Солнечно-ветровая энергетическая установка

Изобретение относится к области возобновляемых источников энергии: ветровой и солнечной энергетики. Солнечно-ветровая энергетическая установка содержит неподвижную платформу, на которой в подшипниковой опоре установлен вертикальный вращающийся вал, на верхнем конце которого жестко закреплена аэродинамическая конструкция с аэродинамическими лопастями; солнечные батареи с солнечными элементами, часть которых функционально соединена посредством электропроводов с обмоткой ротора электрогенератора, блоки преобразования напряжения и распределения электроэнергии потребителям. Аэродинамическая конструкция выполнена в виде горизонтально расположенного своей продольной осью цилиндрического раструба с входом и выходом воздушного потока от ветра и с возможностью флюгерно вращаться в горизонтальной плоскости, в полости которого установлены вращающиеся аэродинамические лопасти, непосредственно соединенные с ротором электрогенератора и соосно с продольной осью раструба, и который жестко установлен нижней образующей линией на верхнем конце вращающегося вала своим центром тяжести, выполненным смещенным к входу раструба, а солнечные элементы закреплены непосредственно на верхней и боковых наружных поверхностях раструба; вертикальный вращающийся вал выполнен трубчатым, в полости которого проходят электрокабели к блокам преобразования напряжения и распределения электроэнергии потребителям, установленным на неподвижной платформе, причем подвод электрокабелей к ним осуществлен посредством подвижных в горизонтальной плоскости электроконтактов, подвижная конструкция которых выполнена за одно с трубчатым валом на его конце в виде фланца, а неподвижная конструкция электроконтактов - на указанной неподвижной платформе. Изобретение направлено на повышение КПД и надежности работы устройства, повышение прочности конструкции и увеличение срока службы устройства. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области возобновляемых источников энергии: ветровой и солнечной энергетики и может быть использовано в устройствах получения электроэнергии за счет использования силы ветра и солнечного излучения.

Известна ГЕЛИОВЕТРОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА (патент RU 2187693), содержащая ветроагрегат, электрогенератор которого установлен на вертикальном стволе, и солнечные батареи. К тыльной части электрогенератора прикреплена балка на подвижном шарнире, при этом одна горизонтальная и две боковые солнечные батареи, связанные между собой поворотными шарнирами и подпружиненные с обоих концов, прикреплены на шарнирах к верхней части балки, а дугообразные солнечные батареи прикреплены на шпильках и стержнях к стволу по его высоте, причем между тыльной частью электрогенератора и глухим днищем балки установлен клин, связанный с ручным приводом через сухарь, прикрепленный к нижней части электрогенератора с помощью планки.

Недостатком гелиоветровой энергетической установки является низкая эффективность преобразования ветровой и солнечной энергий в электрическую и сложная конструкция для ориентирования по направлению ветра.

Известна ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ВЕТРОВОЙ И СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ (патент RU 2347942), содержащая платформу, на которой в подшипниковых опорах установлен вертикальный вал, сообщающийся с ротором электрогенератора, при этом на вертикальном валу жестко закреплены коромысла, на концах которых размещены аэродинамические лопасти, также установка содержит солнечные батареи.

Недостатком энергетической установки является низкая эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую, связанная с расположением солнечных батарей в одной плоскости, а также сложность конструкции, ее большие масса и габаритные размеры.

Также известна ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ВЕТРОВОЙ И СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ (патент RU 2347942), содержащая расположенный на фундаменте вертикальный вал с электрогенератором, состоящим из статора и ротора, и коромыслами, на которых установлены лопасти. На фундаменте дополнительно установлена неподвижная ось, выполненная в виде цилиндрической трубы, вертикальный вал выполнен в виде цилиндрической трубы, охватывающей неподвижную ось и расположенной соосно с ней, лопасти установлены неподвижно по отношению к коромыслам и имеют аэродинамический профиль, состоящий из выпуклой и плоской поверхности, причем лопасти состоят из нескольких параллельных ярусов, разделенных промежутками, верхняя часть неподвижной оси снабжена неподвижной плоской круглой площадкой, на которой установлена солнечная батарея.

Недостатком указанной энергетической установки является низкая эффективность преобразования ветровой и солнечной энергий в электрическую. Из-за сравнительно ограниченного диапазона скоростей ветра, при которых может работать ветровая установка: при низких скоростях ветра 3 м/с и менее ветровые лопасти просто не смогут начать вращаться, а при скорости ветра больше максимально допустимой оно будет работать на излом лопаток до полной их поломки. Солнечные же батареи имеют ограниченную площадь, что приводит к снижению относительной эффективной мощности электроэнергии, производимой установкой.

