Спосіб створення потужних геліоенергоустановок

1 Спосіб створення потужних гелюенергоустановок, який включає поглинання сонячних променів гелюпоглинаючою поверхнею, теплоізольованою від навколишнього середовища світлопроникним покриттям, нагрівання контактуючого з гелюпоглинаючою поверхнею повітря, яке характеризується інерційністю процесу в часі, спрямування його у повітровідвідний канал - тягову трубу через вітротурбіну, зчленовану з електрогенератором, акумулювання теплової енергії, який відрізняється тим, що енергетичні компоненти навколишнього простору, у тому числі температуру нагрівання гелюпоглинаючих поверхонь, які містять водяні, ґрунтові і рослинні поверхні, а також поверхні технологічних пристроїв і споруджень, накриті світлопроникним теплоізолюючим покриттям, температуру і вологість повітря в замкнутих об'ємах, обмежених світлопроникним теплоїзолюючим покриттям і гелюпоглинаючими поверхнями, які випаровують вологу і виділяють додаткові теплові потоки, швидкість приземного вітрового потоку, який направляється у повітровідвідний канал, швидкість горизонтального атмосферного вітропотоку над тяговою трубою, перетвореного у вертикальний вихровий повітропотік над верхнім прорізом повітровідвідного каналу за допомогою аеродинамічних засобів, тепло, виділене в процесі фазових переходів води у повітровідвідному каналі і за його межами, температуру і тиск повітря в атмосфері над тяговою трубою, які створюють умови для збільшення тяги в ній, зв'язують між собою результуючу швидкісного потоку повітря, діючого на вітротурбіну, для чого нагрівання контактуючого з гелюпоглинаючою поверхнею повітря проводять названими водяними, ґрунтовими, рослинними і технологічними поверхнями в енергетичній взаємодії із закріпленими над поверхнею води і прибережною ґрунтовою поверх нею гелюплатформами, поміщеними на опорах, закріплених на поверхні води і прибережній фундаментній базі, причому платформи містять каркас з чарунками, заповненими повітропроникним і гелюпоглинаючим матеріалом, і накриті світлопроникним теплоізолюючим матеріалом, закріпленим в чарунках, наприклад, на гнучкому каркасі, утворюючому замкнуту порожнину над гелюпоглинаючою поверхнею, яка сполучається через вітротурбіну з повітровідвідною тяговою трубою, при цьому на водяній поверхні під гелюперетворюючою повітропроникною платформою розміщають об'єкти агропромислового комплексу, у тому числі за допомогою плаваючих засобів, а на суші в просторі, прилягаючому до повітровідвідної тягової труби, розміщують оброблювані ґрунтові поверхні і встановлюють екзотермічне промислове устаткування, при цьому повітря, що надходить у замкнуту порожнину над гелюперетворюючою платформою, попередньо підігрівають і збільшують його вологість над поверхнею теплоізольованого сонячного ставка, для створення якого частину об'єму водойми обмежують з усіх боків горизонтальною і вертикальними теплоізолюючими перегородками, а з боку повітря накривають світлопроникним теплоізолюючим покриттям 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що додатково заповнюють сонячний ставок теплою водою з поверхні водойми за межами світлопроникного теплоізолюючого покриття, для чого у верхній підповерхневій частини сонячного ставка утворюють переливні водозабори, а в нижній придонній частині - зливи 3 Спосіб за пп 1,2, який відрізняється тим, що додатково концентрують потік природного вітру, направляючи його вертикально нагору уздовж осі повітровідвідної тягової труби в додатково утворений вітрозабірнии канал навколо верхньої частини повітровідвідної тягової труби шляхом утворення принаймні двох розбіжних між собою від повітровідвідної тягової труби до периферії вертикально розташованих стінок, і стелі, накриваючої простір між стінками 4 Спосіб за пп 1-3, який відрізняється тим, що стеля і стінки виконують зі світлопроникного матеріалу, закріпленого, наприклад, на гнучких канатних сітках 1 00 ю о> ю 59587 5 Спосіб за пп 1-4, який відрізняється тим, що повітровідвідну тягову трубу оснащують керованою самопідйомною надбудовою, внутрішня порожнина якої є продовженням повітровідвідної тягової труби і яка сприймає такі динамічні енергопотоки, як потік нагрітого повітря, що виходить з верхнього прорізу повітровідвідної тягової труби, сконцентрований приземний потік природного вітру і сконцентрований приземний повітряний потік, викликаний перепадом температури і тиску в атмосфері уздовж повітровідвідної тягової труби і названої надбудови, перетворені в динамічні вертикальні обертові вітропотоки, для чого надбудову виконують у формі розширюваного догори зрізаного конуса з гнучкого гофрованого в горизонтальних перерізах повітронепроникного матеріалу і закріплюють її нижню основу відносно несучих конструкцій верхнього закінчення корпусу повітровідвідної тягової труби та/або зв'язаних з нею конструктивних елементів, а верхня основа до несучих канатних строп, автоматично керованих піднімальних пристроїв, виконаних, наприклад, за допомогою застосування піднімальних резервуарів з легким