Електроенергетична установка

1. Електроенергетична установка, яка містить блок перетворення механічної енергії в електричну з приєднаним до нього електрогенератором і блок перетворення променевої енергії сонця у механічну через теплову, яка відрізняється тим, що другий з блоків виконано у вигляді вертикально встановленої труби змінного перерізу, з розширенням у верхньому та нижньому перерізах і звуженням в середній частині труби, труба виконана із двох різних матеріалів, зістикованих по повздовжньому перерізу труби, один з них прозорий, а другий – з внутрішньою поверхнею з якнайбільшим ступенем поглинання променевої енергії, причому блок перетворення механічної енергії в електричну виконано у вигляді рами з лопа 32899 ворення променевої енергії сонця, який виконано у вигляді вертикально встановленої труби змінного перерізу з розширенням у верхньому та нижньому перерізі і звуженням в середній частині труби, труба виконана із двох різних матеріалів, зістикованих по поздовжньому перерізу труби, один з них прозорий, а другий – з внутрішньою поверхнею з якнайбільшим ступенем поглинання променевої енергії. Блок перетворення механічної енергії в електричну виконано у вигляді рами з лопастями і розташовано в найбільш звуженій частині труби з орієнтацією лопатей перпендикулярно осі труби. Установка вцілому встановлена в місці, де забезпечуються найбільш сприятливі умови для освітлення труби сонцем, при цьому вона зорієнтована прозорою частиною в напрямі до променів сонця. Крім того, для найбільшої ефективності установки нижня частина труби перекрита дном з поверхнею із матеріалу з якнайбільшим ступенем поглинання променевої енергії. З боку нижнього краю прозорої частини труби виконано отвір, утворений між дном і перерізом труби з нахилом в напрямі від верху отвору з боку прозорої частини труби до низу з боку протилежної частини труби. Найбільша ефективність може бути отримана при нахилі під кутом 30-40°. Крім того, з боку вершини кута (низ частини труби, яка протилежна прозорій частині) поглинаюча поверхня виконана у вигляді однієї чи декількох площадок розміщених приблизно перпендикулярно напряму променів сонця. Крім того, для більш ефективного використання установки у часи недостатнього підігріву сонячними променями, особливо у нічні часи, в нижній частині труби може бути додатково встановлений пальник, який додатково може підсилювати тягу в трубі. Суть винаходу пояснюється кресленням, де зображено: на фіг. 1 - загальний вигляд установки у розрізі; на фіг.2 - варіант виконання нижньої частини установки (розріз); на фіг.3 - варіант виконання нижньої частини установки з додатковими елементами. На фіг.1 наведено загальний вигляд електроенергетичної установки, яка містить блок 1 перетворення променевої енергії сонця і блок 2 перетворення механічної енергії в електричну. Блок 1 виконано у вигляді вертикально встановленої труби 3 змінного перерізу, з розширенням у верхньому 4 та нижньому 5 перерізі і звуженням в середній 6 частині труби 3. Труба 3 виконана із двох частин 7 та 8, зістикованих по поздовжньому перерізу труби 3. Частина 7 виконана з прозорого матеріалу, наприклад, скла чи прозорого склопластику, а друга частина 8 виконана з внутрішньою поверхнею 9 з якнайбільшою ступінню поглинання променевої енергії, наприклад пофарбована чорною фарбою тощо. Блок 2 перетворення механічної енергії в електричну розташовано в найбільш звуженій частині 6 труби 3. Блок 2 складається з основи 10, наприклад, у вигляді рами, на якій змонтовано електрогенератор 11, до валу якого (безпосередньо чи через редуктор) приєднано лопаті вітродвигуна 12. Вітродвигун 12 зорієнтовано таким чином, щоб лопаті були встановлені перпендикулярно осі труби 3. Установка в цілому встановлена в місці, де забезпечуються найбільш сприятливі умови для освітлення труби сонцем, при цьому вона зорієнтована прозорою частиною 7 в напрямі до променів сонця, які зображені у вигляді стрілок S. На фіг.2 наведено варіант виконання ниж ньої частини установки у