Прототипом выбрана ВЕТРОГЕЛИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА (полезная модель RU 148242), содержащая платформу, на которой в подшипниковой опоре установлен вертикальный вал, сообщающийся с ротором электрогенератора и солнечные батареи, размещенные сверху. На вертикальном валу жестко закреплена неподвижная аэродинамическая конструкция, содержащая вертикально установленные панели, на которых размещены солнечные батареи, электрические выходы которых параллельно соединены с обмоткой ротора электрогенератора и блоком преобразования напряжения, к которому также подключена обмотка стартера электрогенератора. Аэродинамическая конструкция состоит из нижнего и верхнего основания, которые соединены вертикальными аэродинамическими лопастями, вокруг аэродинамической конструкции на платформе установлен корпус, который состоит из нижнего основания, жестко установленного на платформе, и верхнего основания, соединенного с нижним основанием направляющими панелями, при этом на поверхности верхнего основания корпуса и на поверхности направляющих панелей размещены солнечные батареи. Электрические выходы солнечных батарей и/или стартера электрогенератора подключены к аккумуляторной батареи, к выходу которой подключен блок преобразования напряжения.

Недостатками устройства-прототипа являются:

1. Недостаточно высокий коэффициент полезного действия (КПД) установки, связанный со следующими причинами:

- наличие свободно открытой аэродинамической конструкции, при которой значительная часть воздушного потока не попадает на аэродинамические лопасти, так как она отгорожена и отбивается направляющими панелями в стороны от направления ветра;

- вращающее воздействие потока воздуха на аэродинамическую лопасть осуществляется только на половину ветрового миделя лопасти (которая при вращении уходит от ветра), а вторая половина его, которая при вращении лопасти находит на встречный поток, тормозит ее вращение, даже при неподвижном воздухе;

- недостаточно развитая площадь установленных солнечных элементов для преобразования солнечной энергии в электрическую;

- отсутствие резервирования составных частей устройства для возможного их использование по двойному применению.

2. Недостаточно высокая надежность и срок работы устройства из-за отсутствия резервирования частей устройства и применения традиционных металлических материалов, более тяжелых и менее прочных по сравнению с современными, например, композиционными материалами. Это не только снижает прочность прототипа, но и увеличивает его массу и стоимость устройства.

3. Не решен вопрос передачи электрической энергии от вращающейся части установки к стационарной части, связанной с потребителем энергии.

Задачами заявленного устройства являются:

- повышение КПД и надежности работы устройства;

- снижение массы и повышение прочности конструкции;

- увеличение срок службы устройства;

- снижение стоимости устройства.

Решение поставленных задач заявленного устройства выполнено за счет следующих его отличительных признаков:

1. Аэродинамическая конструкция выполнена в виде горизонтально расположенного своей продольной осью цилиндрического раструба с входом и выходом воздушного потока от ветра и с возможностью флюгерного вращения в горизонтальной плоскости. В полости цилиндрического раструба установлены вращающиеся аэродинамические лопасти непосредственно соединенные с ротором электрогенератора соосно с продольной осью раструба. Раструб жестко установлен своей нижней образующей линией на верхнем конце вращающегося вала своим центром тяжести, выполненным смещенным к входу раструба. Солнечные элементы закреплены непосредственно на верхней и боковых наружных поверхностях раструба. Вертикальный вращающийся вал выполнен трубчатым, в полости которого проходят электрокабели к блокам преобразования напряжения и распределения электроэнергии потребителям. Блоки преобразования напряжения и распределения электроэнергии потребителям установлены на неподвижной платформе, причем подвод электрокабелей к ним осуществлен посредством подвижных в горизонтальной плоскости и неподвижных электроконтактов. Конструкция подвижных электроконтактов выполнена заодно с трубчатым вертикальным валом на его конце в виде фланца, а конструкция неподвижных электроконтактов - на указанной неподвижной платформе.

2. Солнечно-ветровая энергетическая установка снабжена по меньшей мере одним дополнительным раструбом, выполненным аналогично основному и установленным своей нижней образующей линией по верхней образующей линии основного раструба.

3. Солнечно-ветровая энергетическая установка выполнена с плоским вертикально расположенным килем, лежащим в плоскости расположения продольной оси основного раструба, или в плоскости расположения продольных осей основного и дополнительного раструбов. Киль вертикально расположен сзади выхода основного раструба или выходов основного и дополнительного раструбов, а также снизу и сверху от выходов основного и дополнительного раструбов. С обеих сторон киля закреплены солнечные элементы солнечных батарей.