газом, розташування яких на висоті регулюють автоматичними натяжними пристроями, за допомогою утримуючих канатних розтяжок Винахід належить до галузі виробництва енергоустановок на основі використання сонячної енергії і позитивно вирішує задачу відшукання реальних шляхів для будівництва потужних і високоефективних гелюелектростанцій, у першу чергу на водоймах, причому спочатку на внутрішніх, деякою мірою локалізованих по глибині і хвилюванню водяної поверхні, а потім і на морях, океанах Цей же спосіб застосуємий і на суші, у різних регіонах по географічній довготі і широті Відомо, ЩО МОЖЛИВІСТЬ рішення цієї задачі в найближчому майбутньому поки ще залишається не очевидною і навіть дуже сумнівною в аспекті сформованого розуміння проблеми Численні фірми ведучих країн світу, серійно випускаючі і розробляючі вітроелектроагрегати, напружено працюють над проблемою зниження питомої капіталоємності їхньої продукції, підвищуючи одиничну потужність вітроелектричних агрегатів до 5тис квт і вище, удосконалюючи технологічні і конструкторські аспекти виробничого зниження собівартості, вкладаючи в цей напрямок енергетики дуже значні капітали при державній підтримці і навіть зневажаючи деякими екологічними аспектами в угоду зниження собівартості агрегатів Проте, найсучасніші технології і виробництва поки досягають зниження питомої капіталоємності споруджених вітроелектроагрегатів до 800 доларів на 1квт установленої потужності, що значно перевищує питомі капіталовкладення в будівництво ТЕЦ на газовій енергетичній сировині Але ще більш важливим стримуючим фактором для великомасштабного упровадження вітроелектроагрегатів у велику енергетику є одночасно з останнім низький коефіцієнт середньорічного використання їхньої встановленої потужності Він складає величину усього лише близько 20 - 40% через низьке значення осредненого по році вітропотенціалу, тоді як на сучасних ТЕЦ цей показник перевищує 90% Саме тому приватний капітал не йде самостійно значним потоком у цей напрямок енергетики і працює тільки лише в сукупності з державними дотаціями, які обмежені вколишнього середовища, а також використання при цьому акумуляторів теплової енергії Цей напрямок у сонячній енергетиці є найбільш близьким до запропонованого авторами способу, і тому для вибору як прототип даного винаходу використовується відома авторам офіційна інформація з даного розділу сонячної енергетики Відомий спосіб перетворення енергії сонячних променів і природного вітру, як одного з конкретних проявів сонячної енергії в навколишнім середовищі, в електричну енергію, заснований на використанні принципу поглинання сонячних променів темною поверхнею, нагрівання контактуючого з темною пластиною повітря і спрямування його у повітрявідводячу трубу і далі у вітротурбіну, зчленовану з електрогенератором [див а с СРСР №1416745 "Енергетична установка" F03D9/00, опубліковане 15 08 88 р , а також заявка ФРН № 3312977 "Сонячна вітроустановка" F03D9/00, 1984] Недоліком даного способу є локалізація його на використанні обмеженого числа компонент сонячної енергії навколишнього простору і мала економічна ефективність конструктивної реалізації, використання принципів, унаслідок чого має місце висока вартість одиниці виробленої енергії Відомий спосіб виробництва електроенергії, заснований на перетворенні температури нагрітої водяної поверхні в нагрівання рідини як робочого тіла, з низькою температурою кипіння і випару, подачі пар робочого тіла в турбогенератор, з непрямою участю повітря як робочого тіла в процесі енергоперетворення [див а с СРСР № 1495492 "Океанічна енергетична установка" F03G7/04, F01К25/00, опубліковане 23 07 89 р ] Даний спосіб має недоліки, аналогічні приведеному вище, які виражені ще більше Відомий спосіб використання сонячної енергії, викладений у французькій заявці "Колектор сонячної енергії підвищеної ефективності" [див № 2698682 F24J2/16, 2/20, 2/48, опубліковану 03 06 94р], який використовує поглинання сонячних променів темною поверхнею, нагрівання повітря, контактуючого з темною поверхнею - повітропроникним гелюпоглинаючим матеріалом і його подальше технологічне застосування Дане технічне рішення у своєму конструктивному виконанні більш ефективно в зв'язку з важливим застосуван Відомий також комбінований напрямок розвитку сонячної енергетики шляхом спільного використання енергії сонячних променів і енергії природного вітру із застосуванням у якості основного робочого тіла в енергоперетворенні повітря на 59587 ням повітропроникного матеріалу в якості темної поверхні, однак явна локалізація числа компонент сонячної енергії в енергетичному перетворенні, навіть відсутність у ньому вітрового компонента, обмежують можливості його використання сферою лише малопотужних споживачів Найбільш близьким технічним рішенням до пропонованого авторами способу по сукупності ознак і потенційно можливим технічним результатам є спосіб виробництва електроенергії, закладений у пристрої [див а с СРСР № 1625999 F24j2/42 "Сонячний двигун", опубліковано 07 02 91], який містить