Электростанция-теплица

Теплица включет башню, разделенную по высоте на горизонты. Одни горизонты выполнены силовыми, а другие являются теплицами. По центру башни расположен вертикальный канал. Теплица оснащена также воздуховодом. В силовых горизонтах расположены заслонки и ветротурбины, стены-концентраторы воздушного потока. На верху башни имеется дефлектор для выхода воздуха. Ветротурбины выполнены с возможностью одновременного использования вертикальных и горизонтальных потоков воздуха. Горизонты с ветротурбинами разделены на сектора посредством стен-концентраторов воздушного потока. Стены-концентраторы имеют направляющие для изменения ветропотока. Заслонки расположены в широкой части секторов. На крыше дефлектора и конусной части башни расположены солнечные батареи. Такое конструктивное выполнение позволит улучшить условия для роста и развития растений. 3 ил.

 

Изобретение относится к ветроэнергетике и сельскому хозяйству.

Уровень техники.

Известна ветроэлектростанция, в основу которой положено вертикальное движение нагретого солнечной радиацией воздуха (СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ. Патент РФ №2265161).

Недостатком данного способа является низкая эффективность использования принципов и конструктивных решений, посредством которых он реализуется. Для экономически выгодной конструкции высота ее должна быть много больше 100 м, предпочтительно 250-300 м. При высоте конструкции 195 м (см., например, Лысов В.Ф. Аэротурбинные электростанции. Энергия, 1991 г., №6) подобные установки признаны неэффективными. Это положение оспаривается в патенте RU 2265161, но в обоих случаях игнорируется гораздо более эффективная сила - это мощность горизонтального ветра на высотах более 100 м.

Ветра по своей силе на высотах 100-150 м относятся к ветрам крепким штормовым, а на высотах 200 и более метров - к ураганным. Эти мощности в несколько раз выше восходящих потоков воздуха (безотносительно к тому, чем этот воздух нагрет) и могут быть использованы со значительно большим коэффициентом полезного действия для ветровых устройств.

Целью изобретения является создание устройства для выработки электроэнергии всеми возможными способами с помощью воздушных потоков любого направления, а также использования этой электроэнергии с минимальными потерями и максимальной пользой в рядом расположенных теплицах. А техническим результатом поставленной цели является улучшение условий развития растений в теплице и снижение себестоимости растительной продукции.

Поставленная цель достигается комбинированным использованием восходящих потоков воздуха и силы горизонтальных ветров на высотах более 100 м.

Для этих целей сооружается башня с внутренней трубой и расположенными в ней ветротурбинами для восходящих потоков воздуха и так называемыми силовыми горизонтами, где установлены ветровые турбины оптимальной на сегодняшний день конструкции для горизонтальных направлений потоков воздуха. Диаметр башни в предпочтительном варианте составляет 150 м, а высота, в предпочтительном варианте, достигает 500 и более метров.

Силовые горизонты (это наш термин для того этажа, на котором установлены ветротурбины) для использования горизонтально направленных потоков воздуха (ветров) чередуются по высоте с горизонтами, в которых выполнены теплицы (тепличные горизонты) с гидропонным выращиванием растений при искусственном освещении (по типу светокультуры).

Этаж с ветротурбинами (силовой горизонт) разделен по внешней окружности на сектора (в предпочтительном варианте - 20 секторов), по одному сектору на каждую турбину. Стены секторов являются концентраторами воздушного потока и имеют направляющие для изменения ветропотока в соответствии с применяемыми ветротурбинами (например, для придания потоку воздуха вихреобразного движения), а также в соответствии с допустимой силой ветра для конкретного вида турбин. Самая широкая область сектора (вход в сектор снаружи) оборудована заслонками с возможностью опускаться или изменять свое положение другим способом с целью перекрытия и/или изменения потока воздуха (ветра) в секторе.

Устройство теплицы с самоэнергообеспечением показано на фиг.1 (общий вид); на фиг.2 - детализация в вертикальной проекции; на фиг.3 - детализация силового сектора в горизонтальной проекции.

