Спосіб одержання електричної енергії

Спосіб одержання електричної енергії, в якому кінетичну енергію повітряного потоку перетворюють в електричну енергію за допомогою вітроелектричної станції, що включає вітрове колесо, яке кінематично зв'язане з ротором генератора вихідної напруги, а пневматично - з повітряною ємністю, яка заповнюється повітрям за допомогою компресорних пристроїв, що спрацьовують під час проходження залізничних поїздів під впливом сили тиску коліс вагонів залізничних поїздів через рейки та 3 36635 Однак суттєвими недоліками відомого способу одержання електричної енергії є неможливість забезпечення формування вихідної напруги значної потужності та неможливість накопичення достатньої величини перехідної енергії. Ці недоліки пояснюються втратами енергії в додаткових редукторах, а також обмеженою величиною робочої ємності компресорних пристроїв. В основу корисної моделі поставлена задача створення такого способу одержання електричної енергії, в якому за рахунок значного збільшення робочої ємності компресорних пристроїв суттєво підвищується величина об'єму та тиску повітря в повітряних ємностях, і, як наслідок, забезпечується можливість значного підвищення вихідної потужності та суттєвого збільшення величини накопичуваної перехідної енергії. Поставлена задача вирішується тим, що у способі одержання електричної енергії, в якому кінетичну енергію повітряного потоку перетворюють в електричну енергію за допомогою вітроелектричної станції, що включає вітрове колесо, яке кінематичне зв'язане з ротором генератора вихідної напруги, а пневматичне - з повітряною ємністю, яка заповнюється повітрям за допомогою компресорних пристроїв, що спрацьовують під час проходження залізничних поїздів під впливом сили тиску коліс вагонів залізничних поїздів через рейки та шпали залізничної колії на їх механічні регулятори, повітряні частини компресорних пристроїв виконують багатоланковими, кожна з n компресорних ланок яких мають окремі повітряні камери з вхідними та вихідними клапанами та рухомими стискаючими частинами, а механічні регулятори виконують загальними для всіх n компресорних ланок, причому всі окремі n компресорні ланки та загальні механічні регулятори взаємно розташовують таким чином, що при зміщенні механічних регуляторів під дією тиску коліс вагонів залізничних поїздів, одночасно зміщуються рухомі стискаючі частини всіх n компресорних ланок, які спрацьовують , і стиснуте повітря із кожної n компресорної ланки заповнює повітряну ємність. При спрацьовуванні компресорних пристроїв під дією сили тиску коліс вагонів залізничних поїздів на механічні регулятори одночасно спрацьовують всі n компресорні ланки, і повітряна ємність заповнюється стиснутим повітрям, об'єм якого в n раз підвищується. Проведений аналіз науково-технічної та патентної літератури не виявив аналогічних технічних рішень. На Фіг. показані дві проекції структурної схеми системи електростанції, що пояснює суть запропонованого способу одержання електричної енергії. Система електростанції складається з генератора 1 вихідної напруги, вітрового колеса 2, повітряної ємності 3 з вхідним та вихідним пневматичними клапанами (на Фіг. не показані), повітроводів 4, компресорного пристрою 5, що складається з компресорних ланок 6 ... 15, які мають окремі вхідні та вихідні клапани (на Фіг. не 4 показані) та рухомі стискуючі частини 6' ... 15', а також механічного регулятора 16, залізничної колії 17 з рейками 18, шпалами 19, та тисковим упором 20, вагонів 21 залізничного складу (на Фіг. показаний один вагон) з колесами 22. Ротор генератора 1 вихідної напруги за допомогою валу (при необхідності через редуктор) з'єднаний з вітровим колесом 2, яке обертається під впливом повітряного потоку, що надходить з повітряної ємності 3 через вихідний клапан. Вхідні клапани повітряної ємності 3 через повітропроводи 4 пневматичне сполучені з вихідними клапанами компресорних ланок 6...15. Рухомі стискуючі частини 6'...15' компресорних ланок 6...15 з'єднані з механічним регулятором 16 таким чином, що при зміщенні механічного регулятора 16 одночасно зміщуються всі р ухомі стискуючі частини 6'...15'. Ме ханічний регулятор 16 може зміщуватись під силою тиску тискового упору 20, з яким він зтикається. Тисковий упор 20 розташований під рейками 18 та шпалами 19 залізничної колії 17. По залізничній колії 17 рухаються вагони 21 залізничних складів. Система електростанції працює наступним чином. В періоди, коли колеса 22 вагонів 21 залізничних складів знаходяться не в площині розташування тискового упору 20, компресорні ланки 6 ... 15 компресорних пристроїв 5 заповнюються повітрям через вхідні клапани. При накочуванні коліс 22 вагонів 21 по рейкам 18 на шпали 19, що стикаються з тисковим упором 20, тисковий упор 20 під силою ваги вагону 21, яка передається через рейки 18 та шпали 19 залізничної колії, зміщується вниз на l см. На відстань l см при цьому зміщується і механічний регулятор 16. Оскільки рухомі стискуючі частини 6' ... 15' компресорних ланок 6 ... 15 з'єднані з механічним регулятором 16, зміщення механічного регулятора 16 забезпечує стискання рухомих стискуючих частин 6' ... 15' і, як результат, спрацювання компресорних ланок 6 ... 15. В результаті через вихідні клапани стиснуте повітря зі всіх компресорних ланок 6...15 надходить в повітряну ємність 3. Об'єм стиснутого повітря Vn, що надходить в повітряну ємність 3, визначається за формулою: Vn=Vкл.n, де: Vкл - ємність однієї компресорної ланки, n - кількість компресорних ланок. Тобто об'єм стиснутого повітря, яке заповнює повітряну ємність 3, збільшується в n - разів, що дозволяє значно підвищити потужність вихідної напруги та збільшити величину накопичуваної перехідної енергії стиснутого повітря. Таким чином запропонований спосіб одержання електричної енергії забезпечує можливість суттєвого збільшення потужності електричної енергії, що виробляється, та потужності накопичуваної перехідної енергії. Одна залізнична електростанція повинна включати в себе 100 - 200 компресорних пристроїв, що дозволить виробляти електричну енергію потужністю >100 МВт. 5 Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун 36635 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601