4. В солнечно-ветровой энергетической установке раструбы, аэродинамические лопасти и плоский вертикально расположенный киль выполнены из композиционного материала, например углепластика.

5. В солнечно-ветровой энергетической установке над верхней образующей линией дополнительного раструба и параллельно ей выполнена жидкостная магистраль с равномерно расположенными снизу нее отверстиями для слива через них жидкости, например спирта, для смывания снега, или обледенения с раструбов. Подвод жидкости к указанной горизонтальной жидкостной магистрали выполнен к среднему ее участку снизу посредством вертикальной жидкостной магистрали. Вертикальная жидкостная магистраль выполнена проходящей насквозь через раструбы и полость вертикального вращающегося вала. На нижней выступающей из вала части вертикальной магистрали жестко установлен насос с возможностью управления его работой, например, посредством автоматики. Насос подает жидкость в горизонтальную жидкостную магистраль через трубчатый заборник, который выполнен ниже насоса. При этом трубчатый заборник вращается вместе с вертикальным валом и своим концом погружен в жидкость неподвижной емкости, установленной на платформе. Неподвижная емкость выполнена с крышкой, снабженной уплотнителем для прохода в нее вращающегося трубчатого заборника. Неподвижная емкость выполнена с вертикальной жидкостной трубкой для подачи в нее жидкости с земли с автоматическим управлением по датчикам уровня жидкости в указанной неподвижной емкости.

6. В солнечно-ветровой энергетической установке в каждом цилиндрическом раструбе установлено по меньшей мере по одной дополнительной аэродинамической лопасти соосно с основной аэродинамической лопастью со своим самостоятельным электрогенератором или без него, напрямую соединенной своей осью вращения с осью вращения основной аэродинамической лопасти.

Предложенное техническое решение поясняется чертежом.

На фиг. 1 показан общий вид солнечно-ветровой энергетической установки.

Предложенная солнечно-ветровая энергетическая установка, содержит: неподвижную платформу 1, на которой в подшипниковой опоре 2 установлен вертикальный вращающийся вал 3, на верхнем конце которого жестко закреплена аэродинамическая конструкция 4 с аэродинамическими лопастями 5 и солнечные батареи с солнечными элементами 6, которые функционально соединены посредством электропроводов с обмоткой ротора электрогенератора 7, аккумуляторную батарею (не показана) и блоки 8, 9 преобразования напряжения и распределения электроэнергии потребителям.

Аэродинамическая конструкция 4 выполнена в виде горизонтально расположенного цилиндрического раструба 10 со своей продольной осью, с входом 11 и выходом 12 воздушного потока от ветра и с возможностью флюгерного вращения в горизонтальной плоскости. В полости цилиндрического раструба 10 установлены вращающиеся аэродинамические лопасти 5, непосредственно соединенные с ротором электрогенератора 7, соосно с продольной осью раструба 10. Раструб 10 жестко установлен нижней образующей линией на верхнем конце вращающегося вала 3 со своим центром тяжести 13, выполненным смещенным к входу 11 раструба 10.

Солнечные элементы 6 закреплены непосредственно на верхней и боковых наружных поверхностях раструба 10.

Вертикальный вращающийся вал 3 выполнен трубчатым, в полости которого проходят электрокабели 14 от ротора электрогенератора 7 к блокам 8, 9 преобразования напряжения и распределения электроэнергии потребителям, установленным на неподвижной платформе 1. Подвод электрокабелей 14 к блокам 8, 9 неподвижной платформы 1 осуществлен посредством подвижных в горизонтальной плоскости электроконтактов 15 и неподвижных электроконтактов 16. Конструкция подвижных электроконтактов 15 выполнена заодно с трубчатым вертикальным валом 3 на его конце в виде фланца, а неподвижная конструкция электроконтактов 16 - на указанной неподвижной платформе 1.

Предложенная солнечно-ветровая энергетическая установка снабжена по меньшей мере одним дополнительным раструбом 17, выполненным аналогично основному раструбу 10 и установленным своей нижней образующей линией по верхней образующей линии основного раструба 10.

Предложенная установка выполнена с плоским вертикально расположенным килем 18, лежащим в плоскости расположения продольной оси основного раструба 10, или в плоскости расположения продольных осей основного 10 и дополнительного 17 раструбов. Киль расположен сзади выхода 12 основного раструба 10 или выходов 12, 19 основного 10 и дополнительного 17 раструбов, а также снизу и сверху от выходов 12, 19 основного 10 и дополнительного 17 раструбов. С обеих сторон киля 18 закреплены солнечные элементы 6 солнечных батарей.

