Вітрова електроустановка

1. Вітрова електроустановка, що містить вітряк, електрогенератор, теплообмінники, яка відрі 3 1. Для розвитку вітряної електроенергетики потрібно використати не тільки вітер, його кінетичну енергію, а і теплову енергію сонця. Будь-який вітер є продуктом теплових перепадів. Але сонячні колектори дозволяють мати значні додаткові джерела енергії. 2. Потрібно акумулювати енергію вітру і сонця. 3. Струм вітрових електроустановок повинен мати стандартизовані параметри. Даний винахід вирішує поставлені задачі. Це досягнуто тим, що: 1) Вітряна електроустановка має вітряк, електрогенератор, теплообмінники і відрізняється тим, що на валу вітряка установлено роторний поршневий компресор, на валу генератора роторний двигун, які з'єднані колом робочого газу з апаратами для акумулювання і нагрівання газу стабілізації тиску. 2) Вітряна електроустановка по п. 1, в якій робочим газом служить повітря, компресор обладнується заборним патрубком, двигун - вихідним, а ресивер, сонячний колектор і стабілізатор тиску виконуються суміщеними. Суть винаходу розкривають приведені малюнки. При цьому: Фіг.1. Вітряна електроустановка із замкненим колом трансформатора тепла (теплового насоса). Фіг.2. Схема повітряної установки із суміщенням ресивера, сонячного колектора і теплового регулятора тиску. Вітряна електрична установка має вітряк 4 (Фіг.1, 2) з компресором 7 і генератор електричного струму 12 який приводиться в рух двигуном 11. Компресор і двигун мають газове коло 8. Коли вітряк приходить у рух роторний поршневий компресор за кожний оберт подає у коло порцію стисненого газу. Газове коло підводить газ до поршневих камер двигуна. Ротор двигуна приходить у рух і обертає генератор. Відпрацьований газ повертається до компресора. Відбувається кругообіг газу. Вітряк переміщує газ і передає газу енергію. Підвищуються тиск і температура, На шляху до двигуна газ попадає у ресивер 10 і сонячний колектор 9. В об'ємах ресивера і сонячного колектора газ нагрівається і збільшує свою енергію. У поршневі камері двигуна газ тисне на заслінку, обертає її, збільшує об'єм і виконує роботу, втрачаючи температуру і віддаючи енергію. Рівень температури газу на виході із поршневої камери має значення для всіх показників установки. Процес розширення газу може бути при постійному тиску і при відокремлені камери від кола (адіабатний). Далі газ повертається у компресор. У колі 8 можуть бути використанні аміак, вуглекислий газ, повітря і багато інших, в тому числі продукти горіння палив, а також гази, які під дією сонця розкладаються на прості гази. Найбільш відомим є ангідрид азоту, який під дією сонця збільшує тиск у 2,5 рази а в темноті об'єднується у великі молекули. Гази кола 8 передали двигуну і генератору не тільки механічну енергію вітру, а також сонячну 83301 4 енергію, одержану у сонячному колекторі. Двигун одержує енергії більше, ніж виробляє вітряк. Замкнутий цикл у схемі Фіг.1 виконує роль теплового трансформатора (теплового насоса). Тип газу у тепловому трансформаторі має велике значення. Газ не повинен замерзнути у двигуні, утворювати сполуки з мастилами двигуна. Найпростішим є варіант з повітрям як робочим газом (Фіг.2). Ця установка має значення також тому, що дозволяє одержати балонне повітря і теплу воду для опалення та господарських потреб. Установка має пункти відбору стисненого повітря 1, які виконуються у вигляді балонів повітря, що змінюються, нагрітої води 2, і електроенергії 3. Основним джерелом енергії є вітер, що приводить у рух вітряк 4, піднятий на вишці 5, з площадкою 6 і роторним компресором. 7. Компресор приєднаний до контуру 8 стисненого повітря, обладнаним теплообмінником, сонячним колектором 9 і ресивером 10. Стиснене балонне повітря служить джерелом енергії для тракторів, краскопультів, ремонтних майстерень, подачі води, обприскування. Ця енергія екологічно чиста і дешева. Ресивер 10 і балони 1 постійно поповнюються повітрям при умові, що дме вітер. Накоплене в ресивері 10 повітря подається у роторний поршневий двигун 11, який приводить у рух електрогенератор 12. Для забезпечення сталої і надійної роботи електростанції з генератором 12 у теплообміннику і ресивері 10 розміщується камера зовнішнього спалювання палива 13, із факельною горілкою і спіраллю запалювання. Продукти горіння подаються із ресивера 10 у двигун. Конструктивно ресивер, сонячний колектор і тепловий регулятор тиску доцільно об'єднати (Фіг.2) і розмістити у колі 8. На Фіг.2 показано оболонку ресивера у вигляді водяного теплообмінника з пунктом 2 відбору теплої води. Повітря на виході із ресивера буде мати продукти горіння палива. Тому пункт 1 відбору балонного повітря повинен бути розміщений до ресивера. Балонне стиснене повітря буде чистим, що дозволить використати енергію повітря в приміщенні. Роторний поршневий двигун використовує для роботи стиснене повітря і паливо, які можуть подаватися у двигун почергово або одночасно. Вітряк має вертикальну вісь. Працює при довільному напрямі вітру. Сила вітру має бути достатньою для стиснення повітря у поршневій камері. Швидкості обертання вітряка і генератора є незалежними. Вітряна електроустановка забезпечує нові функції: крім електроенергії постачає балони стисненого повітря, теплу воду. Електроенергія виробляється при наявності вітру і при використанні акумульованої енергії. Електроенергія може вироблятися і за рахунок спалювання палив. Частота і напруга струму не залежать від вітру. Потужність електрична більша потужності вітряка. Мережа стисненого повітря відкриває новий енергоносій для села, який замінює вуглеводневі палива. 5 83301 Кілька вітряків можуть працювати на одну повітряну мережу і на один генератор електричного струму. Вертикально-вісеві вітряки простіші ніж вітряки з горизонтальними валами і потребують меншої висоти вишок. Всі ці переваги даного винаходу можливі при використані роторних поршневих двигунів торцевих. Література: 1. Вітроелектричний агрегат. Патент України №26539. Будревич Ч.-К.А. Бюлетень №6. 11.10.99р. 2. Вітроенергетична установка з вертикальною віссю обертання. Авт. св. СРСР №1768791. 15.10.92р. Бюл. №38. Автори Ю.Ю. Качур, В.М. Орлик. 3. Вітродвигун. Авт. св. СРСР №1364772 07.01.88р. Бюл. №1. Автори А.Е. Навроцький, І.І. Лагун. 4. Карусельний вітродвигун. Авт. св. СРСР №1020621 30.05.83р. Бюл. №20 5. Вітродвигун. Авт. св. СРСР №1437570 15.11.88р. Бюл. №42. Ч.-К.А. Будревич. 6. Двомоторна вітроенергетична установка для перетворення вітрової енергії в теплову. Патент України №43711 А, Жарков В.Я. Бюл. №11 2001р. 7. О. Рожен. Хитра, небезпечна та не передбачувана. Дзеркало тижня №41 (620) 28.10.2006., стор. 10. Фіг.1 Комп’ютерна верстка В. Клюкін 6 Фіг.2 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601