поглинання сонячних променів гелюпоглинаючою поверхнею, нагрівання контактуючого з гелюпоглинаючою поверхнею повітря з інерційним процесом теплопередачі акумульованої теплової енергії і спрямування нагрітого повітря у повітрявідводячу трубу і вітротурбіну, зчленовану з електрогенератором, у поєднанні з використанням природного вітру Це технічне рішення дозволяє згладжувати перепади потужності виробленої електроенергії, але також не забезпечує необхідного рівня економічної ефективності для будівництва на його основі потужних гелюенергетичних станцій через обмеженість і незбалансованість між собою використовуваних у ньому компонент сонячної енергії Всі ІНШІ технічні рішення, ВІДОМІ авторам по вивчених патентних матеріалах і опублікованій науково-технічній інформації, не досягають потенційних техніко-економічних результатів, зв'язаних з можливим використанням зазначеного вище пристрою "Сонячний двигун", через некомплексне і незбалансоване застосування найбільш доступних до використання у великій енергетиці компонентів сонячної енергії в навколишньому середовищі, і тому на їхній основі неможливо створити конкурентоздатну теплоелектростанцію Задачею даного технічного рішення є створення способу виробництва електроенергії від екологічно чистих поновлюваних джерел природного середовища і створення на цій основі могутніх гелютеплоелектростанцій, у першу чергу, на водоймах, що забезпечує значне підвищення потужності цих станцій до значень, порівнянних з потужностями теплоелектростанцій, які працюють на вуглеводневій енергетичній сировині, при максимальній економії вкладених кошті в шляхом комплексного використання, організації і концентрації потоків енергії від таких низькопотенціальних природних джерел, як пряма сонячна радіація, енергія відбитих сонячних променів, енергія нагрітої водяної поверхні, природного вітру, у т ч прибережного, потенційна енергія, запасена в перепаді температури і баричного тиску між поверхнею землі і більш високими шарами атмосфери, енергія фазових переходів води в процесах випару, конденсації і замерзання, а також залучення невикористовуваних у даний час водяних просторів і неугідь у господарську ДІЯЛЬНІСТЬ ЛЮДИНИ Технічним результатом дійсного концептуального рішення є підвищення ефективності і досягнення значних потужностей гелювітроустановок, підвищення стабільності вироблюваної потужності в часі, а також створення умов для організації ефективного рослинництва на водяних просторах, тваринництва в прибережній зоні і т д Зазначений технічний результат при здійсненні винаходу досягається тим, що у відомому способі створення потужних гелюенергоустановок, який містить поглинання сонячних променів гелюпоглинаючою поверхнею, теплоізольованою від навколишнього середовища світлопроникним покриттям, нагрівання контактуючого з гелюпоглинаючою поверхнею повітря, яке характеризується шерційністью процесу в часі, спрямування його у повітрявідводячий канал - тягову трубу через вітротурбіну, зчленовану з електрогенератором, акумулювання теплової енергії, маються ВІДМІННОСТІ у тому, що енергетичні компоненти навколишнього простору, у тому числі, температуру нагрівання гелюпоглинаючих поверхонь, які містять водяні, ґрунтові і рослинні поверхні, а також поверхні технологічних пристроїв і споруджень, накриті світлопроникним теплоізолюючим покриттям, температуру і вологість повітря г замкнутих об'ємах, обмежених світлопроникним теплоізолюючим покриттям і гелюпоглинаючими поверхнями, які випаровують вологу і виділяють додаткові теплові потоки, швидкість приземного вітрового потоку, який направляється у повітрявідводячий канал, швидкість горизонтального атмосферного вітропотоку над тяговою трубою, преутвореного у вертикальний вихровий повітряпотік над верхнім прорізом повітрявід водячого каналу за допомогою аеродинамічних засобів, тепло, виділюване в процесі фазових переходів води у повітрявідводячому каналі і за його межами, температуру і тиск повітря в атмосфері над тяговою трубою, які створюють умови для збільшення тяги в ній, зв'язують між собою результуючої швидкісного потоку повітря, діючого на вітротурбіну, для чого нагрівання контактуючого з гелюпоглинаючою поверхнею повітря провадять названими водяними, ґрунтовими, рослинними і технологічними поверхнями в енергетичній взаємодії із закріпленими над поверхнею води і прибережною ґрунтовою поверхнею гелюплатформами, поміщеними на опорах, закріплених на поверхні води і прибережній фундаментній базі, причому платформи містять каркас з чарунками, заповненими повітропроникним і гелюпоглинаючим матеріалом, і накриті світлопроникним теплоізолюючим матеріалом, закріпленим в чарунках, наприклад, на гнучкому каркасі, утворюючому замкнуту порожнину над гелюпоглинаючою поверхнею, яка сполучається через вітротурбіну з повітрявід водячою тяговою трубою, при цьому на водяній поверхні під гелюперетворюючою повітропроникною платформою розміщають об'єкти агропромислового комплексу, у тому числі за допомогою плаваючих засобів, а на суші в просторі, прилягючому до