Сонячна теплоповітряна комбінована електростанція

Реферат: Сонячна теплоповітряна комбінована електростанція містить зовнішнє прозоре покриття, внутрішнє покриття, які утворюють між собою щілину, витяжну трубу з турбогенераторним вузлом, внутрішнє покриття і витяжна труба виконані з теплопровідного матеріалу із затемненою поверхнею. При цьому воно утворює із теплоізоляцією на поверхні землі додаткову щілину. Внутрішнє покриття виконане пустотілим і заповнене теплоносієм, в порожнині витяжної труби коаксіально встановлена додаткова труба, яка з'єднана із цим покриттям. UA 84571 U (12) UA 84571 U UA 84571 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до пристроїв перетворення сонячної енергії в електричну енергію, які можуть бути використані в енергетиці. Відомий спосіб технології сонячної вежі, який полягає в наступному: накривають велику площу земної поверхні прозорим для сонячних променів покриттям, під яким повітря нагрівається за принципом парника і рухається далі по високій витяжній трубі, що обладнана турбогенераторним вузлом, який призначений для виробництва електричної енергії [Електронний ресурс]. - Електрон. дані - Спосіб доступу: www.enviromission.com.au, Solar Chimney Manzanares. Location Manzanares, Spain. Недолік вежі є низький ККД, нерівномірність її роботи протягом дня і неможливість роботи при настанні сутінок, недостатньо інтенсивний процес нагрівання в ній повітря і швидкість його руху до турбогенераторного вузла, складність експлуатації, що знижує її надійність і ефективність. Відома геліоаеробарична електростанція, яка містить прозоре покриття ділянки земної поверхні, витяжну трубу з турбогенераторним вузлом, водяний резервуар, бокові повітрозабірні кишені, що установлені по дотичній до зовнішнього краю кола прозорого покриття і мають механізм регулювання руху своїх зовнішніх кінців, розпилювальні форсунки, лопаті турбіни турбогенераторного вузла мають електропровідний контакт, прозоре покриття виконано у вигляді куполоподібного даху, який має внутрішню півсферу та зовнішню півсферу, які утворюють між собою простір для руху вітру, зверху внутрішньої півсфери є витяжний вертикальний канал конусної форми, верхня частина зовнішньої півсфери з'єднана з витяжною трубою, яка має вигляд зрізаного конуса, а нижня частина зовнішньої півсфери з'єднана з поворотними жалюзями, куполоподібний дах виконано у вигляді двох коаксіальних півсфер (патент України на корисну модель № 92129, F03D 3/04, 11.10.2010, Бюл. № 19, 2010 р.). Недоліком даної електростанції є низький ККД, нерівномірність її роботи протягом дня і неможливість роботи при настанні сутінок, недостатньо інтенсивний процес нагрівання в ній повітря і швидкість його руху до турбогенераторного вузла, складність експлуатації, що знижує її надійність і ефективність. Як аналог взята сонячна теплоповітряна електростанція, яка містить прозоре покриття ділянки земної поверхні, витяжну трубу з турбогенераторним вузлом, покриття має зовнішню та внутрішню частину, які утворюють між собою щілину для руху нагрітого повітря, внутрішня частина покриття і витяжна труба виконані з теплопровідного матеріалу із затемненою поверхнею, при цьому внутрішня частина покриття утворює з поверхнею землі додаткову щілину, під внутрішньою частиною покриття на поверхні землі розташована теплоізоляція (заявка на патент України на корисну модель № u 201213272, F03D 1/04,21.11.2012). Недоліком даної електростанції є нерівномірність її роботи протягом дня і неможливість роботи при настанні сутінок, недостатньо інтенсивний процес нагрівання в ній повітря і швидкість його руху до турбогенераторного вузла, що знижує її надійність і ефективність. В основу корисної моделі поставлена задача, розробити таку сонячну теплоповітряну комбіновану електростанцію, в якій виконання внутрішнього покриття пустотілим і заповнення його теплоносієм, встановлення в порожнині витяжної труби коаксіально додаткової труби, яка з'єднана із цим покриттям, спорядження додаткової труби, на верхньому торці, зворотним клапаном дозволило б акумулювати додаткове тепло для рівномірної роботи електростанції протягом дня та продовження її роботи при настанні сутінок, інтенсифікувати процес нагрівання потоку і збільшити швидкість руху нагрітого повітря до турбогенераторного вузла, підтримувати оптимальний безаварійний тиск теплоносія і підвищити її надійність і ефективність. Поставлена задача вирішується тим, що сонячна теплоповітряна електростанція, яка містить зовнішнє прозоре покриття, внутрішнє покриття, які утворюють