В предложенной установке цилиндрические раструбы 10, 17, аэродинамические лопасти 5 и плоский вертикальный киль 18 выполнены из композиционного материала, например углепластика.

В предложенной установке над верхней образующей линией дополнительного раструба 17 и параллельно ей выполнена жидкостная магистраль 20 с равномерно расположенными снизу нее отверстиями 21 для слива через них жидкости, например спирта, для смывания снега или обледенения с раструбов 10, 17. Подвод жидкости к указанной горизонтальной жидкостной магистрали 20 выполнен к среднему ее участку снизу посредством вертикальной жидкостной магистрали 22, выполненной проходящей насквозь через раструбы 10, 17 и полость вертикального вращающегося вала 3. На нижней выступающей из вала 3 части горизонтальной жидкостной магистрали 20 жестко установлен насос 23 с возможностью управления его работой, например, посредством автоматики для подачи жидкости в горизонтальную жидкостную магистраль 20 через трубчатый заборник 24 вертикальной жидкостной магистрали 22. Трубчатый заборник 24 выполнен ниже насоса 23. Трубчатый заборник 24 вращается вместе с вертикальным валом 3 и своим концом погружен в жидкость неподвижной емкости 25, установленной на платформе 1. Неподвижная емкость 25 выполнена с крышкой 26, снабженной уплотнителем 27 для прохода в ней вращающегося трубчатого заборника 24. Неподвижная емкость 25 выполнена с вертикальной жидкостной трубкой 28 для подачи в нее жидкости с земли с автоматическим управлением по датчикам 29 уровня жидкости в указанной неподвижной емкости 25.

В предложенном устройстве в каждом цилиндрическом раструбе 10, 17 установлено по меньшей мере по одной дополнительной аэродинамической лопасти 30, соосно с основной аэродинамической лопастью 5, со своим самостоятельным электрогенератором 31, или без него, напрямую соединенной свое осью вращения с осью вращения основной аэродинамической лопасти 5.

Предложенная солнечно-ветровая энергетическая установка работает следующим образом. Так как установка 4 выполнена по принципу флюгера, то она под действием ветра все время разворачивается своими продольными осями раструбов по направлению ветра и своими входами 11 раструбов к ветру. Это обеспечивается особенностями конструкции установки. Так, если ветер подул сбоку, то сила его воздействия на части конструкции относительно ее оси вращения (вертикального вращающегося вала 3) будут пропорциональны их площадям. Так как площадь каждого раструба относительно оси вращения со стороны выхода 12, 19 больше, то именно эта сторона, под действием ветра, будет отворачиваться от него, и раструбы своими продольными осями будут постоянно занимать положение по направлению ветра, а своими входами 11 - навстречу ему. Продувая раструбы 10, 17, ветер будет вращать аэродинамическими лопастями 5, 30. Так как обдув аэродинамических лопастей 5, 30 осуществляется в условиях аэродинамической трубы, то он весь будет использоваться для создания вращательного движения лопастей 5, 30, за счет чего повышается КПД устройства. В прототипе же значительная часть потока ветра отбивается лопастью в сторону по направлению ветра, что приводит к снижению КПД использования потока ветра, находящего на лопасть.

Установка по меньшей мере одной дополнительной аэродинамической лопасти 30 в раструбах 10, 17, соосно с основной аэродинамической лопастью 5 со своим самостоятельным электрогенератором 31, или без него, соединенной своей осью вращения с осью основной лопасти 5, позволяет дополнительно повысить КПД устройства.

На верхние и боковые поверхности раструбов 10, 17 непосредственно закреплены (например, наклеены) солнечные элементы 6, что позволяет двойное использование рабочей площади раструбов 10, 17 и тем самым снизить массу устройства. Солнечные элементы 6 преобразуют солнечную энергию в электрическую, часть которой подается на обмотку роторов электрогенераторов 7, 31 для повышения КПД их работы. Кроме того, двойное использование рабочей поверхности обеспечено килем 18, с одной стороны, для получения электроэнергии от солнечных элементов 6, закрепленных с обеих его сторон, а с другой стороны, для повышенной эффективности и надежности работы устройства даже при слабой скорости ветра, так как киль создает дополнительное усилие по ориентации и стабилизации раструбов 10, 17 с их направлением своими продольными осями по направлению движения ветра. Это не только повышает надежность работы устройства, но и дополнительно увеличивает его КПД, как и то, что солнечные элементы 6 закреплены с обеих сторон киля 18, что позволяет получать с них электроэнергию независимо от того, с какой стороны светит Солнце.