повітрявідводячої тягової труби, розміщають оброблювані ґрунтові поверхні і встановлюють екзотермічне промислове устаткування, при цьому повітря, надходяче у замкнуту порожнину над гелюперетворюючою платформою, попередньо підігрівають і збільшують його вологість над поверхнею теплоізольованого сонячного ставка, для створення якого частину об'єму водойми обмежують з усіх боків горизонтальною і вертикальними теплоізолюючими перегородками, а з боку 59587 повітря накривають світлопроникним теплоізолюючим покриттям Крім того, особливість полягає у тому, що додатково заповнюють сонячний ставок теплою водою з поверхні водойми за межами світлопроникного теплоізолюючого покриття, для чого у верхній підповерхневій частини сонячного ставка утворюють переливні водозабори, а в нижній придонній частині - зливи Крім того, особливість полягає у тому, що додатково концентрують потік природного вітру, направляючи його вертикально нагору уздовж осі повітрявідводячої тягової труби в додатково утворений вітрозабірний канал навколо верхньої частини повітрявідводячої тягової труби шляхом утворення, принаймні, двох розходячихся між собою від повітрявідводячої тягової труби до периферії вертикально розташованих стінок, і стелі, накривючій простір між стінками Крім того, особливість полягає утому, що стеля і стінки виконуються зі світлопроникного матеріалу, закріпленого, наприклад, на гнучких канатних сітках Крім того, особливість полягає у тому, що повітрявідводячу тягову трубу опоряджують керованою самопіднімаючоюся надбудовою, внутрішня порожнина якої є продовженням повітрявідводячої тягової труби і яка сприймає такі динамічні енергопотоки, як потік нагрітого повітря, виходячого з верхнього прорізу повітрявідводячої тягової труби, сконцентрований приземний потік природного вітру і сконцентрований приземний повітряний потік, викликаний перепадом температури і тиску в атмосфері уздовж повітрявідводячої тягової труби і названої надбудови, перетворені в динамічні вертикальні обертові вітропотоки, для чого надбудову виконують у формі розширюючигося догори усіченого конуса з гнучкого гофрованого в горизонтальних перетинах повітронепроникного матеріалу і закріплюють її нижню основу відносно несущих конструкцій верхнього закінчення корпуса повітрявідводячої тягової труби та/або зв'язаних з нею конструктивних елементів, а верхня основа - до несущих канатних строп автоматично керованих піднімальних пристроїв, виконаних, наприклад, за допомогою застосування піднімальних резервуарів з легким газом, розташування якого на висоті регулюється автоматичними натяжними пристроями, за допомогою утримуючих канатних розтяжок Зазначений технічний результат обумовлений комплексним використанням таких природних факторів як енергетичний градієнт перепаду тиску і температури в атмосфері уздовж вертикалі від земної поверхні нагору, прояв якого зростає зі збільшенням висоти керованої самопіднімаючоюся надбудови, природний вітер, який має підвищений потенціал поблизу узбережжя водойм, прямі і відбиті сонячні промені, теплопередача від водяної поверхні в нічний час, яка згладжує коливання потужності, вироблюваної під час відсутності сонячних променів, різні види фазових переходів води шляхом зазначеної нової організації одержання і концентрації енергетичних потоків Найкращий технічний результат досягається при використанні всіх пунктів формули винаходу При досягненні технічного результату в пропо 8 нованому технічному рішенні використовуються ознаки, віднесені до ВІДМІТНИХ, котрі ВІДОМІ з рівня техніки, наприклад, "нагрівання повітря, контактуючого з темною поверхнею повітропроникного гелюпоглинаючого матеріалу" [див патент Франції "Колектор сонячної енергії підвищеної ефективності" № 2698682 F24J2/16, 2/20, 2/48 опубл З 06 1994] Але в пропонованому рішенні технічний результат досягається особливою формою розташування і взаємодії в просторі елементів здійснюючих зазначене вище нагрівання, а саме "нагрівання провадять водяними, ґрунтовими, рослинними і технологічними поверхнями в енергетичній взаємодії з закріпленими над поверхнею води " Такі ознаки, як "гнучкий каркас", "гнучке закріплення на воді" дозволяють досягти зазначеного результату, тому що при їхній відсутності не було б можливим досягнення значної потужності одержуваної електроенергії, яка досягається при значних площах, займаних гелюплатформами і світлопроникними теплоізолюючими покриттями на воді і на суші, і які вимагаються для забезпечення працездатності способу Така ознака як "використання теплоізольованого сонячного ставка для нагрівання робочого тіла" також відомий з рівня техніки [див а с СРСР "Океанічна енергетична установка" F03Q7/04, Р01ДО 25/00, опубл 23 07 99], але в пропонованому технічному рішенні ця ознака використовується як фактор знижуючий витрати на виробництво електроенергії, як дешевий концентратор енергії в дуже великих водоймах - теплоакумулятор і джерело водяних пар стабілізуючий вироблення електроенергії, тобто ЦІЛІ його застосування значно ширші Попередній підігрів