Крісло-гойдалка як генератор електричної енергії

Реферат: Крісло-гойдалка як генератор електричної енергії, у якому в сидінні та спинці крісла розміщені напівпровідникові термоелектричні елементи, а в ніжках крісла вмонтовані п'єзоелементи, для генерації електричної енергії, і всі елементи з'єднані між собою послідовно. UA 107236 U (12) UA 107236 U UA 107236 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Пристрій належить до галузі електротехніки та електроенергетики, і може бути використаний для отримання електроенергії в місцях скупчення народу, де кількість крісел велика (аеропорти, вокзали, театри, місця масового відпочинку, лікарнях і т.п.). Відомі пристрої використання тепла людини для отримання електричної енергії [1, 2], взяті в якості аналога. В даних пристроях використовується принцип термоелектричних генераторів, виготовлених з напівпровідникових елементів. Такі генератори отримують електроенергію з різниці температур між теплим і холодним середовищем. Такі термоелектричні системи можуть виробляти електроенергію потужністю 100 мікроВат і генерувати напругу біля 200 мВ, при різниці температур 1-2 градуси. В цих пристроях пропонується використовувати тепло тіла людини і реалізуються у вигляді браслетів, які одягаються на руки або ноги людини. При цьому, в більшості випадків, температура тіла людини відрізняється від температури навколишнього середовища. Такі пристрої можна використовувати в медицині, в яких споживана енергія може коливатись у вказаних межах. Недоліком вказаних пристроїв є те, що отриманої енергії буде недостатньо для живлення і зарядки мобільних телефонів та інших електронних пристроїв. Для отримання такої енергії різниця температур повинна досягати кілька десятків градусів. Тобто використання вказаних джерел електроенергії буде обмеженим. Відомі пристрої отримання електроенергії, в яких відбувається перетворення кінетичної енергії руху людини в електрику [3, 4], взяті в якості прототипу. При цьому використовується крісло-гойдалка до якого підключається генератор електроенергії. В пристрої, кінетична енергія яка отримується при гойданні людини в кріслі, з допомогою генератора перетворюється в електричну. Отриманої енергії буде достатньо для роботи світлодіодів, аудіосистеми колонки якої вмонтовані у верхню частину спинки крісел, і т.п. В кріслах вмонтовано акумулятор який, при гойданні в кріслі, заряджається вдень і дає енергію у вечірній час. Кількість крісел повинна бути великою, наприклад в лікарнях, аеропортах, вокзалах, театрах, місцях масового відпочинку та ін. Недоліком вказаних пристроїв є те, що вони будуть працювати тільки при гойданні людини в кріслі, що не завжди виконується. Тобто існують перерви в гойданні і, як наслідок, перерви в роботі пристрою і заряджанні його акумуляторів. При цьому зменшується мобільність роботи пристрою та обмежується його використання. Виникає проблема створення пристрою з неперервною генерацією електроенергії. Цього можна досягти сумісним використанням п'єзо- та термоелементів для генерації електроенергії. Задача корисної моделі - розширення функціональних можливостей пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що в кріслі-гойдалці як генераторі електричної енергії, в сидінні та спинці крісла розміщені напівпровідникові термоелектричні елементи, а в ніжках крісла вмонтовані п'єзоелементи, для генерації електричної енергії, і всі елементи з'єднані між собою послідовно. На кресленні приведено переріз запропонованого пристрою. Введені наступні позначення: спинка крісла - 1, сидіння - 2, ніжки крісла - 3, рухомі шарніри - 4 розміщені між ніжками - 3 та сидінням - 2, термоелементи - 5, п'єзоелементи - 6, акумулятор - 7. Пристрій працює наступним чином: при сидінні людини на кріслі-гойдалці під дією її тепла на напівпровідникові термоелементи - 5, розміщені на спинці крісла - 1 та сидінні - 2 виникає термо-електрорушійна сила (е.р.с). При гойданні людини на кріслі з допомогою шарнірів - 4 деформуються п'єзоелементи - 6 які також генерують електроенергію. Всі елементи з'єднані між собою послідовно. Генерована термоелементами - 5 та п'єзоелементами - 6 електроенергія, іде на одночасове заряджання акумулятора - 7 та живлення електроспоживачів. На відміну від відомих пристроїв, запропонований пристрій працює в неперервному режимі. Це викликано тим, що термоелементи - 5 працюють навіть і при відсутності гойдання крісла. В свою чергу, п'єзоелементи - 6 можуть працювати при гойданні крісла, коли різниця температур між теплим і холодним середовищем буде недостатньою (температура тіла людини і температури навколишнього середовища). Тобто реалізується автономний і комбінований режим роботи пристрою. Таким чином, сумісне використання напівпровідникових термоелектричних елементів в сидінні та спинці крісла, а в ніжках крісла п'єзоелементів, для генерації електроенергії, підвищує ефективність роботи пристрою і розширює його функціональні можливості. Пристрій може бути використаний для отримання електроенергії в місцях скупчення народу, де кількість крісел велика (аеропорти, вокзали, театри, місця масового відпочинку, лікарнях і т.п.). Крім того, він являється екологічно чистим. При цьому, е.р.с. генероване термоп'єзоелементами буде сумуватись, при їх послідовному з'єднанні. Отриманої енергії буде достатньо для роботи електроспоживачів з відносно високою споживаною енергією. Це сприяє більш широкому використанню запропонованого пристрою і приводить до зменшення його собівартості. 60 1 UA 107236 U 5 10 Джерела інформації: [1]. Использование тепла тела человека для электроснабжения электронных устройств: [Електронний ресурс]. Електронні дані. Спосіб доступу: http.//www.dailytechinfo.org/electronics/1056-ispolzovanie-tepla-tela-cheloveka-dlya.html - назва з екрану. [2]. Человеческое тепло - источник электричества: [Електронний ресурс]. - Електронні дані. Спосіб доступу: http.//www.3dnews.ru/267472/ - назва з екрану. [3]. Кресло как электростанция: [Електронний ресурс]. - Електронні дані. - Спосіб доступу: http://think-blue.ru/blog/post/36 - назва з екрану. [4]. Кресло-качалка вместо генератора: [Електронний ресурс]. - Електронні дані. - Спосіб доступу: http://www. novate.ru/blogs/170210/14147/ - назва з екрану. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Крісло-гойдалка як генератор електричної енергії, яке відрізняється тим, що в сидінні та спинці крісла розміщені напівпровідникові термоелектричні елементи, а в ніжках крісла вмонтовані п'єзоелементи, для генерації електричної енергії, і всі елементи з'єднані між собою послідовно. Комп’ютерна верстка А. Крулевський 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 2