Енергетична установка

Реферат: Енергетична установка містить поглинаючу основу, розміщене над нею з утворенням повітряної порожнини прозоре покриття та сполучений із порожниною робочий канал і встановлений в ньому вітровий агрегат. Додатково установка забезпечується встановленою під кутом =1…60° поглинаючою поверхнею з оребренням плоскої, ромбовидної, трикутної, сочевицеподібної форми, що контактує одночасно з основою та прозорим покриттям пилкоподібної форми із поліетиленової плівки або органічного скла, що розміщена в порожнині, а основа має поперемінні заглиблення та виступи. При цьому ребра з боку основи орієнтовані в напрямі робочого каналу, а зі сторони покриття мають сріблясту відбиваючу поверхню сонячного випромінювання. UA 94355 U (12) UA 94355 U UA 94355 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до геліотехніки, зокрема до енергетичних установок по використанню нетрадиційних джерел енергії - сонячної і вітрової, які відповідно перетворюються в тепло- і електроенергію. Відома енергетична установка, яка містить концентратор сонячної енергії у вигляді вітроколеса з лопатями, приймач сонячної енергії, приводу азимутально-зенітального слідкування за Сонцем і електрогенератор, вал якого кінематичного зв'язний з валом вітроколеса. У енергоустановці обід параболоїдного концентратора забезпечений лопатями, які створюють обертовий рух концентратора навколо оптичної осі при дії вітрового потоку [Патент США № 4034735, F03D3/00; F05B2240/911; опубл. 12.07.1977]. Обертання концентратора використовується для отримання електроенергії та видалення пилу з відбивача променів сонця. Недоліки відомої енергетичної установки полягають в тому, що ефективність використання енергії вітру низька, оскільки площа безпосередньо концентратора не використовується. Відома енергетична установка, яка містить повітропровід, колектор з прозорим покриттям, що включає поглинаючу підкладку, яка розміщена на фокальній площині концентруючих елементів, нагрівальний елемент, контактуючий з нижньою поверхнею підкладки, та повітряну турбіну. Недоліком установки є низька ефективність використання сонячної енергії, тому що концентратори перетворюють падаючі промені сонця в обмеженому куті на малій поверхні, відсутні акумулятори тепла, немає допоміжних перетворювачів сонячної енергії. Відома вітроаеростатна установка у вигляді вежі, що встановлена в зоні вітрів. Установка містить повітропровід на нерухомій основі, підпорно-витяжну трубу та вітряне колесо. Повітряні потоки через повітропровід потрапляють на лопаті робочого колеса і виходять в підпорновитяжну трубу, створюючи так додаткову підйомну силу. При цьому одночасно конденсується волога на холодних стінках повітропроводу. Волога-конденсат збирається в нижній частині установки [Патент РФ № 2013655 від 30.05.1994]. Недоліками установки є низький коефіцієнт корисної дії та недостатня конденсація вологи. В основу корисної моделі поставлена задача створення установки з підвищеною ефективністю використання сонячної енергії шляхом інтенсифікації теплообміну. Виконаний заявником аналіз рівня техніки, в який включається пошук по патентних і науково-технічних джерелах інформації, виявлення джерел, які містять відомості про аналоги заявленого технічного рішення корисної моделі, дозволив встановити, що заявник не виявив аналог, який характеризувався би ознаками, ідентичними істотним ознакам технічного рішення. Поставлена задача вирішується тим, що енергетична установка містить встановлену під кутом α=1…60° поглинаючу основу, яка розміщена над нею з утворенням повітряної порожнини прозорого покриття, сполучений з порожниною робочий канал та встановлений вітроагрегат в робочому каналі. Установка додатково містить поглинаючу поверхню з ребрами плоскої, ромбовидної, трикутної, сочевицеподібної форми з обох боків, яка розміщена в порожнині, а основа обладнана поперемінними заглибленнями та виступами. При цьому ребра з боку основи зорієнтовані в напрямі робочого каналу, а зі сторони покриття мають сріблясту відбиваючу поверхню сонячного випромінювання. Покриття має пилкоподібний профіль. Ребра контактують з основою і прозорим покриттям, на поверхні якого можна встановлювати сонячні батареї. Радіальне розміщення ребер сприяє підвищенню ефективності за рахунок обертового руху повітря. Первинні механізми енергетичної установки працюють згідно з робочими режимами, які задаються оператором в межах комп'ютерної програми. Вторинний процес - запис результатів регулювання параметрів первинних механізмів забезпечується комп'ютерним блоком (на кресленнях не вказано). Кут нахилу поглинаючої основи α=1…60° задається механізмом регулювання і контролюється сенсором. Робота вітрогенераторів в робочому каналі фіксується сенсором. Орієнтування ребер плоскої, ромбовидної, трикутної, сочевицеподібної форми з боку основи в напрямі робочого каналу та з боку покриття покращує відбивання сонячного випромінювання поверхнею, а режим задається згідно з даними від сенсорів за комп'ютерною програмою. Технічне рішення за корисною моделлю пояснюється кресленнями. На фіг. 1 представлена загальна схема енергетичної установки. На фіг. 2 зображена пилкоподібна форма прозорого покриття із плівки або органічного скла. На фіг. 3 представлена порожнина з гофрованим прозорим покриттям та оребреною поглинаючою поверхнею плоскої, ромбічної, трикутної, сочевицеподібної форми, поперечний переріз. На фіг. 4 - радіальне розміщення ребер на поглинаючій поверхні. 