В предложенном устройстве цилиндрические раструбы 10, 17, аэродинамические лопасти 5, 30 и киль 18 выполнены из композиционного материала, например углепластика. Это позволило значительно облегчить и упрочнить конструкцию и, тем самым, увеличить ее срок службы и снизить стоимость. Действительно, если конструкция тяжелая, то монтаж и удержание ее на большой высоте требует более мощного основания, а значит более тяжелого и дорогостоящего.

В предложенном устройстве над верхней образующей линией дополнительного раструба 17 и параллельно ей выполнена жидкостная магистраль 20 с равномерно расположенными снизу нее отверстиями 21 для слива через них жидкости, например спирта, для смывания снега, или обледенения с раструбов 10, 17. Подвод жидкости к указанной горизонтальной жидкостной магистрали 20 выполнен к среднему ее участку снизу посредством вертикальной жидкостной магистрали 22, выполненной проходящей насквозь через раструбы 10, 17 и полость вертикального вращающегося вала 3. На нижнем конце горизонтальной жидкостной магистрали 20, выступающем из вала 3, жестко установлен насос 23 с возможностью управления его работой, например, посредством автоматики для подачи жидкости в горизонтальную жидкостную магистраль 20 через трубчатый заборник 24 вертикальной жидкостной магистрали 22. Трубчатый заборник 24 выполнен ниже насоса 23 со своим концом, находящимся в неподвижной емкости 25 с жидкостью, установленной на платформе 1. Неподвижная емкость 25 выполнена с крышкой 26 с уплотнителем 27 для герметичного вращения заборника 24 в крышке 26.

Подача жидкости с земли в неподвижную емкость 25 выполнена посредством выполненной дополнительной вертикальной магистрали 28 с автоматическим управлением по датчикам уровня жидкости 29 в указанной неподвижной емкости 25. Это позволяет дополнительно повысить надежность и КПД устройства.

Предложенное изобретение в настоящее время находится на стадии подготовки к изготовлению действующего опытного образца с перспективой запуска его в серийное производство.

1. Солнечно-ветровая энергетическая установка, содержащая неподвижную платформу, на которой в подшипниковой опоре установлен вертикальный вращающийся вал, на верхнем конце которого жестко закреплена аэродинамическая конструкция с аэродинамическими лопастями; солнечные батареи с солнечными элементами, часть которых функционально соединена посредством электропроводов с обмоткой ротора электрогенератора, аккумуляторную батарею, блоки преобразования напряжения и распределения электроэнергии потребителям, отличающаяся тем, что аэродинамическая конструкция выполнена в виде горизонтально расположенного своей продольной осью цилиндрического раструба с входом и выходом воздушного потока от ветра и с возможностью флюгерного вращения в горизонтальной плоскости, в полости которого установлены соосно с продольной осью раструба вращающиеся аэродинамические лопасти, непосредственно соединенные с ротором электрогенератора, при этом цилиндрический раструб жестко установлен нижней образующей линией на верхнем конце вращающегося вала своим центром тяжести, выполненным смещенным к входу раструба, а солнечные элементы закреплены непосредственно на верхней и боковых наружных поверхностях раструба; вертикальный вращающийся вал выполнен трубчатым, в полости которого проходят электрокабели к блокам преобразования напряжения и распределения электроэнергии потребителям, установленным на неподвижной платформе, причем подвод электрокабелей к ним осуществлен посредством подвижных в горизонтальной плоскости и неподвижных электроконтактов, подвижная конструкция которых выполнена заодно с трубчатым вертикальным валом на его конце в виде фланца, а неподвижная конструкция электроконтактов - на указанной неподвижной платформе.

2. Солнечно-ветровая энергетическая установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена по меньшей мере одним дополнительным раструбом, выполненным аналогично основному и установленным своей нижней образующей линией по верхней образующей линии основного раструба.

3. Солнечно-ветровая энергетическая установка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она выполнена с плоским вертикально расположенным килем, лежащим в плоскости расположения продольной оси основного раструба или в плоскости расположения продольных осей основного и дополнительного раструбов, с вертикальным расположением сзади выхода основного раструба или выходов основного и дополнительного раструбов, а также снизу и сверху от выходов основного и дополнительного раструбов, при этом с обеих сторон киля закреплены солнечные элементы солнечных батарей.

4. Солнечно-ветровая энергетическая установка по п. 1 или 3, отличающаяся тем, что раструб, аэродинамические лопасти, плоские вертикально расположенные кили выполнены из композиционного материала, например углепластика.

5. Солнечно-ветровая энергетическая установка по п. 1 или 4, отличающаяся тем, что над верхней образующей линией дополнительного раструба и параллельно ей выполнена жидкостная магистраль с равномерно расположенными снизу нее отверстиями для слива через них жидкости, например спирта, для смывания снега или обледенения с раструбов, а подвод жидкости к указанной горизонтальной жидкостной магистрали выполнен к среднему ее участку снизу посредством вертикальной жидкостной магистрали, выполненной проходящей насквозь через раструбы и полость вертикального вращающегося вала, на выступающей из вала нижней части которой жестко установлен насос с возможностью управления его работой, например, посредством автоматики для подачи жидкости в горизонтальную жидкостную магистраль через трубчатый заборник вертикальной жидкостной магистрали, который выполнен ниже насоса, при этом трубчатый заборник вращается вместе с вертикальным валом и своим концом погружен в жидкость неподвижной емкости, установленной на неподвижной платформе, при этом неподвижная емкость выполнена с крышкой, снабженной уплотнителем для прохода в ней вращающегося трубчатого заборника; неподвижная емкость выполнена с вертикальной жидкостной трубкой для подачи в нее жидкости с земли с автоматическим управлением по датчикам уровня жидкости в указанной неподвижной емкости.

6. Солнечно-ветровая энергетическая установка по п. 1 или 5, отличающаяся тем, что в каждом цилиндрическом раструбе установлено по меньшей мере по одной дополнительной аэродинамической лопасти соосно с основной аэродинамической лопастью со своим самостоятельным электрогенератором или без него, напрямую соединенной своей осью вращения с осью вращения основной аэродинамической лопасти.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области гелиотехники, в частности к солнечным модулям с концентраторами и фотоэлектрическими и тепловыми приемниками солнечного излучения.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Каскадный ветрогенератор содержит, по меньшей мере, наклонный воздуховод цилиндрической формы, в нижней части которого установлен нагреватель, к верхней части указанного воздуховода посредством изогнутого переходника присоединен горизонтально расположенный воздуховод, состоящий из отрезков труб цилиндрической формы различного диаметра, соединенных с возможностью форсирования воздушного потока через уменьшение сечения воздуховода, внутри горизонтального воздуховода соосно с ним установлены, по меньшей мере, две осевые турбины, каждая из которых подключена к своему электрогенератору.

Изобретение относится к нагревательной и электрогенерирующей установке, преобразующей энергию солнечного света. Установка на солнечной энергии включает раму заранее определенной площади, установленную на поверхности крыши и стены здания, множество монтируемых на указанной раме генераторов, предназначенных для улавливания солнечного излучения и преобразования его в электроэнергию, и устройство горячего водоснабжения, встроенное в раму и предназначенное для нагрева и подачи горячей воды за счет поглощаемого солнечного излучения, при этом устройство горячего водоснабжения включает водосборник малой емкости, установленный на крыше здания под генератором и предназначенный для сбора нагреваемой воды, водонагревательную трубку, соединенную с водосборником малой емкости, расположенную под ленточным солнечным коллектором и покрытую снаружи теплопоглощающей пленкой, а генератор включает корпус, ленточный солнечный коллектор, размещенный внутри корпуса, наружная поверхность которого покрыта солнечными фотоэлементами, приводной механизм, обеспечивающий тяговое усилие для разворачивания или сворачивания ленты солнечного коллектора, аккумуляторную батарею для накопления электричества, генерируемого солнечными элементами, и регулятор управления приводным механизмом.

Использование: в области электротехники и энергетики. Технический результат – обеспечение графика выработки электроэнергии, соответствующего графику нагрузки без слежения за перемещением солнца по небосклону.

Изобретение относится к теплоэлектроэнергетике и может быть использовано для прямой трансформации тепловой энергии в электрическую. Теплотрубная гелиотермоэлектростанция включает поддон с отверстием в днище, закрытый сверху крышкой, покрытой фотоэлементами, внутренняя сторона которой покрыта решеткой, выполненной из полос пористого материала, отверстие поддона соединено с верхним торцом заглушенной снизу вертикальной трубы, погруженной в грунт на глубину Н, в центре которой помещена подъемная труба, заполненная также пористым материалом, между верхним и нижним торцами подъемной трубы и нижним торцом вертикальной трубы и внутренней поверхностью крышки поддона устроены щели шириной ∆, пространство которых заполнено пористым материалом, внутри каждого гофра вертикальной трубы размещены вертикальные пазы длиной L, в которые вставлены вертикальные термоэлектрические преобразователи, в массиве которых помещена контурная арматура, состоящая из термоэмиссионных элементов.