між собою щілину, витяжну трубу з турбогенераторним вузлом, внутрішнє покриття і витяжна труба виконані з теплопровідного матеріалу із затемненою поверхнею, при цьому воно утворює із теплоізоляцією на поверхні землі додаткову щілину, внутрішнє покриття виконане пустотілим і заповнене теплоносієм, у порожнині витяжної труби коаксіально встановлена додаткова труба, яка з'єднана із цим покриттям, додаткова труба, на верхньому торці, споряджена зворотним клапаном. Виконання внутрішнього покриття пустотілим і заповнення його теплоносієм, дозволяє акумулювати додаткове тепло для рівномірної роботи електростанції протягом хмарного дня і продовженні її роботи при настанні сутінок. Встановлення в порожнині витяжної труби коаксіально додаткової труби, яка з'єднана із цим покриттям, дозволяє інтенсифікувати процес нагрівання потоку повітря, яке рухається у витяжній трубі, і збільшити швидкість руху нагрітого повітря до турбогенераторного вузла. 1 UA 84571 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Спорядження додаткової труби, на верхньому торці, зворотним клапаном, дозволяє стравлювати надлишковий об'єм перегрітого теплоносія з порожнин і з додаткової труби для підтримання в них оптимального безаварійного тиску теплоносія при аномальній спеці. На кресленні - зображена сонячна теплоповітряна комбінована електростанція, поздовжній розріз. Сонячна теплоповітряна комбінована електростанція, яка містить зовнішнє прозоре покриття 1, внутрішнє покриття 2, які утворюють між собою щілину 3, витяжну трубу 4 з турбогенераторним вузлом 5. Він кріпиться в цій трубі за допомогою кріплення 6. Внутрішнє покриття 2 і витяжна труба виконані з теплопровідного матеріалу із затемненою поверхнею. Внутрішнє покриття 2 виконане з порожнинами 9, які заповнені теплоносієм, наприклад повітрям. Покриття 2 утворює із теплоізоляцією 7 на поверхні землі додаткову щілину 8. В порожнині витяжної труби 4 коаксіально встановлена додаткова труба 10, яка з'єднана із порожнинами 9 за допомогою трубок 11. Додаткова труба 10, на верхньому торці, споряджена зворотним клапаном 12. Навколо покриття встановлене захисне огородження 13. Підтримуючі конструкції покриття 1, 2 та труб 4, 10 на кресленні не показані. Електростанція працює наступним чином. Сонячне випромінювання проходить через зовнішнє прозоре покриття 1 і нагріває затемнене пустотіле внутрішнє покриття 2. Повітря над ним, всередині нього і під ним нагрівається і рухається по щілинах 3 і 8 у витяжну трубу 4. Нагріте повітря із порожнин 9 покриття 2 рухається через трубки 11 в додаткову трубу 10. Швидкість руху нагрітого повітря збільшується по ходу його руху із-за зменшення площі поперечного перерізу щілин 3 і 8. Повітря з щілин потрапляє у витяжну трубу 4 і рухається вверх до турбогенераторного вузла 5. В процесі руху цього повітря між нагрітою сонячним випромінюванням трубою 4 і нагрітою теплим повітрям додатковою трубою 10, воно додатково нагрівається, швидкість його збільшується. За рахунок цього збільшується коефіцієнт корисної дії турбогенераторного вузла 5 і, відповідно, потужність електростанції. Окрім того, нагріте повітря в порожнинах 9 внутрішнього покриття 2 дозволяє акумулювати додаткове тепло для рівномірної роботи електростанції протягом хмарного дня і продовженні її роботи при настанні сутінок. Зворотний клапан 12 забезпечує підтримання оптимального безаварійного тиску перегрітого повітря в порожнинах 9 і в додатковій трубі 10. Огородження 13 захищає щілини 3 і 8 від потрапляння в них сторонніх предметів, тварин і т.д. Технічне рішення у сукупності з новими суттєвими ознаками забезпечує надійність і ефективність роботи цієї електростанції. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Сонячна теплоповітряна комбінована електростанція, яка містить зовнішнє прозоре покриття, внутрішнє покриття, які утворюють між собою щілину, витяжну трубу з турбогенераторним вузлом, внутрішнє покриття і витяжна труба виконані з теплопровідного матеріалу із затемненою поверхнею, при цьому воно утворює із теплоізоляцією на поверхні землі додаткову щілину, яка відрізняється тим, що внутрішнє покриття виконане пустотілим і заповнене теплоносієм, в порожнині витяжної труби коаксіально встановлена додаткова труба, яка з'єднана із цим покриттям. 2. Сонячна теплоповітряна електростанція за пунктом 1, яка відрізняється тим, що труба, на верхньому торці, споряджена зворотним клапаном. 2 UA 84571 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко 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 3