1 UA 94355 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 На фіг. 5 - розміщення ребер в напрямі робочого каналу. На фіг. 6 - повздовжнє розміщення ребер на поглинаючій поверхні. На кресленнях позначено: 1 - основа; 2 - повітряна порожнина; 3 - прозоре покриття; 4 - робочий канал; 5 - вітровий агрегат; 6 - поглинаюча поверхня; 7 - ребра плоскі, ромбовидної, трикутної, сочевицеподібної форми; 8 - поперемінні заглибини; 9 - поперемінні виступи. Енергетична установка містить встановлену під кутом α=1…60° поглинаючу основу 1, яка розміщена над нею з утворенням повітряної порожнини 2 прозорого покриття 3, сполучений з порожниною 2 робочий канал 4 та вставлений вітроагрегат 5 в робочому каналі. Установка додатково містить поглинаючу поверхню 6 з ребрами 7 плоскої, ромбовидної, трикутної, сочевицеподібної форми з обох боків, яка розміщена в порожнині 2, а основа 1 забезпечена поперемінними заглибленнями 8 та виступами 9. При цьому ребра 7 з боку основи 1 орієнтовані в напрямі робочого каналу 4, а зі сторони покриття 3 мають сріблясту поверхню, що відбиває сонячне випромінювання. Покриття 3 має пилкоподібний профіль. Ребра 7 контактують з основою 1 і прозорим покриттям 3, на поверхні 6 якого можна встановлювати сонячні батареї (СБ). Радіальне розміщення ребер 7 сприяє збільшенню ефективності за рахунок обертового руху повітря. Первинні механізми енергетичної установки працюють згідно з робочими режимами, які задаються оператором в межах комп'ютерної програми. Вторинний процес - запис результатів регулювання параметрів первинних механізмів забезпечується комп'ютерним блоком (на кресленнях не показано). Кут нахилу поглинаючої основи α=1…60° задається механізмом регулювання і контролюється сенсором. Робота вітрогенераторів в робочому каналі фіксується сенсором. Орієнтування ребер з боку основи в напрямі робочого каналу та з боку покриття покращує відбивання сонячного випромінювання поверхнею, а режим задається згідно з даними від сенсорів за комп'ютерною програмою. Енергетична установка працює так. Сонячне випромінювання проходить через прозоре покриття 3 і поглинається повітрям і поверхнею 6; частково відбивається від поверхонь верхніх ребер 7 в сторону поверхні 6. У випадку використання сонячної батареї як поверхні 6, поглинена нею фотоактивна частина сонячного випромінювання напряму перетворюється в електричну енергію. Поверхня нагрівається і нагріває повітря з двох сторін. Внаслідок різниця температур і тиску об'єму повітря під покриттям 3 і в каналі 4 створюється повітряний потік вздовж поверхні 6 і ребер 7 в канал 4, який потім попадає на вітроагрегат 5, який сприяє перетворенню механічної енергії в електричну. При цьому заглиблення та виступи в основі 1 створюють турбулентне обтікання ребер 7 і поверхні 6, що сприяє покращенню теплообміну. Первинні механізми енергетичної установки працюють згідно з робочими режимами, які задаються оператором в межах комп'ютерної програми. Вторинний процес - запис результатів регулювання параметрів первинних механізмів забезпечується комп'ютерним блоком (на кресленнях не показано). Кут нахилу поглинаючої основи α=1…60° задається механізмом регулювання і контролюється сенсором. Робота вітрогенераторів в робочому каналі фіксується сенсором. Орієнтування ребер з боку основи в напрямі робочого каналу та з боку покриття покращує відбивання сонячного випромінювання поверхнею, а режим задається згідно з даними від сенсорів за комп'ютерною програмою. Заявлене технічне рішення може бути використане в геліотехніці, зокрема в енергетичних установках по використанню нетрадиційних джерел енергії - сонячної та вітрової, воно описане в матеріалах заявки повністю. Таким чином, запропоноване рішення задовольняє критерію корисної моделі "промислова придатність". ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 60 1. Енергетична установка, що містить поглинаючу основу, розміщене над нею з утворенням повітряної порожнини прозоре покриття та сполучений із порожниною робочий канал і 2 UA 94355 U 5 10 встановлений в ньому вітровий агрегат, яка відрізняється тим, що установка додатково забезпечується встановленою під кутом =1…60° поглинаючою поверхнею з оребренням плоскої, ромбовидної, трикутної, сочевицеподібної форми, що контактують одночасно з основою та прозорим покриттям пилкоподібної форми із поліетиленової плівки або органічного скла, що розміщена в порожнині, а основа має поперемінні заглиблення та виступи, причому ребра з боку основи орієнтовані в напрямі робочого каналу, а зі сторони покриття мають сріблясту відбиваючу поверхню сонячного випромінювання. 2. Енергетична установка за п. 1, яка відрізняється тим, що запис результатів параметрів первинних механізмів створюється за комп'ютерною програмою блоком керування та сенсором регулювання кута нахилу поглинаючої основи =1…60°; сенсором параметрів роботи вітроагрегату в робочому каналі; сенсором видачі режиму орієнтування ребер з боку основи в напрямі робочого каналу та з боку покриття покращує відбивання сонячного випромінювання поверхнею. 3 UA 94355 U 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 4