розрізі, де труба 3 ( з прозорою частиною 7 і непрозорою -8) перекрита дном 13 з поверхнею із матеріалу з якнайбільшим ступенем поглинання променевої енергії; з боку нижнього краю прозорої частини 7 труби 3 виконано отвір 14, утворений між дном 13 і перерізом труби 15-15 з нахилом в напрямі від верха отвору з боку прозорої частини труби до низу з боку протилежної частини труби під кутом, найбільш оптимальне значення якого лежить в межах 30-40°, при чому з боку вершини кута 16, поглинаюча поверхня виконана у вигляді однієї чи декількох площадок 17, розміщених приблизно перпендикулярно напряму променям сонця S. На фіг.3 наведено можливий варіант виконання нижньої частини установки, коли в нижній частині труби додатково встановлено пальник 18. Робота запропонованого пристрою пояснюється фіг.1. Промені сонця (зображені як стрілки S) освітлюють трубу 3 і через її прозору частину 7 проходять до внутрішньої частини труби 3. Досягаючи поверхні 9 протилежної частини 8 труби 3, промені сонця поглинаються, внаслідок чого променева енергія сонця перетворюється на теплову. Виникає нагрівання поверхні 9, яка в свою чергу нагріває оточуюче повітря всередині труби. Нагріте повітря в трубі призводить до потоку його в напрямі вздовж труби 3 знизу вгору (позначене стрілками V). Таким чином, променева сонячна енергія перетворюється на механічну енергію переміщення повітря (так звана топочна тяга). Блок 2 сприймає енергію потоку повітря і за допомогою лопатей вітродвигуна 12 приводить в дію електрогенератор 11. Як результат, запропонована електроенергетична установка дозволяє виробляти електроенергію, використовуючи для цього нетрадиційні джерела енергії, зокрема енергію переміщення повітря в трубах (тягу), підсилену дією променевої енергії сонця. Потужність такої установки залежить від розмірів труби (її висоти та поперечного перерізу) та інтенсивності сонячних променів, які попадають на активну поверхню поглинаючої частини труби. Робота додаткових елементів, розміщених в нижній частині установки, пояснюється фіг.2. При перекритті нижньої частини труби дном 13 з променепоглинаючою поверхнею збільшується активна поверхня. З такою ж метою виконано площадки 17, які, з одного боку, закривають малоефективний гострий кут біля точки 16 і, з іншого боку, при встановленні цих площадок перпендикулярно променям сонця сприяють зростанню концентрації сонячних променів у цій частині поверхні, внаслідок чого їх температура підвищується. Це також сприяє підвищенню ефективності установки. При цьому підвід повітря здійснюється через отвір 14, який при збільшенні кута буде більшим, що зменшить опір при вході. Але при цьому зменшується ефективна висота труби, що призводить до зниження потужності установки. Оптимальним є значення кута нахилу в межах 30-40°, коли подальше збільшення перерізу входу мало впливає на збіль 2 32899 шення ефективності, а зменшення ефективної висоти труби ще не є суттєвим. Крім того, для більш ефективного використання установки у часи недостатнього підігріву сонячними променями, особливо у нічні часи, установка може бути доповнена розташованим у нижній частині труби пальником, який додатково може підсилювати тягу в трубі. Робота додаткових елементів пояснюється фіг.3, де показано, що, коли нагрів з боку сонячних променів недостатній, для збільшення потужності потоку повітря (тяги) через пальник 18 можливо подавати в невеликих кіль костях пальне, підпаливши яке (полум'я показане під цифрою 19) створюється підсилення тяги. Таким чином, запропонована електроенергетична установка дозволяє виробляти електроенергію, використовуючи для цього нетрадиційні джерела енергії, і, при цьому, може бути використана як у промисловості, так і для побутових потреб. Особливо корисним має бути її використання для електроживлення споживачів, розташованих на відстані від діючих електромереж, або як засіб резервного живлення споживачів електроенергії. Фіг. 1 3 32899 Фіг. 2 Фіг. 3 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03 4 32899 5