Теплица 1 (фиг.1) с самоэнергообеспечением выполнена в форме башни круглого или другого сечения с большим количеством горизонтов (междуэтажных помещений), предпочтительно более 50-ти, имеет по центру трубу (воздуховодный вертикальный канал) 3 с входными воздуховодами 4 и установленными в канале ветротурбинами 5. Вертикальный воздуховодный канал окружен по высоте здания другой трубой 6, разделенной горизонтальными перекрытиями (не показаны) для создания служебных и ремонтных помещений. На верху башни установлен дефлектор 7 для выхода вертикального воздушного потока воздуха и крыша 8 дефлектора. На крыше выполнены солнечные панели (не показаны). На конусообразной части 9 башни также установлены солнечные панели (не показаны). Башня выполнена на соответствующем расчетном фундаменте 10 со стабилизирующим и упрочняющим основанием 11.

Башня в вертикальном направлении разделена на горизонты двоякого назначения: силовые горизонты 12 (фиг.2) и культивационные тепличные горизонты 13. В силовых горизонтах выполнены турбины 14 и заслонки 15, а также опорные колонны 16. Для более эффективного использования ветра на силовых горизонтах созданы стены 17 секторов (фиг.3), выполняющие роль концентраторов воздушного потока. На всех этажах (горизонтах) выполнены кабины лифтов 18.

Работает теплица с самоэнергообеспечением следующим образом. По части вертикального (теплового) потока воздуха процесс протекает по следующей схеме. Теплый воздух у поверхности земли входит в воздуховод 4 (фиг.1) и по воздуховодному каналу 3 поднимается вертикально в зону более холодного воздуха на высотах выше 100 м, приводя в движение турбины 5 и покидая башню через дефлектор 7.

По части горизонтальных потоков воздуха (ветров) процесс проходит по следующей схеме. Ветер любого направления входит в пространство сектора со стенами-концентраторами 17 (фиг.3) воздушного потока, минуя заслонку 15 и раскручивая турбину 14. Выход воздушного потока из сектора ничем не ограничен и, воздушный поток, минуя колонны 16, огибает центральные каналы 3 и 6 (фиг.1), затем выходит через сектора на противоположной стороне башни, раскручивая при этом расположенные там турбины 14 (фиг.2 и 3).

То есть в кратком выражении мы имеем: «Теплица, включающая башню, разделенную по высоте на горизонты, одни из которых выполнены в виде силовых горизонтов, а другие являются теплицами, расположенный по центру башни вертикальный канал, воздуховод, причем в силовых горизонтах расположены заслонки и ветротурбины, стены-концентраторы воздушного потока, отличающаяся тем, что на верху башни имеется дефлектор для выхода воздуха, ветротурбины выполнены с возможностью одновременного использования вертикальных и горизонтальных потоков воздуха, при этом горизонты с ветротурбинами разделены на сектора посредством стен-концентраторов воздушного потока, имеющих направляющие для изменения ветропотока, а заслонки расположены в широкой части секторов, при этом на крыше дефлектора и конусной части башни расположены солнечные батареи».

По части получения электроэнергии от солнечных панелей мы не приводим описание конструкций и систем.

Полученная электроэнергия утилизируется в теплицах, выполненных в культивационных горизонтах 13 (фиг.2).

Источники информации

1. Патент РФ №2265161. СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ.

2. Лысов В.Ф. Аэротурбинные электростанции. Энергия, 1991 г., №6.

3. Патент РФ №2265161.

4. Антуфьев И.А. Патент РФ 2332585. Ветроэлектростан - градообразующий фактор.

5. Антуфьев И.А. Патент РФ 2421873. Экологическая электростанция.

6. Даниленко Л.В. Патент РФ 2111381. ВОЗДУШНО-ВАКУУМНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ.

7. Антуфьев И.А. Патент РФ 2333384. ГРАДООБРАЗУЮЩАЯ ВЕТРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ.