Изобретение относится к строительным конструкциям со сборно/разборными частями, предназначенными для быстрого монтажа/демонтажа и транспортировки. Способ установки контейнерной электростанции с выносным оборудованием в местах ее использования включает установку контейнера и выносного оборудования, состоящего из солнечных панелей (СП) и ветроэлектрогенераторов (ВЭГ), устанавливаемых на контейнер, и СП и ВЭГ, устанавливаемых на винтовых сваях на некотором расстоянии от контейнера.

Изобретение относится к теплоэлектроэнергетике и может быть использовано для утилизации возобновляемых, вторичных тепловых энергоресурсов и тепловой энергии природных источников.
Изобретение относится к летательным аппаратам легче воздуха. Привязной летательный аппарат с всепогодной комплексной ветровой и солнечной электростанцией выполнен с возможностью использовать горячий пар для создания подъемной силы и получения электроэнергии.

Изобретение относится к области солнечной фотоэнергетики, в частности к устройствам для прямого преобразования солнечной энергии в электрическую с использованием концентраторов солнечного излучения, и может быть использовано в солнечных энергоустановках для работы в условиях как высокой, так и низкой освещенности.

Использование – в области электротехники. Технический результат – повышение компактности и надежности.

Ветроэнергетическая установка относится к области ветроэнергетики. Ветроэнергетическая установка, содержащая башню, поворотное основание, направляющий киль, статор, вращающееся колесо со втулкой и лопастями и ротор.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроколесо ветроэлектрогенератора сегментного типа содержит ступицу, спицы, обод, лопасти с устройством крепления к ободу.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Каскадный ветрогенератор содержит, по меньшей мере, наклонный воздуховод цилиндрической формы, в нижней части которого установлен нагреватель, к верхней части указанного воздуховода посредством изогнутого переходника присоединен горизонтально расположенный воздуховод, состоящий из отрезков труб цилиндрической формы различного диаметра, соединенных с возможностью форсирования воздушного потока через уменьшение сечения воздуховода, внутри горизонтального воздуховода соосно с ним установлены, по меньшей мере, две осевые турбины, каждая из которых подключена к своему электрогенератору.

Изобретение относится к альтернативной энергетике. Ветроэнергетическая установка, состоящая из закрепленного на вертикальной стойке корпуса в форме шара, нижняя часть которого представляет собой ветроприемник, который содержит ребра и направляющие поверхности, обеспечивающие подачу воздушного потока из нижней в верхнюю часть корпуса, и отделена кольцевым обтекателем от верхней части, выполненной в виде гладкой обтекаемой полусферы, при этом на стойке также закреплены аэродинамическая турбина и электрогенератор на постоянных магнитах, имеющий электрическую связь с аккумуляторной батареей.

Изобретение относится к высотным ветроэнергетическим установкам. Многомодульная высотная ветровая энергетическая установка, содержащая привязной аэростат и кабель-трос, на кабель-тросе по высоте подъема последовательно подвешены по меньшей мере два модуля ветряного двигателя, каждый из которых включает соосные винты, расположенные под углом атаки к набегающему потоку, и блок генератора электрической энергии, причем углы атаки соосных винтов и их наклон влево или вправо может регулироваться системой управления совместно с углами атаки винтов остальных модулей.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроустановка с вихревыми аэродинамическими преобразователями воздушного потока, содержащая ветроприемное устройство с ускорителем ветрового потока, выполненным в виде трубки Вентури, отличающаяся тем, что включает в себя полый кольцевой концентратор, в котором ускоряется воздушный поток, размещенный в центре ветроприемного устройства с расположенным внутри концентратора завихрителем воздушного потока, а также вихревым эжектором потоков воздуха, состоящим из n модулей.