і підвищення вологості повітря надходячого у гелюперетворюючі повітряпроникні платформи над поверхнею теплоізольованого сонячного ставка, збільшує ефективність способу, дозволяє створювати більш потужні повітряні потоки, взаємодіючі з природним вітром, зниженими тиском і температурою над трубою, і ДІЮЧІ на вітротурбіну Така ознака як "заповнення сонячного ставка з поверхні водойми за межами сонячного ставка", описаний у тім самім джерелі, див вище, але з іншою метою - для простого заповнення рівня води в ставку, витрачаємої для опріснення У пропонованому ж технічному рішенні перелив здійснюють з метою акумуляції тепла, що також збільшує ефективність способу Додаткова концентрація потоку природного вітру, і так має підвищений потенціал поблизу узбережжя, і напрямок його вертикальний нагору уздовж осі повітрявідводячої тягової труби в додатково утворений вітрозабірний канал у загальному повітрявідводячому каналі можлива завдяки утворенню принаймні двох вертикально розташованих стінок, розходячихся між собою від повітрявідводячої тягової труби до периферії, і стелі, накриваючої повітряний простір між вертикальними стінками Виконання цієї стелі і стінок світлопроникними дозволяє більш ефективно використовувати сонячну енергію, а виконання їх на гнучких, динамічних конструкціях, зокрема, на канатних сітках робить спосіб значно більш ефекти 59587 вним Чарунка вітростелі і частина гелюперетворюючої повітропроникної платформи, розташовані в прибережній зоні над ґрунтовою поверхнею, можуть викопуватися за допомогою жорстких високотривких несущих конструкцій, оскільки в цій зоні швидкості вітропотоків різко збільшені, і крім того, це полегшує і підвищує ефективність завихрення повітряпотоку, додання йому в процесі підйому нагору високошвидкісного обертального руху Збільшення висоти повітрявідводячої тягової труби за рахунок застосування керованої самопіднімаючоюся надбудови, внутрішня порожнина якої є продовженням повітрявідводячої тягової труби і яка сприймає такі динамічні енергопотоки, як потік нагрітого повітря, виходячого з верхнього прорізу повітрявідводячої труби, сконцентрований приземний потік природного вітру і сконцентрований приземний повітряний потік, викликаний тягою у повітрявідводячому каналі, породженою перепадом температури і тиску на вході і виході повітрявідводячого каналу, перетворені в загальний динамічний вертикальний обертовий вітропотік за допомогою аеродинамічних конструктивних елементів, сполучених і поверхнею повітрявідводячої тягової труби, дозволяє, у свою чергу, забезпечити особливо велике нарощування ефективності способу Для цього зазначену надбудову виконують охоплюючою простір над повітрявідводячою трубою і частиною аеродинамічних конструктивних елементів, перетворюючих рух вітропотоків, переважно у формі розширюючогося догори усіченого конуса з гнучкого гофрованого матеріалу, що дозволяє збільшувати вироблення електроенергії при ПІДЙОМІ керованої самопіднімаючоїся надбудови за рахунок посилення взаємодії комплексу енергетичних компонентів навколишнього середовища Можливий підйом цієї надбудови на великі висоти може забезпечити і дуже велике збільшення вироблення електроенергії Ретельне вивчення й обпік рельєфу місцевості і рози вітрів дозволяють найбільш ефективно використовувати даний спосіб На фіг 1 зображене у вертикальній проекції схематичне компонування елементів, передбачаючих можливу реалізацію способу На фіг 2 у плані дається уточнення розташування елементів можливої реалізації способу На фіг 3 схематично показане закріплення керованої самопіднімаючоїся надбудови Спосіб здійснюють утаким чином Над поверхнею водойми 1 (див фіг1) на вертикальних опорах 2 поміщають принаймні одну гелюпоглинаючу платформу 3 Платформа 3 заповнена повітропроникним гелюпоглинаючим матеріалом 4, накрита світлопроникним теплоізолюючим матеріалом 5 так, що над гелюпоглинаючим матеріалом 4 утворена замкнута порожнина 6, яка сполучається з повітрявідводячою тяговою трубою 7, розташованою і закріпленою на несучій конструктивній базі, переважно, на узбережжі 8 Вітротурбіна 9 зчленована з електрогенератором 10 (див фіг 2) і розташована в нижній частині повітрявідводячої труби 7 Сонячні промені, падаючі зверху, попадають через світлопроникний теплоізолюючий матеріал 5 10 на гелюпоглинаючий матеріал 4, нагрівають його Сонячні промені, відбиті від поверхні води, також нагрівають гелюпоглинаючий матеріал знизу Повітря проходить знизу через гелюпоглинаючий повітропроникний матеріал і додатково нагрівається Для створення визначених режимів нагрівання і руху повітря в замкнутій порожнині 6 гелюперетворююча повітропроникна платформа З може бути виконана у формі плоского кільця, охоплюючого повітрявідводячий канал, у формі плоских концентричних кілець, розташованих на різних рівнях по висоті, або містити різні елементи форм, відповідаючих визначеним технологічним задачам Під час відсутності сонячних променів, над поверхнею води також відбувається процес попереднього нагрівання шляхом теплопередачі від