Теплица, включающая башню, разделенную по высоте на горизонты, одни из которых выполнены в виде силовых горизонтов, а другие являются теплицами, расположенный по центру башни вертикальный канал, воздуховод, причем в силовых горизонтах расположены заслонки и ветротурбины, стены-концентраторы воздушного потока, отличающаяся тем, что на верху башни имеется дефлектор для выхода воздуха, ветротурбины выполнены с возможностью одновременного использования вертикальных и горизонтальных потоков воздуха, при этом горизонты с ветротурбинами разделены на сектора посредством стен-концентраторов воздушного потока, имеющих направляющие для изменения ветропотока, а заслонки расположены в широкой части секторов, при этом на крыше дефлектора и конусной части башни расположены солнечные батареи.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Устройство включает в себя кожух, теплоизолирующий материал, загрузочный бункер, выгрузное окно, соосно установленный внутри кожуха с возможностью вращения от привода транспортирующий рабочий орган, нагревательные элементы, транспортирующий орган, который выполнен в виде шнека, вал с возможностью вращения, на котором на равном расстоянии друг от друга по винтовой линии радиально установлены ножи.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Устройство включает в себя кожух, теплоизолирующий материал, загрузочный бункер, выгрузное окно, соосно установленный внутри кожуха с возможностью вращения от привода транспортирующий рабочий орган, нагревательные элементы, транспортирующий орган, который выполнен в виде шнека, вал с возможностью вращения, на котором на равном расстоянии друг от друга по винтовой линии радиально установлены ножи.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к устройствам для приготовления грунта для домашних растений. Устройство включает в себя кожух, теплоизолирующий материал, загрузочный бункер, выгрузное окно, соосно установленный внутри кожуха с возможностью вращения от привода транспортирующий рабочий орган, нагревательные элементы, транспортирующий орган, который выполнен в виде шнека, вал с возможностью вращения, на котором на равном расстоянии друг от друга по винтовой линии радиально установлены ножи.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к круглогодичному выращиванию овощей с ротацией культур. Способ включает выращивание рассады, посадку рассады в теплицу, уход за высаженными растениями и сбор урожая.

Изобретение относится к стеллажам для научно-исследовательских работ, в частности для выращивания растений в условиях защищенного грунта. Стеллаж содержит каркас в виде вертикальных стоек с отверстиями, расположенных по краям стеллажа, и рамы, на которых закреплены полки, расположенные параллельно одна над другой, и фиксаторы положения полок.

Изобретение относится к области сельского хозяйства и селекции. В способе семена стевии замачивают на 8 часов в растворе Циркона, растворе гидроксикоричных кислот в спирте с концентрацией 0,1 г/л.

Изобретение относится к области обеспечения жизнедеятельности людей, к организации сельскохозяйственного производства и к улучшению экологии. Жилищно-производственный комплекс содержит жилой 1, растениеводческий 8, животноводческий 9 и энергетические блоки, связанные между собой потоками вещества и энергии.

Изобретение относится к способу и устройствам для выращивания наплаву растений. Способ выращивания наплаву растений заключается в том, что в первой стадии роста корни растения поддерживают на расстоянии от запаса воды, который находится под растением.

Группа изобретений относится к космической биологии и может быть использована для культивирования растений в условиях космического полета. Способ включает подачу поливной питьевой воды в корневой модуль с иононасыщенным ионитным волокнистым почвозаменителем и обеспечение автокоррекции величины pH получаемого субстратного раствора, а также насыщение его нутриентами, содержащими элементы N, P, K, S, Ca, Mg и Fe.
Изобретение относится к области сельского хозяйства и пищевой промышленности. Способ включает выращивание растений перца с внесением доз минеральных удобрений.

