший аналог (прототип).

Известная установка имеет низкую мощность и эффективность работы, поскольку содержащиеся в ней солнечные батареи преобразуют энергию солнечной радиации только в постоянный электрический ток.

Технический результат, заключающийся в увеличении мощности и повышении эффективности работы установки, обеспечивается за счет того, что гелиоветровая энергетическая установка, содержащая ветроагрегат, электрогенератор которого установлен на вертикальном стволе, и солнечные батареи, согласно изобретению дополнительно содержит хвостовую балку и аккумулятор, причем балка выполнена коробчатого сечения и прикреплена к тыльной части электрогенератора на подвижном шарнире, при этом одна горизонтальная и две боковые солнечные батареи, связанные между собой поворотными шарнирами и подпружиненные с обоих концов, прикреплены на шарнирах к верхней части балки, а дугообразные солнечные батареи прикреплены на шпильках и стержнях к стволу по его высоте, причем между тыльной частью электрогенератора и глухим днищем балки установлен клин, связанный с ручным приводом через сухарь, прикрепленный к нижней части электрогенератора с помощью планки.

На фиг.1 изображена гелиоветровая энергетическая установка (общий вид);

на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Гелиоветровая энергетическая установка содержит ветроагрегат 1, электрогенератор 2 которого установлен на вертикальном стволе 3, одну горизонтальную солнечную батарею 4 и две боковые батареи 5 и 6, хвостовую балку 7, выполненную коробчатого сечения, и аккумулятор 8, причем балка 7 прикреплена к тыльной части электрогенератора 2 на подвижном шарнире 9, при этом батареи 4, 5, 6 связаны между собой поворотными шарнирами 10 и подпружинены с обоих концов пружинами 11 и 12 и прикреплены на шарнирах 13 и стержнях 14 к верхней части балки 7, а дугообразные солнечные батареи 15 жестко прикреплены на шпильках 16 и стержнях 17 к стволу 3 по его высоте, причем между тыльной частью электрогенератора 2 и глухим днищем 18 балки 7 установлен клин 19, связанный посредством шарового стержня 20 с ручным приводом 21, имеющим маховик 22. Привод 21 через ленточную резьбу 23 контактирует с сухарем 24, прикрепленным к нижней части электрогенератора 2 с помощью планки 25, при этом электрогенератор 2 на верхнем конце вертикального ствола 3 закреплен через поворотный подшипник 26, балка 7 имеет с боковых поверхностей окна 27. Аккумулятор 8, заполненный теплоемкой средой (зимой антифризом), снабжен электронагревателями 28, нагретую среду при отсутствии ветра и солнца подают в термопреобразователь для получения и бесперебойного снабжения потребителей электроэнергией. При этом боковые солнечные батареи 5 и 6 соединены с балкой 7 через стержни 29, причем стержни 29 жестко прикреплены к балке 7 и имеют резиновые наконечники-амортизаторы 30.

Величину угла L расположения балки 7 по отношению к оси ветроагрегата 1 устанавливают на период основного солнцестояния помесячно и определяют опытным путем. Фотоэлектрические преобразователи 31 расположены в солнечных батареях 4, 5 и 6 и максимально ориентированы к Солнцу. Ветроагрегат 1 вырабатывает переменный электрический ток, а солнечные батареи 4, 5, 6 - постоянный. Электронагреватели 28 могут быть подключены к любому источнику питания.

Гелиоветровая энергетическая установка работает следующим образом. Балка 7 с установленными на ней солнечными батареями 4, 5 и 6 служит для ветроагрегата 1 в качестве оперения и разворачивает ветроколесо навстречу ветровым потокам круглосуточно. Электрогенератор 2 при этом вырабатывает электроэнергию, поступающую в общую электрическую сеть. Солнечные батареи 4, 5, 6 и 15 с помощью фотоэлектрических преобразователей 31, эффективно использующих как прямую, так и рассеянную солнечную радиацию за световой день, вырабатывают электроэнергию постоянного тока и подают в общую электрическую сеть через умформер. Часть электроэнергии при этом поступает к электронагревателям 28, аккумулятору 8. Нагретую теплоемкую среду подают из аккумулятора 8 на термопреобразователь, который восполняет дефицит энергии в период отсутствия ветра и солнечной радиации. Солнечные батареи 15 жестко прикреплены к стволу 3 своей поверхностью в виде полукруга и направлены в сторону траектории движения Солнца с целью максимального получения и преобразования солнечной энергии в электрическую. Солнечные батареи 4, 5 и 6 подвижны относительно горизонтальной оси ветроагрегата 1 и могут быть установлены на определенный угол L в зависимости времени года и солнцестояния. Оптимальное значение угла L по месяцам может быть определено экспериментальным путем. Подъем солнечных батарей 4, 5 и 6 осуществляется путем ввертывания ручного привода 21 в сухарь 24, далее перемещение передается на шаровой стержень 20, который перемещает клин 19 вверх. Клин 19 своей правой плоскостью отжимает через глухое днище 18 балку 7 и поворачивает ее относительно поворотного шарнира 9 и вверх. При вращении маховика 22 в обратном направлении привод 21 будет опускаться, вытягивать клин 19 из зазора между электрогенератором 2 и балкой 7, которая будет опускаться вниз. Пружины 11 и 12 окна 27 и наконечники-амортизаторы 30 предназначены для снижения уровня вибрации солнечных батарей во время работы ветроагрегата 1. Установка на балке 7 солнечных батарей, а и их прикрепление к стволу 3 увеличит мощность энергоустановки в целом. При отсутствии ветра или солнечной энергии энергоустановка с пониженной мощностью с использованием аккумулятора 8 и термопреобразователя будет обеспечивать потребителей электрической энергией. Все основные элементы энергоустановки располагаются на высоте, загрязнение окружающей среды исключено.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Гелиоветровая энергетическая установка, содержащая ветроагрегат, электрогенератор которого установлен на вертикальном стволе, и солнечные батареи, отличающаяся тем, что дополнительно содержит хвостовую балку и аккумулятор, причем, балка выполнена коробчатого сечения и прикреплена к тыльной части электрогенератора на подвижном шарнире, при этом одна горизонтальная и две боковые солнечные батареи, связанные между собой поворотными шарнирами и подпружиненные с обоих концов, прикреплены на шарнирах к верхней части балки, а дугообразные солнечные батареи прикреплены на шпильках и стержнях к стволу по его высоте, причем между тыльной частью электрогенератора и глухим днищем балки установлен клин, связанный с ручным приводом через сухарь, прикрепленный к нижней части электрогенератора с помощью планки.

Версия для печати
Дата публикации 02.02.2007гг

НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ
	Технология изготовления универсальных муфт для бесварочного, безрезьбового, бесфлянцевого соединения отрезков труб в трубопроводах высокого давления (имеется видео)
	Технология очистки нефти и нефтепродуктов
	О возможности перемещения замкнутой механической системы за счёт внутренних сил
	Свечение жидкости в тонких диэлектрических каналох
	Взаимосвязь между квантовой и классической механикой
	Миллиметровые волны в медицине. Новый взгляд. ММВ терапия
	Магнитный двигатель
	Источник тепла на базе нососных агрегатов