води до повітря Нагріте повітря з порожнини 6 над гелюпоглинаючим матеріалом відводиться через вітротурбіну 9 у повітрявідводячу тягову трубу 7, змішується над трубою за допомогою вихрового процесу з більш холодним середовищем, яке має також і знижений тиск, і забезпечує підвищення тяги в трубі 7 і швидкості повітряпотоку, діючого на вітротурбіну 9 Цей процес підсилюється потоком природного вітру над трубою 7, який за допомогою аеродинамічних поверхонь, наприклад, конічних і гвинтових, перетворюється у вертикальний вихровий повітряпоток над верхнім прорізом повітрявідводячого каналу, конструктивна реалізація чого на представлених фігурах не ілюструється Додатковим джерелом підвищення температури і вологості повітря, збільшучим потужність його дії на вітротурбіну 9, є встановлені на водяній і ґрунтовій поверхні під гелюперетворюючою повітропроникною платформою об'єкти агропромислового комплексу, наприклад, плантації водяних рослин і культивуємої ґрунтової рослинності, а в просторі, прилягаючому до повітрявідводячої труби, - промислове екзотермічне устаткування, наприклад, виробництво виробів зі скла (на фіг 1, 2, 3 не показано) У зв'язку зі створенням у водоймі термоізольованого простору сонячного ставка 11, обмеженого в об'ємі води вертикальними і горизонтальною теплюїзолюючим стінками 12 і накритого з боку повітря світлопроникним теплоізолюючим покриттям 13 (на фіг 1 відзначено вертикальними штрихами), створюється повітряний канал 14, який сполучається з надплатформним повітряним простором - замкнутою порожниною 6 через повітропроникний гелюпоглинаючий матеріал 4 Повітря у підплатформеному просторі від поверхні води попередньо збагачується водяними парами і нагрівається, що дозволяє створити більш потужні повітряні потоки, ДІЮЧІ на вітротурбіну Крім того, щоб створити запаси тепла на зиму у воді як у легко доступному теплоакумулюючому матеріалі, тепла вода з великої поверхні водойми направляється в сонячний ставок у теплий час року через переливні водозабори 15, а холодна віддаляється через зливи 16, чим акумулюється сонячна енергія з великих водяних просторів Пристрої для фільтрації води, надходячої у сонячний ставок, на фігурах не показані У випадку утворення принаймні двох вертикально розташованих вітронапрямних стінок 17 (на фіг 1 відзначено горизонтальними штрихами), роз 12 11 59587 ходячихся між собою від повітрявідводячої тягової водячою тяговою трубою, перетворені в динамічтруби 7 до периферії (див фіг 2), і вітрової стелі, ний вертикальний обертовий потік, взаємодіють з закріпленої, зокрема, на гнучких канатних сітках енергосередвищем над верхньою опорою надбу(не показане), накриваючої частково або цілком дови і викликають вторинний ефект посилення повітряний простір між вертикальними стінками, тяги у повітрявідводячій тяговій трубі, додатково потік природного вітру концентрується і направлязбільшений за рахунок висоти підйому надбудови ється вертикально нагору уздовж осі повітрявідвоПРИКЛАД РЕАЛІЗАЦІЇ СПОСОБУ дячої труби в додатковий вітрозабірний канал 18, Для здійснення способу над поверхнею водорозташований навколо повітрявідводячої труби в и йми 1 і прилягаючою береговою територією 8 на верхній частині і виконаний у вигляді порожнього сталевих тросах, закріплених між несучим каркаконічного ковпака 19, поверхням якого придані сом повітрявідводячої тягової труби 7 і відносно завихрюючі аеродинамічні форми, чим підсилюлегкими вертикальними опорами 2 з бетонозаміється вироблення електроенергії Виконання занюючого матеріалу, установленими на плаваючих значених стелі і стінок світлопроникними додаткокоробах 2, закріплених якірним способом, якщо во дозволяє підігрівати} прискорювати і глибина велика, і на прибережній фундаментній завихрювати повітря, яке направляється на вітробазі поміщають гелі о перетворюючу повітропронитурбіну 9, і тим самим підвищити ефективність кну платформу 3 Платформа 3 має гнучкий дроспособу Над конічним ковпаком 19 і його вітрозатовий каркас з чарунками (14,4, див фіг 2), заповбірним каналом 18 може бути встановлена друга неними повітропроникним гелюпоглинаючим вітротурбіна, що більш ефективно для місцевостей матеріалом (4) - металевими плитками 4 з отвоз підвищеним значенням осредненого вітру рами (14), і накрита полімерною плівкою 5, закріпленою в чарунках на дротовому каркасі, яка утвоУ випадку спорядження повітрявідводячої трурює порожнину 6, сполучену з повітрявідводячою би керованою самопіднімаючоюся надбудовою 20 трубою 7, розташованою на узбережжі 8 Корпус (див фіг 3), вона своєю гофрованою поверхнею 21 повітрявідводячої тягової труби 7 і и опорна часприєднується до корпуса повітрявідводячої тягової тина виконані з бетонозамінюючих конструкцій, труби 7 за допомогою порожнього конічного ковпазокрема - композитних дерево-металевих профіка 19 (з аеродинамічними поверхнями) по ЗОВНІШлів НІЙ окружності його нижньої основи, у вузлах кріп лення 22, між якими по висоті конічного ковпака 19 виконані прорізи для проходу вітропотоку до останнього (на фіг 3 не показано) Зовнішня поверхня конічного ковпака 19 містить аеродинамічні завихрювачі вітропотоку (на фіг 3 також не показані) Для забезпечення самопідйому керованої надбудови, у даному варіанті реалізації способу, верхня основа конічної гофрованої поверхні 21 приєднана по окружності до замкнутого піднімального резервуара 23 (проекція якої представлена точкою 24), заповненому легким газовим середовищем, і за допомогою канатів 25 з'єднаному з натяжними пристроями 26, закріпленими відносно опорних несущих конструкцій і зв'язаними по каналах керування 27 із пристроями керування 28, які по інших каналах керування 29 зв'язані з комп'ютерним центром ЗО енергоустановки Така схема підйому керованої самопіднімаючоїся надбудови лише ілюструє спосіб, можливі ІНШІ варіанти схем для підйому керованої надбудови відносно тягової труби При необхідності збільшення вироблення електроенергії комп'ютерний центр ЗО гелюенергоустановки по керуючих каналах 29 через пристрої керування 28 видає команди на підйом керованої самопіднімаючоїся надбудови, тим самим верхня основа надбудови піднімається на необхідну височу У результаті цього верхня основа надбудови піднімається в шари атмосфери, які характеризуються суттєвим зниженням температури і баричного тиску відносно нижньої основи повітрявідводячого каналу Тим самим енергопотоки у вигляді потоку теплого, насиченого парами і мікрочастинками води, повітря, концентрованого приземного природного вітру, концентрованого приземного повітряпотоку, атмосферного вітру над повітрявід Сонячні промені, падаючі зверху, попадають через полімерну плівку 5 на металеві плитки 4 з отвори 14 і нагрівають їх Відбиті від поверхні води, як і від інших променевідбиваючих поверхонь водяної і прибережної зон, сонячні промені додатково нагрівають металеві плитки 4 Повітря проходить через отвори 14 у металевих плитках, нагрівається і надходить у повітрявідводячу тягову трубу 7, змішується над верхнім прорізом повітрявідводячого каналу з більш холодним середовищем, яке має знижені відносно поверхні землі температуру і так називаний баричний тиск, завдяки чому забезпечується підвищення тяги в трубі 7 і швидкості повітряного потоку, діючого на вітротурбіну 9 Під час відсутності сонячних променів над поверхнею води продовжує відбуватися процес теплопередачі від води до повітря Повітря з навколишнього середовища в підплатформении простір може надходити як через внутрішню порожнину пустотілих опор 2, так і по всьому периметру Для створення у водоймі теплоізольованого простору сонячного ставка 11, роблять горизонтальну і вертикальні стінки 12 з полімерних плівок, закріплених в чарунках на дротовому каркасі в об'ємі водойми, утому числі і за межами горизонтальної проекції гелюпоглинаючої платформи, а також з полімерних плівок 13 - над повітряною поверхнею ставка Стеля і стінки з плівок 13 над сонячним ставком виконуються похилими від невеликої висоти на периферії до стикування його з гелюперетворюючою платформою 3, яка розташовується на значній висоті над поверхнею водойми, щоб максимально сприймати відбиті промені У випадку виконання у верхній підповерхневій частини сонячного ставка переливних водозаборів 15, а в нижній придонній частині ставка зливів 16, відбувається додаткове акумулювання теплової 14 13 59587 енергії новки, завдяки збільшенню взаємодії зазначених вище енергетичних факторів на посилення тяги Для додаткової концентрації природного вітру повітряного потоку через вітротурбіну 9 виконують вітронапрямні стінки і стелю 17 Вони закріплені на несучому канатному каркасі аналогіУ випадку, якщо водойма характеризується чно світлопроникним покриттям 5 і 13 Подовжні періодичним значним хвилюванням водяної повенесучі канати світлопроникної вітронапрямної стерхні, по зовнішньому периметру сонячного ставка лі закріплені відносно конічного порожнього ковпавиконується плаваючий хвилевідбиваючий короб, ка 19, що представлено на фіг 3 точкою 22 Приякий буде одним з найдорожчих конструктивних родний вітропоток уздовж вітронапрямних стінок і елементів енергоустановки, але все-таки буде стелі 17 концентрується і через внутрішню порожявляти собою значно більш дешеве спорудження, нину 18 з аеродинамічною поверхнею порожнього чим газопровід і зв'язана з подачею газу в котли конічного ковпака 19 піднімається нагору над виінфраструктура ТЕЦ аналогічної потужності ходом повітрявідводячої труби 7 у напрямку переВ даний час поверхня землі, зайнята водотинання з її віссю на деякій відстані від торця, здоймами, у тому числі численними штучними, викобуваючи обертальний рух, і підсилює ристовується недостатньо інтенсивно, як у плані усмоктування нагрітого повітря з порожнини 6 ведення господарської ДІЯЛЬНОСТІ ДЛЯ виробництЦим розвивається вторинний ефект посилення ва продуктів харчування, так і в плані витягу енертяги в трубі за рахунок взаємодії збільшеного погетичних ресурсів, потенційно зв'язаних з цими току нагрітого повітря з порожнини 6 в атмосферу водоймами Наприклад, каскад гідроелектростаннад повітрявідводячою трубою 