Тепличный комплекс имеет размещенные в культивационном зале культивационные колонны для гидропонного выращивания растений. Культивационный зал разделен на зоны, позволяющие проводить культивацию различных растений в различных условиях независимо друг от друга. Зал изолирован от внешних условий двумя тентами с воздушным пространством между ними. Воздушное пространство между тентами и расстояние одного тента от другого стабилизируется матрацеподобным надувным устройством. Способ включает культивацию растений в тепличном комплексе, описанном выше. Такие технологии позволят снизить теплопотери комплекса почти втрое. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к растениеводству, в частности к устройствам и кассетам для выращивания сеянцев с закрытой корневой системой. Кассета для выращивания сеянцев представляет собой контейнер, выполненный из ударопрочного морозоустойчивого пластика, в виде прямоугольной кассеты. Кассета содержит платформу с ячейками квадратной формы со скошенными углами в плане в верхней и нижней плоскостях, сужающимися вниз, и выполненным отверстием в нижней плоскости каждой ячейки, стенки которых соединены между собой направляющими ребрами жесткости и имеют вертикальные щели на высоту две трети от высоты ячейки. В ребрах, разделяющих ячейки в верхней части, выполнены щелевые прорези высотой 10 мм от верхнего края и шириной 2 мм. Такое выполнение кассеты обеспечивает увеличение всхожести сеянцев и их максимальную сохранность. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области устройств, применяемых для выращивания растений в парниках. Устройство состоит из пленки и кольцеобразной формы опор. Опоры имеют трубообразные полости, на наружной стороне которых выполнены отверстия. Нижняя часть колец размещена в почве, а верхние концы находятся над пленкой и имеют устройства, регулирующие поступление воздуха в парник. Изобретение позволит сократить затраты энергии на обогрев и аэрацию почвы парника и создать благоприятные условия для развития надземной и подземной части растений. 2 ил.

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства, а именно к отраслям промышленного разведения и выращивания различных животных. Техническим результатом является увеличение надежности работы светодиодных светильников, повышение технологичности их изготовления, увеличение равномерности распределения света и снижение потерь на его рассеивание. Светодиодный светильник содержит удлиненный корпус в виде светопропускающей трубчатой колбы, внутри которой размещен теплоотводящий элемент и удлиненная плата со светодиодами, при этом торцы трубчатой колбы снабжены герметизирующими заглушками. Теплоотводящий элемент включает алюминиевый удлиненный профиль с плоской площадкой для размещения светодиодных плат, причем удлиненный профиль выполнен трубчатым с возможностью последующего размещения внутри светопропускающей трубчатой колбы и имеет в поперечном сечении форму с характерными разнесенными по периметру выступающими упорными точками, лежащими на описанной окружности, при этом площадка для размещения светодиодных плат снабжена направляющими выступами, выполненными по всей длине теплоотводящего элемента с возможностью изгиба с деформацией в направлении друг к другу. Колба светильника включает удлиненный корпус, выполненный из прозрачного полимера в виде трубки, внутренняя поверхность которой включает выступающие элементы, выполненные по всей длине колбы параллельными друг другу, причем внутреннее пространство трубки выполнено с возможностью размещения в ней удлиненного трубчатого теплоотводящего элемента с образованием распределенных по периметру линейных контактов, при этом часть расположенных подряд выступающих элементов выполнена в виде оребрения с треугольной формой профиля ребер. Светодиодная плата включает удлиненный корпус с токопроводящими дорожками и расположенными вдоль него со смещением относительно друг друга контактными площадками под светодиоды. 4 н. и 12 з.п. ф-лы, 9 ил., 2 пр.

Изобретение относится к технологии выращивания растительной продукции в промышленных теплицах. Тепличный процесс для выращивания растений с применением питательных растворов характеризуется тем, что для предотвращения засорения форсунок или трубочек полива осадками солей маточные насыщенные растворы получают с применением ультразвуковых колебаний, которые затем разделяют микрофильтрацией на загрязненный и чистый потоки. Загрязненный поток далее центрифугируют с выделением плотного грязевого осадка. Чистый насыщенный фильтрат выдерживают в охлаждаемых отстойниках для отделения избытка солей кристаллизацией. Система полива выполнена зонной, при которой разные растворы, в рамках общей рецептуры, подают к растению по своим собственным трубочкам. Для локального освещения и вентилирования выполнены подвижными фото- и вентблоки, передвигающиеся на подвесных тележках, которые могут использоваться для перемещения людей и оборудования. При обработке семян перед выращиванием рассады на семени формируют растворимую композитную оболочку, включающую помимо микроэлементов добавки веществ, улучшающих будущий фотосинтез в листьях. На осветительной аппаратуре создают цветовое покрытие, оптимизирующее спектральные характеристики освещения для данного вида растений. Тепличный комплекс обеспечивает высокую степень автоматизации и механизации работ при стандартных системах регулирования микроклимата и существующих системах приготовления и подачи питательных растворов, экономичен и производителен. 3 ил.
Наверх