Інтелектуальний енергоавтономний еко-паркінг к. таратинської

Реферат: UA 104182 U UA 104182 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до конструкції компактних багатоярусних сховищ автомобілів, великогабаритних штучних вантажів, вантажних контейнерів. Такі сховища можуть бути використані як переважно перехоплюючі паркінги на в'їздах до міста, для зберігання автомобілів в містах, так і проміжні склади на терміналах морських та річкових портів, аеровокзалів, залізничних станцій, автостанцій та фірм, зайнятих продажем автомобілів. Останні десятиліття не втрачає своєї актуальності проблема нестачі машиномісць у крупних містах через випередження темпів зросту автомобілізації населення над забезпеченістю машин паркувальними місцями. Ця проблема приводить до пошуків нових ефективних рішень, що мають інвестиційну привабливість. Пройшовши довгий шлях розвитку та зазнавши велику кількість змін, паркувальні простори в наш час являють собою складні архітектурні спорудження, що поєднують інноваційні технології обслуговування автомобілів з новітніми конструктивними рішеннями в області будівництва та механіки. Таким чином, автомобільний паркінг являє собою один з основних критеріїв, що визначає клас, ринкову привабливість, а також, і ціну продажу квартир в житловому будинку чи офісу в офісному приміщенні. Таким чином, для будь-якого об'єкту нерухомості паркінг є життєвою необхідністю - ключовим об'єктом інфраструктури, від характеристик якого в значній мірі залежить якість основних послуг, що генеруються об'єктом, а значить, і рівень його ринкової привабливості, що виявляється у вартості та розмірі орендних ставок. Досвід паркування автомобілів та інших транспортних засобів накопичений у різних країнах світу за різними напрямками. З середини 20-х років 20 століття та до теперішнього часу продовжують будуватися багатоповерхові рампові паркінги, в яких рампа для заїзду-виїзду автомобілів займає до 50 % земельної ділянки, відведеної під будівництво, час паркування займає до 10 хвилин. Головним недоліком рампового паркінгу є забруднення навколишнього середовища вихлопними газами, незважаючи на систему примусової вентиляції. До кінця 20 століття отримали поширення екологічно чисті багатоповерхові автоматичні (інтелектуальні) паркінги, в яких паркування здійснюється при вимкненому двигуні автомобіля. Але вони є енергозалежними (електрика, тепло, вода) від перевантажених міських мереж. Тарифи на використання енергоносіїв від міських мереж продовжують рости, що постійно відбивається на вартості утримання та обслуговування такого паркінгу. Крім цього, у крупних містах у зв'язку з щільністю їх забудови підвід енергоносіїв утруднений та вимагає великих капітальних втрат при будівництві та при обслуговуванні. Тому, намітилась тенденція створювати паркінги енергонезалежними від міських мереж. Найбільш близьким технічним рішенням до запропонованої корисної моделі є Інтелектуальний еко-паркінг "MONOSOTA" (www.monosota.ru). В одному з варіантів він має: - щонайменше двоярусний опорний каркас, в якому виконаний центральний проріз, на початку і в кінці якого встановлені підйомники, каркас огороджений по периметру металевим конструктивом "Monosota"; - підйомники, механізми транспортування автомобілів в комірки зберігання живляться від міських мереж, насосна станція пожежогасіння живиться від водоканалів, опалення здійснюється від міської теплової мережі. Це збільшує витрати на будівництво та експлуатацію паркінгу. Встановлення в прорізі каркаса двох підйомників з протилежних сторін вимагає подвоєння енергії, що використовується. Суміщення операцій встановлення та отримання автомобіля не дає ефекту, так як при цьому використовується один візок. Рознесення в'їзду та виїзду на протилежні сторони паркінгу створює незручності клієнту, збільшує площу та ускладнює дорожню мережу в зоні паркування. На в'їзд та виїзд необхідно 2 оператори, що збільшує витрати на обслуговування та капітальні витрати на дві диспетчерські. В паркінгу не передбачено накопичувальний майданчик для розміщення автомобілів при створенні черги, немає відокремлених майданчиків для паркування машин інвалідів. Каркас конструкції "Monosota" ускладнює застосування економічних фотоелементів технологічної прямокутної форми, зменшує можливості естетичних та функціональних дизайнерських рішень. В основу корисної моделі поставлена задача створити істотно більш простий по конструкції та зручний у виготовленні, монтажі та обслуговуванні інтелектуальний енергоавтономний екологічно чистий паркінг. Поставлена задача вирішена тим, що, згідно з корисною моделлю, паркінг містить: - опорний каркас на основі щонайменше двох рядів несучих колон, до яких з внутрішньої сторони прикріплені горизонтальні полиці для утримання піддонів та автомобілів, розміщені щонайменше в два яруси та розділені прямокутним у плані центральним прорізом; - піддони для транспортування та зберігання автомобілів; 1 UA 104182 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - поворотний круг для розвороту автомобілів па першому ярусі; - реверсивний привідний рольганг, що вмонтовано у поворотний круг; - реверсивні привідні конвеєри, розміщені на полицях зберігання; - щонайменше одну шахту, розміщену на місці одного з вертикальних рядів (ярусів) полиць; - щонайменше один підйомник, розміщений у шахті, що має: кабіну, на дні якої розміщено реверсивний привідний перевантажувач; лебідку, що спирається на шахту; пристрій рекуперації електроенергії при спуску кабіни підйомника; частотно-регульований безредукторний привід кабіни, який знижує енергоспоживання при її підйомі; - щонайменше один привідний візок з реверсивним приводом, що автоматично пересувається по рейках, розміщений в центральних прорізах яруса; - механізм зворотно-поступального переміщення піддонів, розміщений на візку; - огороджуючий опорний каркас - панелі, виконані з декількох об'єднаних фотоелектричних перетворювачів сонячної енергії, прямо перетворюючих сонячну енергію в постійний електричний струм, що покриті речовиною, підсилюючою потоки світла навколо паркінгу, не затінюючою довколишні будівлі; - накопичувачі енергії (акумулятори) для рівномірного розподілення сонячної енергії між споживачами протягом доби та згладжування нерівностей вироблення електроенергії в похмурі дні; - інвертор для перетворення постійного струму в змінний, з'єднаний з центральною міською енергомережею для продажу зайвої сонячної енергії; - повітряний тепловий насос для опалення частини паркінгу взимку та кондиціонування влітку. Поставлена задача вирішена також тим, що, згідно з корисною моделлю, паркінг додатково містить насосну станцію, пов'язану з підземною свердловиною; Поставлена задача вирішена також тим, що, згідно з корисною моделлю, паркінг містить генератор вироблення екологічно чистого аерозолю INERGEN для пожежогасіння. Далі суть корисної моделі пояснюється докладним описом конструкції та роботи інтелектуального енергоавтономного еко-паркінгу К. Таратинської з посиланнями на креслення, де зображені на: фіг. 1 - загальний вигляд паркінгу, при цьому фотоелектричні перетворювачі сонячної енергії зображені напівпрозорими для показу в паркінгу автомобілів, що зберігаються; фіг. 2 - план підвалу; фіг. 3 - план першого поверху; фіг. 4 - план типових поверхів; фіг. 5 - переріз 1-1 на фіг. 4; фіг. 6 - переріз 2-2 на фіг. 3, фіг. 4; фіг. 7 - схема блока фотоелектричних перетворювачів сонячної енергії в електричну; фіг. 8 - фронтальна проекція кабіни підйомника; фіг. 9 - вигляд зверху на кабіну підйомника; фіг. 10 - вигляд збоку на кабіну підйомника; фіг. 11 - фронтальна проекція візка; фіг. 12 - вигляд з верху візка; фіг. 13 - вигляд з боку візка; фіг. 14 фронтальна проекція піддона для зберігання та переміщення автомобіля; фіг. 15 - вигляд зверху на піддон; фіг. 16 - вигляд збоку на піддон; фіг. 17 - переріз Б-Б на фіг. 18, де зображено вигляд конвеєра переміщення піддона, розміщеного в комірці на полці зберігання автомобіля; фіг. 18 - вигляд зверху на конвеєр; фіг. 19 - вузол конвеєра вид А на фіг. 17. Позначення вузлів на кресленнях: 1 - опорний каркас; 2 - несучі колони; 3 - полиці для утримання піддонів; 4 - піддони; 5 - автомобіль; 6 - центральний проріз (коридор); 7 - поворотний круг; 8 - реверсивний привідний рольганг; 9 - реверсивний привідний конвеєр; 2 UA 104182 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 10 - шахта підйомника; 11 - підйомник; 12 - кабіна підйомника; 13 - реверсивний привідний перевантажувач; 14 - механізм зворотно-поступального переміщення піддонів; 15 - привідний візок; 16 - рейка; 17 - панелі фотоелектричні; 18 - фотоелектричний перетворювач; 19 - перекриття: 20 - дах шахти підйомника; 21 - акумулятори; 22 - інвентори; 23 - диспетчерська; 24 - санвузол; 25 - повітряний тепловий насос; 26 - насосна станція; 27 - генератор аерозолю. Інтелектуальний енергоавтономний еко-паркінг К. Таратинської має (див. фіг. 1-3) опорний каркас 1, несучі колони 2, до яких із внутрішньої сторони прикріплені горизонтальні полиці 3 для утримання піддонів 4 (фіг. 14-16) та автомобілів 5. Між полицями 3 розміщений центральний проріз (коридор) 6. На першому ярусі змонтований поворотний круг 7 для розвороту автомобілів. На кругу 7 закріплено реверсивний привідний рольганг 8. На полицях зберігання 3 знаходяться реверсивні привідні конвеєри 9. На місці одного з вертикальних рядів полиць 3 вмонтована шахта 10 підйомника. В шахті 10 розміщений підйомник 11 (фіг. 9-10), що має: кабіну 12, на дні якої розміщений реверсивний привідний перевантажувач 13, який передає піддон 4 з машиною (чи без машини) на механізм 14 зворотно-поступального переміщення піддонів, що знаходиться па привідному візку 15 (фіг. 11-13), що автоматично пересувається по рейках 16. розміщених в центральних прорізах (коридорах) 6 кожного ярусу паркінгу. Опорний каркас 1 з південної сторони огороджений панелями 17 (фіг. 21), виконаними з декількох об'єднаних фотоелектричних перетворювачів 18 (показами частково), прямо перетворюючих сонячну енергію в постійний електричний струм (фіг. 7). Панелі 17 покриті рідиною, що підсилює потоки світла навкруги паркінгу, не затемнюючи своїми габаритами довколишні споруди. Панелями 17 покриті також перекриття 19 паркінгу, а також дах 20 шахти 10 та південна сторона шахти 10. В шахті 10 також розміщені накопичувачі енергії (акумулятори) 21 (фіг. 7) для рівномірного розподілення сонячної енергії між споживачами протягом доби та згладжування нерівномірностей (нерівностей) вироблення електроенергії в похмурі дні. В шахті 10 розміщені також інвентори 22 для перетворення постійного струму в змінний. Інвентори 22 з'єднані (фіг. 7) з центральною міською енергомережею для продажу зайвої сонячної енергії. Від центральної міської енергомережі живляться насоси (не вказані та особливо не позначені на кресленнях) для подачі води при пожежогасінні. Для опалення та кондиціонування приміщення диспетчерської 23 та санвузла 24 встановлено повітряний тепловий насос 25, що дозволяє економити електроенергію. Додаткова відмінність полягає в тому, що в паркінгу передбачена насосна станція 26, пов'язана з підземною свердловиною (не вказана та особливо не позначена на кресленнях). Наявність автономної насосної станції дозволяє виключити споживання води від водоканалів. Додаткова відмінність полягає в тому, що пожежогасіння забезпечується екологічно чистим аерозолем INERGEN, що виробляється генератором 27. Відсутність трубних розводок, резервуарів, дорогого обладнання, окремих приміщень для їх розташування, можливість застосування в неопалюваних приміщеннях, приваблива ціна, простота в обслуговуванні - ось далеко не повний перелік переваг даної системи. Система пожежогасіння з застосуванням газу INERGEN дозволяє успішно вирішити три задачі - захист життя обслуговуючого персоналу, захист майна, захист навколишнього середовища. Все це забезпечується в інтервалі робочих температур -50 °C - +50 °C. Зрозуміло, що описаний приклад реалізації винахідницького задуму, що викладено у формулі корисної моделі, включає лише основні відомості, необхідні для проектування, будування та експлуатації інтелектуального енергоавтономного еко-паркінгу К. Таратинської та 3 UA 104182 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 цей задум може бути доповнений та/чи уточнений на основі звичайних інженерних пізнань. Наприклад, оптичних та/чи магнітних засобів контролю, датчиків фактичного завантаження полиць зберігання, датчиків положення ліфтової кабіни по висоті, візка по довжині переміщення, автоматичних перемикачів приводів рольгангів, механізмів зворотно-поступального переміщення піддонів, перевантажувачів, промислових комп'ютерів, основою приводу зворотнопоступального переміщення вантажного візка (фіг. 11-13) можуть бути вбудовані в її колеса мотор-редуктори, силові ланцюги живлення, що підключені до електромережі через стандартні блоки синхронізації. Кожен проріз па нижньому ярусі, призначений для заїзду автомобілів може бути оснащений автоматичним шлагбаумом при спробі несанкціонованого доступу в паркінг. Працює описаний інтелектуальний енергоавтономний еко-паркінг таким чином. Реєстрація користувача. Під час реєстрації користувач знайомиться з правилами користування паркінгом та технікою безпеки. Після цього в базу даних паркінгу оператором вносяться всі необхідні дані користувача та його автомобіля: - ПІБ власника та осіб, яким довіряється користування автомобілем; - фото власника та осіб, яким довіряється користування автомобілем; - дані техпаспорта та номерний знак автомобіля. Після завершення реєстрації автомобіля користувачу видається електронна картка, яка є перепусткою для системи контролю доступу. Паркування автомобіля. Водій під'їжджає до порту та зупиняється перед в'їздом в порт (в'їзні ролетні ворота порту закриті). Водій виходить з автомобіля та прикладає електронну картку до зчитувача, який знаходиться перед в'їздними воротами порту. Система контролю доступу ідентифікує користувача та видає в порт пустий піддон для паркування. Після цього ворота відкриваються і водій в'їжджає в порт прийому автомобілів. Вимикає двигун, ставить автомобіль на стоянкове гальмо і виходить в хол порту. Прикладає електронну картку до зчитувача на турнікеті зі сторони підйомника, провертає турнікет і виходить з холу. Подальший процес паркування відбувається автоматично без участі водія. Отримавши сигнал від турнікету на виході з холу, система управління виконує паркування автомобіля в відповідну полицю (комірку). Ролетні ворота, які відмежують платформу підйомника, закриваються. Підйомник доставляє піддон на потрібний ярус паркінгу. Тут виконується перевантаження піддона з реверсивного привідного перевантажувача підйомника на механізм зворотно-поступального переміщення піддонів, розміщений на привідному візку, який доставляє піддон до полиці (комірки) зберігання. Після цього піддон перевантажується з візка на реверсивний привідний конвеєр 9, розміщений па полці 3 (комірці) паркінгу. Процес паркування на цій операції завершується. Отримання автомобіля. Водій заходить в хол порту та прикладає електронну картку до зчитувача на турнікеті зі сторони входу. Система контролю доступу ідентифікує користувача та приймає рішення у відповідності з алгоритмом видачі автомобіля, при цьому на монітор чергового оператора виводяться всі необхідні дані про користувача, в тому числі і фотографія. При виникненні будьяких сумнівів або питань оператор може блокувати отримання автомобіля до з'ясування всіх обставин. При позитивному вирішенні щодо видачі автомобіля система видає команду на доставку піддона з автомобілем. Під час доставки автомобіля в порт турнікет закритий. Як тільки піддон з автомобілем доставлено у порт видачі - ролетні ворота в холі та виїзні відкриваються, на турнікеті вмикається зелена лампочка та відкривається доступ користувача до автомобіля. Водій сідає в автомобіль, вмикає двигун та виїжджає. Ролетні ворота закриваються. Процес видачі автомобіля завершено. Система керування переходить в режим очікування наступної заявки на обслуговування. Промислова застосовність. Запропонований інтелектуальний енергоавтономний еко-паркінг може бути побудований на основі доступних на світовому ринку деталей, вузлів, виробів. Широке поширення отримали фотоелектричні модулі на основі монокристалів та полікристалів, з яких набираються панелі, якими в необхідній кількості огороджується опорний каркас. Капітальні витрати окуповуються строком до 3 років експлуатації за рахунок більш дешевої електроенергії, що отримується від фотоелектростанцій, в порівнянні з ціною електроенергії, що купується від міських мереж. Після окупності паркінг приносить прибуток експлуатуючій організації. Гарантійний період на сонячні фотомодулі виробники дають 10 та більше років. 4 UA 104182 U 5 10 15 20 25 30 Гарантія на вихідну потужність сонячних фотомодулів при 12 роках експлуатації - не менше ніж 90 %, при 25 роках - не менше 80 %. При недостатньому навантаженні паркінгу, зайву електроенергію доцільно продавати в міську мережу, що зменшить витрати на його утримання, Будь-яка технологія виробництва сонячних панелей, яка базується на кристалічному кремнії, може використовуватися для отримання білих чи кольорових модулів. Огородження опорного каркаса кольоровими панелями надасть паркінгу елегантність, багатогранність та привабливість. Кольорова сонячна панель не буде сильно нагріватися порівняно з неестетичними синьо-чорними. Таким чином, кольорова панель буде мати робочу температуру на 20-30 градусів Цельсія нижче стандартної. Використання каскадних фотоелектричних модулів забезпечує коефіцієнт корисної дії до 40 %, що дозволяє скоротити строк окупності до 1,5-2 років. А використання напилюваних галобутилактоном гнучких сонячних модулів дозволяє окупити витрати за 0,5-1 рік. Повітряний тепловий насос з інвентором виробляє відбір теплової енергії з навколишнього середовища та напрямляє її для опалення приміщення чергового оператора та нагріву води для господарських потреб. При витратах 1 кВт електроенергії від сонячних панелей для роботи насоса, виходить більш ніж 4 кВт теплової енергії. Агрегат не спалює паливо, отже не створюються шкідливі окисли типу СО, СО2, NOx, SO2. Тепловий насос універсальний, взимку забезпечує повітряне опалення приміщення оператора, а влітку - охолоджує. Головною відмінністю повітряного теплового насосу від інших джерел тепла є можливість використання поновлювальної низькопотенційної енергії, взятої із повітря. Тому, можна стверджувати, що тепловий насос виробляє тепло, використовуючи мінімальну кількість дорогої електричної енергії. Водяна насосна станція з інвертором дозволяє контролювати число обертів двигуна та відповідно напір води, що надходить. Якщо вмикається один кран, спрацьовує датчик тиску та насос починає працювати не на повну потужність, а на стільки, на скільки необхідно для забезпечення водою однієї точки. Якщо вмикається подача води в декількох точках чи відразу у всіх, то при допомозі датчиків тиску інвертор визначає необхідну потужність та водяний насос подає необхідну кількість води. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 45 50 55 60 1. Інтелектуальний енергоавтономний еко-паркінг, що містить: - опорний каркас на основі щонайменше двох рядів несучих колон, до яких з внутрішньої сторони прикріплені горизонтальні полиці для утримання піддонів та автомобілів, розміщені щонайменше в два яруси та розділені прямокутним в плані центральним прорізом; піддони для транспортування та зберігання автомобілів; - поворотний круг для розвороту автомобілів на першому ярусі; - реверсивний привідний рольганг, вмонтований в поворотний круг; - реверсивні привідні конвеєри, розміщені на полицях зберігання; - щонайменше одну шахту, розміщену на місці одного з вертикальних рядів полиць; - щонайменше один підйомник, розміщений в шахті, що має кабіну, на дні якої розміщено: реверсивний привідний перевантажувач, лебідку, що спирається на шахту, пристрій для рекуперації електроенергії при спуску кабіни підйомника, частотно-регульований безредукторний привід кабіни, який знижує енергоспоживання при її підйомі; - щонайменше один привідний візок з реверсивним приводом, що автоматично пересувається по рейках, розміщений в центральних прорізах ярусу; - механізм зворотно-поступального переміщення піддонів, розміщений на візку; - огороджуючий опорний каркас - панелі, виконані з декількох об'єднаних фотоелектричних перетворювачів сонячної енергії, прямо перетворюючих сонячну енергію в постійний електричний струм, що покриті речовиною, підсилюючою потоки світла навколо паркінгу, незатінюючою довколишні будівлі; - накопичувачі енергії (акумулятори) для рівномірного розподілення сонячної енергії між споживачами протягом доби та згладжування нерівностей вироблення електроенергії в похмурі дні; - інвертор для перетворення постійного струму в змінний, з'єднаний з центральною міською енергомережею для продажу зайвої сонячної енергії; - повітряний тепловий насос для опалення частини паркінгу взимку та кондиціонування влітку. 5 UA 104182 U 5 2. Інтелектуальний енергоавтономний еко-паркінг за п. 1, який відрізняється тим, що додатково містить насосну станцію, пов'язану із підземною свердловиною. 3. Інтелектуальний енергоавтономний еко-паркінг за п. 1, який відрізняється тим, що додатково містить генератор вироблення екологічно чистого аерозолю INERGEN для об'ємного пожежогасіння. 6 UA 104182 U 7 UA 104182 U 8 UA 104182 U 9 UA 104182 U 10 UA 104182 U 11 UA 104182 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 12