7, яка характеризуцій, побудованих на Волзі, привів до створення ється зниженими температурою і баричним тиском величезних водоймищ, витяг електричної енергії відносно поверхні водойми 1 за допомогою яких через гідроелектростанції складає незначну частку відносно потенційних Горизонтальний потік природного вітру над можливостей, а вилов риби в цих штучних морях повітрявідводячою трубою 7 за допомогою зовнімалопродуктивний Тим часом тільки поверхня шньої аеродинамічної поверхні конічного порожводоймища, утвореного, зокрема, Волгоградської нього ковпака 19 трансформується у вертикальний ГЕС, сприймає в осредненому по році значенні не обертовий вітропотік, викликаючи процеси за анаменш 300 млн квт потужності сонячної енергії, а в логією з попереднім ЛІТНІ погожі дні - сприймана потужність складає Для стабілізації вироблення електроенергії близько 2000 млн квт, яку можна акумулювати Ця створюється над повітрявідводячою трубою 7 кевеличезна енергія дотепер не утилізована у зв'язрована самопіднімаючася надбудова 20 ку з відсутністю відомих ефективних способів ути(див фіг 3) У початковому положенні вона знахолізації такої низькопотенційної енергії Даний задиться в зжатому вигляді, завдяки гофрованій КОпропонований винахід дозволяє створення такого НІЧНІЙ поверхні 21, і розташована безпосередньо гелюенергетичного комплексу, при якому питомі на несущему каркасі вітронапрямної стелі 17, охокапітальні витрати на виробництво 1квт потужносплюючи конічний порожній ковпак 19 (на фіг 3 це ті з енергетичного низькопотенційного ресурсу положення керованої самопіднімаючоїся надбудоводоймища були б низькими, більш того - значно ви 20 не показане), її закріплення до несущого більш низькими, чим це має місце при будівництві каркасу здійснено за допомогою канатів у точках ТЕЦ на газовій енергетичній сировині Унікальна 22, при цьому утворені прорізи для проходу до ефективність даного способу може перетворити не конічного ковпака 19 горизонтальні вітростелі тільки економіку республік колишнього СРСР з Підйом керованої самопіднімаючоїся надбудоінтенсивним освоєнням ПІВНІЧНИХ регіонів і південви у вертикальне положення провадиться замкнуних пустель, але і звільнити такі острівні держави, тим піднімальним резервуаром 23, який для цього як Японія, ВІД дорогого завезення енергетичних заповнюється газовим середовищем, причому ресурсів Наприклад, якщо на ПІВДНІ ЯПОНІЇ створиостаннє легше повітря в діапазоні робочих темпети таке водоймище з морської води площею 50 х ратур рухаючогося нагрітого повітряпотоку і на50 км2, то на його поверхню в середньому за рік вколишнього середовища На фіг 3 пристрої для буде впливати не менш 750 млн квт сонячної заповнення замкнутого піднімального резервуара енергії За умови високоефективного використання 23 газовим середовищем з метою його підйому не цієї енергії, потреби Японії в електро- і теплоенерпоказані Висота підйому замкнутого піднімального пі будуть цілком удоволені Але такі водоймища резервуара 23 і разом з ним верхньої основи кеможна створювати й у прибережних зонах океану, рованої допоміжної повітрявідводячої труби 20 наприклад, на південному шельфі Червоного мовизначається положенням канатів 25 за допоморя, у Єгипті, навіть безпосередньо в самому океагою натяжних пристроїв 26, які, при ПІДЙОМІ кероні, морі ваної самопіднімаючоїся надбудови 20, розмотують канати 25 на величину, задану через пристрої Запропонований спосіб відкриває практичні керування 28 комп'ютерним центром ЗО по канаможливості і для керування кліматом планети лах керування 27 і 29 Утих випадках, коли виробБудівництво таких геліоперетворюючих комплексів лення електроенергії енергоустановкою починає у ПІВНІЧНИХ регіонах, хоча і менш ефективне, ніж на знижуватися в силу погодних умов, нічних і сезонПІВДНІ, по питомих капіталовкладеннях усе-таки не них періодів, комп'ютерний центр енергокомплексу програє газовим ТЕЦ, але створює потенціал підвидає керуючі команди для підйому керованої довищення температури клімату всього регіону через поміжної повітрявідводячої труби (надбудови) на збільшення обсягів поглинання сонячної енергії в ту висоту, яка забезпечить стабілізацію виробленцих зонах Навпроти, якщо в зоні пустель створиш ня електроенергії на проектному рівні енергоустаповерхні, які відбивають сонячні промені Із загаль 15 Комп'ютерна верстка М Клюкш 16 одержання енергії не відбувається виділення вуглекислого газу, який за рахунок створення «парникового ефекту» вносить свою складову частку в небезпечне підвищення температури планети Спосіб застосуємий і на суші, для чого використовуються штучно створювані водойми 59587 ноі, технологічно розподіленої по них площі лише в розмірі 100x100 км2, то від поверхні землі може відбиватися потужність сонячних променів майже в 10 000 млн квт, що перевищує потужність усього енерговиробництва на планеті, що і створило причини небезпечного підвищення температури в цілому на планеті При запропонованому способі Підписано до друку 06 10 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна