Електроенергетична установка

Винахід відноситься до нетрадиційної енергетики, а саме до пристроїв перетворення енергії вітру та променевої енергії сонця на механічну, електричну та теплову. Відомі пристрої, які використовують енергію сонця, наприклад "Сонячний нагрівач" (а.с. СРСР №1615484), який призначено для використання сонячної енергії з метою нагріву. Він містить нерухомий напівсферичний дзеркальний віддзеркалювач і нерухомий теплоприймач та контрвіддзеркалювач у вигляді кульового сегменту. Але такий пристрій безпосередньо не може бути використаний як електростанція. Найбільш близьким по технічній суті являється патент України (№32898А), електроенергетична установка містить блок перетворення променевої енергії сонця, який виконано у вигляді вертикальної встановленої труби змінного перерізу з розширенням у верхньому та нижньому перерізі і звуженням в середній частині труби, труба виконана із двох різних металів застикованих по повздовжньому перерізу труби, один з них прозорий, а другий з внутрішньою поверхнею з як найбільшим ступенем поглинання променевої енергії. Блок перетворення механічної енергії на електричну в вигляді ротора розташованого в найбільш звуженій частині труби з орієнтацією лопатей перпендикулярно до осі труби і приєднаних до них електрогенератора. Установка в цілому встановлена в місці, де забезпечують найбільш сприятливі умови для освітлення труби сонцям, при цьому вона зорієнтована прозорою частиною в напрямку до променів сонця. Крім того, для найбільшої ефективності установки, нижня частина перекрита дном з поверхнею із матеріалу, подібного до матеріалу протилежної прозорій частині труби, а саме - матеріалу з якнайбільшим ступенем поглинання променевої енергії. З боку нижнього краю прозорої частини труби виконано отвір, утворений між дном і перерізом труби з на хилом в напрямку від вер ху отвору з боку прозорої частини труби донизу збоку протилежної частини труби. Найбільша ефективність може бути отримана при нахилі під кутом 30°-40°, крім того, з боку вершини кута (низ частини труби, яка протилежна прозорій частині) поглинаюча поверхня виконана у вигляді однієї чи декількох площадок, розміщених приблизно перпендикулярно до напрямку променів сонця. Основним недоліком цього пристрою є недостатня ефективність роботи установки з тієї причини, що конструкція передбачає застосування малоефективного ротору в обмеженій трубі, в якій можуть бути використані тільки вертикальні потоки вітру. Наявність труби змінного перерізу ускладнює конструкцію. А відсутність можливості регулювання нахилу поглинаючої поверхні труби обмежує її ефективність в використанні для перетворення сонячної енергії залежно від траєкторії руху сонця. В основу даного винаходу покладена задача створити таку електроенергетичну установку, конструктивні особливості якої забезпечили можливість підвищення ефективності її роботи при розширенні сфери застосування. Це досягається тим, що в електроенергетичній установці, що містить блок перетворення механічної енергії в електричну, який виконано у вигляді ротора з приєднаним до нього електрогенератором, блок перетворення променевої енергії сонця з поглинаючою поверхнею, розміщеною приблизно перпендикулярно напрямку сонця, блок перетворення механічної енергії в електричну виконано в вигляді відкритого ротора з вертикальною віссю обертання, який кінематично з'єднаний з електрогенератором і насосами підкачки, а другий блок перетворення променевої енергії сонця виконано у вигляді приєднаної до теплового акумулятора секції теплових сонячних колекторів, до нижньої частини якої прикріплена секція геліосистем, з'єднаних з електричним акумулятором, і які встановлені на загальній опорі з вежею з можливістю регулювання нахилу. На відміну від прототипу, конструктивні особливості якого не забезпечують достатньої ефективності перетворення енергії вітрового потоку та променевої енергії сонця, згідно винаходу введення в конструкцію відкритого ротора сприяє використанню не тільки вертикальних а й горизонтальних потоків вітру, що створює можливість використання енергії вітру будь-якого напрямку. А конструкція запропонованих секційних колекторів і геліосистем має можливість регулювання кута нахилу, що створює умови максимального сприйняття сонячних променів і виходу його енергії. Все це сприяє підвищенню к.к.д. установки, робить установку більш універсальною при перетворенні нетрадиційних джерел енергії в електричну, механічну та теплову. На кресленні (фіг.) зображена електроенергетична установка. Установка складається з загальної опори 1 з вежею 2. На вежі 2 закріплена штанга 3, на якій встановлений ротор 4 з вертикальною віссю обертання. Ротор 4 кінематично з'єднаний з насосом підкачки 5 та електрогенератором 6. На опорі 1 встановлені з можливістю регулювання нахилу секції геліосистем 7, до яких приєднані секції теплових сонячних колекторів 8. Секції геліосистем 7 з'єднані з електричним акумулятором 9, який має поглинаючу поверхню 10, а секції теплових сонячних колекторів 8 з'єднані з тепловим акумулятором 11. Установка працює таким чином. Вітровий потік будь якого напрямку діє на ротор вітродвигуна 4, при цьому секції геліосистем і секційний колектор направляє потік вітру по нахиленій площинні в вертикальному напрямку, що сприяє використанню нижній вихрових потоків. Ротор 4 обертається відносно нерухомої штанги 3 і кінематично з'єднаним з насосом підкачки 5 та електрогенератором 6. Сонячне проміння одночасно падає на поглинаючу поверхню 10 секційного колектора 8, який взаємно зв'язаний з тепловим акумулятором 11, і на секції геліосистем 7, які з'єднані з електричним акумулятором 9, який у свою чергу зв'язаний з електрогенератором 6. Таким чином, запропонована конструкція електроенергетичної установки більш ефективна та універсальна в застосуванні в порівнянні з відомими технічними рішеннями зокрема прототипом, її широке промислове застосування, в будь-яких регіонах країни.