Спосіб отримання електроенергії

Реферат: Спосіб отримання електроенергії включає виготовлення основи та розміщення на ній заповненої рідиною кільцевої ємності, а також встановлення вітроколеса, вісь якого кінематично з'єднана з попередньо розташованою у кільцевій ємності обичайкою. Основу виготовляють у формі спорядженого водонепроникним покриттям майданчика, який розташовують на вершині відпрацьованого терикону шахти, а обичайку виготовляють у формі з'єднаних між собою понтонів, на кожному з яких встановлюють вітроколесо, при цьому у центрі майданчика монтують електрогенератор, кінематично та електрично зв'язаний з вітроколесами та розміщують навколо електрогенератора додаткову кільцеподібну ємність, заповнену рідиною, на поверхні якої встановлюють буйки із сонячними гідроізольованими батареями. UA 90147 U (12) UA 90147 U UA 90147 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до нетрадиційної енергетики, переважно до комплексного використання енергії вітру та сонця для одержання електричної енергії, і може бути використана на гірничорудних підприємствах, в яких наявні відпрацьовані породні терикони. Відома вітроенергетична установка з вертикальною віссю обертання, спосіб роботи якої включає виготовлення ротора по типу колеса, встановлення його на кільцевій напрямній на магнітну підвіску, при цьому лопаті вітродвигуна прикріпляють на кільцях вертикально до їх площини з можливістю автоматичного змінювання кутового положення на кільці [Патент ФРН № 3209347, МКЛ F03D 3/06, 1983 p.]. Такий спосіб роботи вітроенергетичної установки дозволяє підвищити коефіцієнт використання енергії вітру при зміні швидкості останнього за рахунок використання системи автоматичної зміни кутового положення лопатей, але при цьому суттєво збільшуються масогабаритні характеристики установки, що реалізує даний спосіб. Відома також парусна вітрова електростанція карусельного типу, спосіб роботи якої включає встановлення вітродвигунів, розміщення їх на понтонах, з розташуванням понтонів у кільцевому жолобі, призначеному для заповнення водою, а також розташування цього обладнання на спорудах, монтаж генератора електричного струму і автоматичного пристрою управління роботою вітродвигуна і генератора [див. журнал "Изобретатель и рационализатор" № 10, 1988 р., с. 22]. Найбільш близьким аналогом є вітродвигун для отримання електроенергії, спосіб роботи якого включає виготовлення основи та розміщення на ній заповненої рідиною кільцевої ємності, а також встановлення вітроколеса, вісь якого кінематично з'єднана з попередньо розташованою у кільцевій ємності обичайкою, яку занурюють у рідину з утворенням повітряної подушки аеростатичного підшипника, при цьому вітродвигун опоряджують електрогенератором із закріпленим на основі кільцевим статором з внутрішньою сферичною поверхнею та кільцевим ротором, який жорстко зв'язують з вітроколесом, яке оснащують енерційним диском для обмеження повітряної подушки, а лопаті і обичайку закріплюють на протилежних сторонах диску типу [Патент СРСР № 1568894 F03D 3/00 1990 р.]. Розвиток вітроенергетики в напрямку розвитку таких технологій є перспективним, але і вони мають ряд недоліків, основними з яких можна вважати наступні: висока металоємність обладнання, відносно низький корисний вибір потужності вітрового потоку, можливість її ефективної роботи конструкції вітроколеса тільки при швидкості вітру >4,5 м/сек., шум низької частоти, необхідність захисту птахів, необхідність ефективного захисту від ожеледиці, неможливість використовувати як надійну електростанцію в безвітряний період і тому вартість електроенергії одержуваної на ній така ж висока, як і на звичайній вітроенергетичній установці. В основу корисної моделі поставлена задача забезпечення можливості отримання електроенергії при швидкості вітру від 1 до 40 м/с та можливості накопичення (акумулювання) електроенергії для подачі її в систему у години "ПІК". Поставлена задача вирішується таким чином. У відомому способі отримання електроенергії, що включає виготовлення основи та розміщення на ній заповненої рідиною кільцевої ємності, а також встановлення вітроколеса, вісь якого кінематично з'єднана з попередньо розташованою у кільцевій ємності обичайкою, згідно з корисною моделлю, що заявляється, основу виготовляють у формі спорядженого водонепроникним покриттям майданчика, який розташовують на вершині відпрацьованого терикону шахти, а обичайку виготовляють у формі з'єднаних між собою понтонів, на кожному з яких встановлюють вітроколесо, при цьому у центрі майданчика монтують електрогенератор, кінематично та електрично зв'язаний з вітроколесами та розміщують навколо електрогенератора додаткову кільцеподібну ємність, заповнену рідиною, на поверхні якої встановлюють буйки із сонячними гідроізольованими батареями. Крім того, електрогенератор з'єднують з акумулятором, частину отриманої електроенергії від якого передають на насоси для створення ними рухомого потоку рідини у кільцевій ємності з понтонами під час відсутності або малої потужності вітру для роботи вітроколіс. Спосіб отримання електроенергії реалізують таким чином. На вершині терикону влаштовують майданчик з основним та додатковим кільцеподібними жолобами, вкривають поверхню майданчика водонепроникним шаром та заповнюють жолоби водним розчином, який включає активні речовини для запобігання замерзанню взимку та швидкого випаровування в теплу пору року. В основному жолобі монтують понтони та встановлюють на них вітроколеса у кількості, що дорівнює попередньо розрахованій потужності (з врахуванням "рози вітрів" та вибраної конструкції вітроколіс, наприклад парусних). В центрі влаштованого майданчика встановлюють електрогенератор з акумулятором та мультиплікатором, а також встановлюють насоси. Крім того центр майданчика облаштовують кінематичною схемою, яка включає натяжне кільце і троси, що з'єднують вітроколеса з ротором 1 UA 90147 U 5 10 15 20 25 електрогенератора та з мультиплікатором. При наявності вітру вітроколеса починають рухатися, виробляючи у зв'язаного з ними кінематично електрогенератором електричну енергію, яка подається частково в електромережу, а частково в акумулятор. В разі відсутності вітрового потоку чи недостатньої його потужності, насосами переміщують водний розчин в основному жолобі, утворюючи кільцевий рух рідини у цьому жолобі, примушуючи таким чином рухатися і обичайку, а завдяки тому, що вітроколеса кінематично зв'язані з обичайкою (понтонами), вітроколеса також рухаються, виробляючи за допомогою електрогенератора енергію. Оберти ротора електрогенератора стабілізують за допомогою мультиплікатора. Крім того при достатньому сонячному опромінюванні сонячних батарей, які розташовують у додатковому жолобі, останні також виробляють електроенергію, яка частково подається в електромережу, а частково до акумуляторів. В разі можливого утворення на поверхні додаткового жолоба хвиль, сонячні батареї знизу та з боків захищають гідроізольованими коробами із світлопрозорим верхом. При реалізації способу, що заявляється, врахована і та обставина, що у високих шарах атмосфери переміщення повітряних мас (потоків повітря) є ламінарним на відміну від приземних шарів, де потоки (вітер) мають турбулентний характер. Влаштування майданчика на вершині терикону сприяє отриманню вітроколесами ламінарних потоків повітря, що дає можливість стабілізації обертів ротора електрогенератора без додаткового будування веж з вітроколесам, а просто з використанням висоти териконів природних відвалів відпрацьованих порід чим суттєво зменшує витрати на реалізацію способу. Таким чином завдяки забезпеченню комплексного отримання електроенергії (від вітру та сонця) суттєво розширюють технологічні можливості комплексу, а з врахуванням можливості відтворення інфраструктури шахт, що закриті для видобутку вугілля (як такі, що відпрацювали свій ресурс) стає можливим реанімація маленьких міст, вирішення проблеми працевлаштування людей при покращенні екологічності територій. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 40 1. Спосіб отримання електроенергії, що включає виготовлення основи та розміщення на ній заповненої рідиною кільцевої ємності, а також встановлення вітроколеса, вісь якого кінематично з'єднана з попередньо розташованою у кільцевій ємності обичайкою, який відрізняється тим, що основу виготовляють у формі спорядженого водонепроникним покриттям майданчика, який розташовують на вершині відпрацьованого терикону шахти, а обичайку виготовляють у формі з'єднаних між собою понтонів, на кожному з яких встановлюють вітроколесо, при цьому у центрі майданчика монтують електрогенератор, кінематично та електрично зв'язаний з вітроколесами та розміщують навколо електрогенератора додаткову кільцеподібну ємність, заповнену рідиною, на поверхні якої встановлюють буйки із сонячними гідроізольованими батареями. 2. Спосіб отримання електроенергії за п. 1, який відрізняється тим, що електрогенератор з'єднують з акумулятором, частину отриманої електроенергії від якогопередають на насоси для створення ними рухомого потоку рідини у кільцевій ємності під час відсутності або малої потужності вітру для роботи вітроколіс. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2