Спосіб перетворення вітрової, сонячної та енергії спалювання утилізаційних газів в електричну енергію

Реферат: Спосіб перетворення вітрової, сонячної та енергії спалювання утилізаційних газів в електричну енергію включає перетворення вітрової, сонячної та енергії спалювання утилізаційних газів в одному пристрої, в якому шнек рухається за допомогою енергії верхніх і нижніх потоків повітря, сонячної енергії та енергії спалювання утилізаційних газів, направленої на шнек, який приводить в рух компресор пристрою. При цьому компресор по трубопроводу забирає з-під плівки теплиці нижній потік повітря, стискає його і направляє на турбіну, з'єднану з турбогенератором пристрою, що перетворює всі указані види енергії в електричну енергію. UA 92468 U (12) UA 92468 U UA 92468 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до поновлюваної енергетики і може бути використана для перетворення вітрової, сонячної та енергії спалювання утилізаційних газів в електричну енергію. З подорожчанням на світовому ринку носіїв електроенергії надзвичайно актуальною проблемою є одержання недорогих носіїв енергії. Відомі різні способи та пристрої перетворення вітрової, сонячної та енергії спалювання утилізаційних газів в електричну енергію [1, 2]. До їх недоліків належить те, що вони, як правило, мають низьку ефективність і високу вартість, обумовлену складністю прямого перетворення поновлюваної енергії в електричну із стандартними параметрами. Тому сонячна електроенергія дорожча гідроелектричної у сто разів, а вітрова електроенергія - у двадцять разів. Вітрові агрегати використовуються всього на 7-10 %, наприклад у Криму. Вирішення проблеми одержання недорогих носіїв електричної енергії можливе при перетворенні вітрової, сонячної та енергії спалювання утилізаційних газів в електричну енергію при здійсненні вказаних перетворень енергії в одному пристрої з використанням верхніх і нижніх потоків повітря, що значно підвищує ефективність, економічність і надійність. Відомий спосіб та пристрій, вибраний як найближчий аналог [3], в якому перетворюються викиди газів із шахт в електричну енергію. Однак, в найближчому аналогу, як і в аналогах, відсутні запропоновані додаткові джерела енергії, що перетворюються в електричну енергію в одному пристрої з використанням верхніх і нижніх потоків повітря та енергії спалювання утилізаційних газів. В основу корисної моделі поставлена задача одержання недорогих носіїв електричної енергії при високій ефективності та економічності. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб перетворення вітрової, сонячної та енергії спалювання утилізаційних газів в електричну енергію включає перетворення вказаної енергії в електричну, згідно з корисною моделлю, перетворення вітрової, сонячної та енергії спалювання утилізаційних газів здійснюють в одному пристрої, в якому шнек рухається за допомогою енергії верхніх і нижніх потоків повітря, сонячної енергії та енергії спалювання утилізаційних газів, направленої на шнек, який приводить в рух компресор пристрою, при цьому компресор по трубопроводу забирає з-під плівки теплиці нижній потік повітря, стискає його і направляє на турбіну, з'єднану з турбогенератором пристрою, що перетворює всі указані види енергії в електричну енергію Пристрій для перетворення вітрової, сонячної та енергії спалювання утилізаційних газів має вертикально-осьовий вітряк у вертикальному циліндрі якого встановлено механізм переміщення у вигляді шнека і газова горілка, причому нагрітий сонячним світлом повітряний потік із світлопрозорих теплиць по патрубку поступає в шнек і приводить його в рух. На кресленні наведена блок-схема пристрою для здійснення способу. Пристрій містить вертикально-осьовий вітряк 1, дефлектор 2, вертикальний циліндр 3, шнек 4, підшипники 5 і 7, вал 6, суміщений із валом шнека 4 і з валом вертикально-осьового вітряка 1 за допомогою обгінної муфти 8, перетворювач енергії, наприклад, компресор 9, світлопрозору теплицю 10 із світлоприймальною поверхнею 11, концентраторами 12 у вигляді лінз, відбиваючі поверхні 13 і входи для навколишнього повітря 14. Спосіб і пристрій працюють таким чином. При наявності верхнього потоку вітру, вертикально-осьовий вітряк 1 через вал 6 і обгінну муфту 8 приводить у рух перетворювач енергії 9, наприклад, компресор, який через патрубок забирає із світлопрозорої теплиці 10, нагрітий сонцем до температури 150-200 °C нижній потік повітря, стискає його і направляє на турбіну генератора (на кресленні не приведено), перетворюючи енергію верхнього і нижнього вітрових потоків в електроенергію, при цьому частина повітряного потоку направляється в шнек 4 і приводить його у рух. При відсутності вітру і сонячного світла шнек 4 приводиться у рух від спалювання утилізаційних викидів, причому газ через газову горілку 15 надходить у вертикальний циліндр 3 вітряка 1 і приводить також в рух шнек 4 і турбіну турбогенератора, перетворюючи енергію спалювання утилізаційних газів в електроенергію. Розглянемо теоретично процеси перетворення вітрової і сонячної енергії в електричну. 2 Відомо, що сонячне світло має загальну потужність потоку в Україні 1,3-1,5 кВт/м . При 2 освітленні поверхні світлопрозорої плівки, наприклад, площею 100 м теплова енергія в світлопрозорій теплиці досягає 150 кВт, а тиск зростає до 2 атм. Компресор по трубопроводу забирає повітря із теплиці і направляє його на шнек, створюючи у вертикальному циліндрі потік зі швидкістю до 8 м/с, рухаючи шнек, приводячи в рух турбіну турбогенератора, перетворюючи енергію верхнього і нижнього вітрових потоків в електроенергію. 1 UA 92468 U Компресор забирає повітря із теплиці з початковою температурою T0 , стискає повітря і нагріває до температури T1 . Робота стиснення пропорційна приросту температури T  T  T . 1 0 Температура на виході компресора дорівнює 277 °C, а по Кельвіну T1  550 К. 5 10 15 20 Приріст температури у компресорі віднесений до T1 T  1 277  150   0,23 , тобто 550 1 коефіцієнт перенесення енергії Kn   4,3 , підсилюючи потужність потоку в 4,3 разу. T Корисна модель дозволяє ефективно перетворювати вітрову, сонячну та енергію спалювання утилізаційних газів в дешеву електричну енергію, собівартість якої зменшена в декілька разів за рахунок підвищення ефективності та економічності процесу перетворення енергії вітрових потоків, сонця і спалювання утилізаційних газів. Джерела інформації: 1. Патент РФ RU 2113615, 1998, F03D1/02 2. Патент РФ RU 2138684, 1998, F03D1/02 3. Заявка № 20120 1420 (позитивне рішення про видачу патенту від 15.12.2012 р.) ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб перетворення вітрової, сонячної та енергії спалювання утилізаційних газів в електричну енергію, що включає перетворення вказаної енергії в електричну, який відрізняється тим, що перетворення вітрової, сонячної та енергії спалювання утилізаційних газів здійснюють в одному пристрої, в якому шнек рухається за допомогою енергії верхніх і нижніх потоків повітря, сонячної енергії та енергії спалювання утилізаційних газів, направленої на шнек, який приводить в рух компресор пристрою, при цьому компресор по трубопроводу забирає з-під плівки теплиці нижній потік повітря, стискає його і направляє на турбіну, з'єднану з турбогенератором пристрою, що перетворює всі указані види енергії в електричну енергію. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак 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