Изобретение относится к электроэнергетике. Автономная энергетическая установка, содержащая ветроэлектрогенератор башенного типа с движителем в виде трехлопастного ротора с горизонтальной осью вращения, солнечный фотоэлектрический панельный генератор, дизельный электрогенератор с блоком для плавного регулирования мощности, группу мачтовых вибрационно-индукторных электрогенераторов для резервной подпитки установки, ванадиевую проточную батарею элементов окислительно-восстановительного цикла с емкостями для анодного и катодного электролитов и циркуляционными насосами или батарею твердооксидных топливных элементов проточного типа с электролизером водорода в метан или электролизером водорода в металлогидридные соединения, насосами для закачки метана, водорода и кислорода в ресиверы, коммутатор с функцией интеллектуального управления источниками и защиты сети от коротких замыканий и перенапряжений, литий-ионную аккумуляторную батарею, при этом каждые из вышеуказанных генераторов и батарей используются как основной или как резервный источник питания потребителей по факту выработки электроэнергии или ее накопления в количестве, соответствующем потребности потребителей в энергоснабжении.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Аэростатно-привязная ветротурбина, содержащая воздухоплавательный модуль положительной плавучести из четного числа газонаполненных баллонов, уложенных поперек на арочной мостовой ферме, ветросиловые блоки, каждый с гондолой в составе планетарного мультипликатора и генератора, а также с радиально-лопастным ротором, ось вращения которого совпадает с направлением ветра, тросовые и трос-кабельная связи с наземным причальным узлом, на поворачивающейся платформе узла находятся трос-кабельная бухта и программно управляемые лебедки.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Наземно-генераторный ветродвигатель, содержащий идентичные по габаритам ортогонально-лопастные виндроторы, поднятые в воздух газонаполненной аэростатной оболочкой положительной плавучести, механизм зубчато-конической передачи вращения на гибкий вал, натянутый вниз к свободно раскачивающемуся генератору, расположенному на поворотной платформе наземного причального узла.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Виндроторный аэростатно-плавательный двигатель содержит аэростатно-плавательный модуль в составе аэростатной оболочки, ветросилового блока, включающего генератор и ортогонально-лопастные виндроторы, тросов, трос-кабеля, и причальный узел, на поворотной платформе которого установлены подветренно две соосные лебедки и диаметрально им кабельная бухта, при этом к днищу аэростатной оболочки в форме газонаполненного шара при помощи меридианных лент прижато кольцо с плоскостными флюгерами на кронштейнах, в диаметральной и перпендикулярной ветру плоскости кольца закреплена Н-образная рама, при этом кронштейны с плоскостными флюгерами выдвинуты под прямым углом от рамных боковин в подветренную сторону, при этом по середине горизонтальной перекладины рамы установлен генератор, горизонтальный вал которого выступает с обоих торцов генератора и сопряжен с соосными ему ортогонально-лопастными виндроторами, одинаково вынесенными за пределы рамы и вращающимися в подшипниках, встроенных в рамные боковины, при этом трос-кабель закреплен по середине горизонтальной перекладины рамы, тросы натянуты вниз к лебедкам от нижних оконечностей боковин Н-образной рамы.

Ветроэнергетическая установка относится к области ветроэнергетики. Ветроэнергетическая установка, содержащая башню, поворотное основание, направляющий киль, статор, вращающееся колесо со втулкой и лопастями и ротор.

Изобретение относится к области возобновляемых источников энергии: ветровой и солнечной энергетики. Солнечно-ветровая энергетическая установка содержит неподвижную платформу, на которой в подшипниковой опоре установлен вертикальный вращающийся вал, на верхнем конце которого жестко закреплена аэродинамическая конструкция с аэродинамическими лопастями; солнечные батареи с солнечными элементами, часть которых функционально соединена посредством электропроводов с обмоткой ротора электрогенератора, блоки преобразования напряжения и распределения электроэнергии потребителям. Аэродинамическая конструкция выполнена в виде горизонтально расположенного своей продольной осью цилиндрического раструба с входом и выходом воздушного потока от ветра и с возможностью флюгерно вращаться в горизонтальной плоскости, в полости которого установлены вращающиеся аэродинамические лопасти, непосредственно соединенные с ротором электрогенератора и соосно с продольной осью раструба, и который жестко установлен нижней образующей линией на верхнем конце вращающегося вала своим центром тяжести, выполненным смещенным к входу раструба, а солнечные элементы закреплены непосредственно на верхней и боковых наружных поверхностях раструба; вертикальный вращающийся вал выполнен трубчатым, в полости которого проходят электрокабели к блокам преобразования напряжения и распределения электроэнергии потребителям, установленным на неподвижной платформе, причем подвод электрокабелей к ним осуществлен посредством подвижных в горизонтальной плоскости электроконтактов, подвижная конструкция которых выполнена за одно с трубчатым валом на его конце в виде фланца, а неподвижная конструкция электроконтактов - на указанной неподвижной платформе. Изобретение направлено на повышение КПД и надежности работы устройства, повышение прочности конструкции и увеличение срока службы устройства. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх