Спосіб одержання електричної енергії
Номер патенту: 67262
Опубліковано: 15.06.2004
Автори: Дрьомов Сергій Тимофійович, Ліпатов Валерій Павлович, Мустафаєв Олександр Васильович
Формула / Реферат
Спосіб одержання електричної енергії, в якому кінетичну енергію повітря за допомогою вітроелектричної станції, що включає кінематично зв'язані вітрове колесо та генератор вихідної напруги, перетворюють в електричну енергію, який відрізняється тим, що кінетичну енергію повітря одержують шляхом перетворення коливання рейок та шпал залізничної колії під тиском коліс вагонів поїзда в силу тиску повітря, що утворюється в вихідному каналі ємності, яка пневматично зв'язана з вітровим колесом та періодично знаходиться під впливом сили коливань рейок та шпал залізничної колії.
Текст
Запропонований винахід відноситься до галузі енергетики та може бути використаним при проектуванні нетрадиційних джерел електричної енергії. Відомі способи одержання електричної енергії, в основу яких покладені властивості перетворення одного виду енергії в другий. В одному із способів одержання електричної енергії (див. Гидроэнергетика и комплексное использование водных ресурсов СССР /Б.П. Бабурин, Р.И. Бобров, С.М. Вайнштейн и др. //Под. общ. ред. П.С. Непорожнего - 2е изд. перераб. и доп.- М.: Энергоиздат, 1982г.) в якості первинної енергії застосовують кінетичну енергію рухомого водяного потоку. Недоліками даного способу одержання електричної енергії є складність розробки, побудови та обслуговування пристроїв для реалізації цього способу. В другому способі одержання електричної енергії (див. Атомные электрические станции: Сб. ст. Спец. вып. /ВНИИ по эксплуатации атомных электростанций, НПО ”Энергия”; Под общ. ред. Е.И. Игнатенко.- М.: Энергоатомиздат, 1985) в якості первинної енергії використовують енергію атомного ядра. Суттєвими недоліками другого способу одержання електричної енергії є низький рівень екологічної безпеки, складність побудови та обслуговування систем для його реалізації. З відомих способів створення електричної енергії найбільш близьким за технічною суттю й прийнятним за прототип (див. КАТАЛОГ Энергосбережение, нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Использование альтернативных видов топлива. Институт промышленного развития. Серия №4.1, Москва, 1999г , стр.6, 7), є спосіб створення електричної енергії, в якому кінетичну енергію повітря за допомогою вітроелектричної станції, що включає кінематичне зв'язані вітрове колесо та генератор вихідної напруги перетворюють в електричну енергію. Даний спосіб одержання електричної енергії є нетрадиційним, достатньо простим, екологічно чистим. Однак суттєвим недоліками цього нетрадиційного способу створення електричної енергії є складність проектування та виконання, оскільки пристрій для його реалізації необхідно розташовувати на височинах з підвищеним потоком вітру, та виконувати з використанням досить високої опори, на якій розміщені вітрове колесо та генератор, а також обмежена вихідна потужність. В основу винаходу поставлена задача створення способу одержання електричної енергії, в якому за рахунок спрощення процесу виробки кінетичної енергії повітря, та її суттєвого підвищення збільшується потужність електричної енергії, спрощуються процеси проектування, виконання та обслуговування системи для його реалізації. Поставлена задача вирішується тим, що в способі створення електричної енергії, в якому кінетичну енергію повітря за допомогою вітроелектричної станції, що включає кінематично зв'язані вітрове колесо та генератор вихідної напруги, перетворюють в електричну енергію, кінетичну енергію повітря одержують шляхом перетворення коливання рельсів та шпалів залізничної колії під тиском коліс залізничних вагонів поїзду в силу тиску повітря, що утворюється в ви хідному каналі ємності, яка пневматичнеозв'язана з вітровим колесом та періодично знаходиться під впливом сили коливань рельсів та шпалів залізничної колії. Даний спосіб досить простий та надійний, оскільки мережа залізничного транспорту є достатньо широкою, а потік руху залізничного транспорту великий. Крім цього виключається необхідність в високих опорах для розміщення вітрових коліс, а вихідна потужність електрогенератора може бути значно збільшена. Під тиском вагонів залізничного поїзду об'єм повітряної ємності зменшується, відкриваються вихідні клапани, і повітря під тиском приводить в обертання вітрове колесо, на виході генератора з'являється вихідна напруга. На фігурі показана структурна схема системи для здіснення даного способу створення електричної енергії. Система для здіснення запропонованого способу створення електричної енергії містить в собі вітрове колесо 1, генератор 2 вихідної напруги, редуктор 3, колеса 4 вагонів, вагони 5, залізничні рельси 6, шпали 7, повітряну ємність 8 з рухомою кришкою, вихідні клапани 9, тискову масивну пластину 10, вхідні клапани 11, щебневий пласт 12 та рухому верхню кришку 13 повітряної ємності. Вітрове колесо 1 через редуктор 3 зв'язаний з валом генератора 2 вихідної напруги, а пневматичне через вихідні клапани 9 з виходом повітряної ємності 8. Повітряна ємність 8 має також вхідні клапани 11 та шарнірне закріплену рухому верхню кришку 13. Тискова масивна пластина 10 знаходиться поміж шпалами 7 залізничної колії та щебневим пластом 12 і впирається в верхню кришку 13 повітряної ємності 8 таким чином, що може її вертикально переміщати. Система працює наступним чином. При відсутності залізничного поїзду повітряна ємність 8 через вхідні клапани 11 заповнюється повітрям, вихідні клапани 9 в цей час знаходяться в закритому стані. В той час, коли перша пара коліс 4 вагону 5 залізничного поїзду накочуються на шпалу 7, до якої жорстко прикріплена тискова масивна пластина 10, верхня кришка 13 повітряної ємності 8 під тиском вагону 5 зміщується вниз по вертикалі. Тиск повітря в повітряній ємності 8 підвищується, відкриваються вихідні клапани 9, і потік повітря з повітряної ємності 8 впливає на вітрове колесо 1 та приводить його в обертальний рух. Починає обертатись генератор 2 вихідної напруги, що через редуктор 3 зв'язаний з вітровим колесом 1. При цьому на обмотках статора з'являється напруга, яка за допомогою регулятора та інвертора може перетворюватись в напругу промислової мережі 220В 50Гц., а також додатково заряджати акумуляторну батарею резервного живлення. Проміж проходженням через місце установлення шпали 7 перших та др уги х пар коліс 4 вагону 5 тиск тискової масивної пластини 10 на верхню кришку 13 зупиняється, і повітряна ємність 8 через вхідні клапани 11 знову заповнюється повітрям. При накочуванні на місце установлення шпали 7 других пар коліс 4 вагону 5 потік повітря на вітрове колесо 1 продовжується, і генератор 2 вихідної напруги надалі продовжує виробляти електричну енергію. Проходження цілого поїзного складу забезпечує роботу системи виробки електричної енергії на протязі періоду t: l , V де: v - швидкість руху поїзду, l - довжина поїзного складу. У випадку установки двох систем виробки електроенергії, розміщених на взаємній відстані, яка має довжину 1, період виробки електроенергії збільшується в 2 рази. Для забезпечення безперервного процесу виробки електроенергії системи повинна виконуватись умова: l ´ n = Dtmax , V де: n - кількість систем, установлених на взаємній відстані, яка має величину декілька меншу довжини поїзного складу, Dt - максимальна різниця часу проміж проходженням поїзних складів. Таким чином одержаний спосіб створення електричної енергії, який не потребує наявності повітряних потоків, є простим в проектуванні, виготовленні та експлуатації системи для його реалізації, оскільки не потрібні спеціальні високі опори для розміщення вітрового колеса та генератора, дозволяє суттєво підвищити вихідн у потужність електричної енергії. t=
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for obtaining electric energy
Автори англійськоюDriomov Serhii Tymofiiovych, Lipatov Valerii Pavlovych
Назва патенту російськоюСпособ получения электрической энергии
Автори російськоюДремов Сергей Тимофеевич, Липатов Валерий Павлович
МПК / Мітки
МПК: F03D 1/04
Мітки: спосіб, енергії, одержання, електричної
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/2-67262-sposib-oderzhannya-elektrichno-energi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб одержання електричної енергії</a>
Попередній патент: Спосіб диференційованого лікування бета-адреноблокаторами хворих на гострий інфаркт міокарда
Наступний патент: Засіб попередження розвитку парезів та паралічів у теплокровних тварин при отруєнні нейротоксичними пестицидами
Випадковий патент: Пускорегулюючий апарат для розрядних ламп високого тиску