Воздушно-вакуумная электростанция
Предлагаемое техническое решение относится к области энергетики и может быть использовано для производства электроэнергии. Полезная модель направлена на упрощение конструкции и расширение эксплуатационных возможностей. Указанный технический результат достигается тем, что воздушно-вакуумная электростанция содержит вытяжную трубу, в нижней части которой снаружи расположена воздушная турбина, установленная в дополнительной трубе, и генератор электрического тока, кинематически связанный с воздушной турбиной. Вытяжная труба и дополнительная труба соединены с помощью подвижного соединения с возможностью изменения угла между ними. Диаметр дополнительной трубы меньше, чем диаметр вытяжной трубы. Конструкция может быть сборно-разборной, при этом дополнительная труба крепится к вытяжной трубе с помощью разъемного соединения. Труба с воздушной турбиной может быть расположена ниже уровня грунта (под землей). 2 з.п.ф., 2 илл.
Заявляемое в качестве полезной модели техническое решение относится к области энергетики и может быть использовано для производства электроэнергии при отсутствии ветра.
Известна ветровая электростанция по патенту РФ №2246031, содержащая вертикальную вытяжную трубу, горизонтальные воздухопроводящие каналы в виде радиально расположенных диффузоров с выходными соплами, ветровое колесо установлено в горизонтальном потоке воздуха между соплами и вытяжной трубой. Однако известная установка не может работать при отсутствии ветра, а конструкция ее достаточно сложна.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является воздушно-вакуумная электростанция для производства электрической энергии (патент РФ №2111381), содержащая вытяжную трубу, установленную на опоре, размещенную в вытяжной трубе воздушную турбину, генератор электрического тока, теплонагревательные элементы для подогрева воздушного потока в трубе, опора трубы выполнена в виде помещения с двумя этажами, при этом труба имеет высоту 500 метров.
Известная электростанция может работать при отсутствии ветра. К ее недостаткам относится сложность и монолитность конструкции и, в связи с этим, ее немобильность. Такую электростанцию довольно сложно смонтировать в условиях, когда мало места для размещения установки, а также в сложных ландшафтных условиях, например в условиях горной местности с перепадами высот, и когда требуется быстрый монтаж электростанции.
Задачей заявляемого в качестве полезной модели технического решения является упрощение конструкции и расширение эксплуатационных возможностей.
Технический результат достигается тем, что воздушно-вакуумная электростанция содержит вытяжную трубу, в нижней части которой снаружи расположена воздушная турбина, установленная в дополнительной трубе, генератор электрического тока, кинематически связанный с воздушной турбиной. Вытяжная труба и дополнительная труба, в которой расположена воздушная турбина, соединены с помощью подвижного соединения и с возможностью изменения угла между ними. Кроме того, диаметр дополнительной трубы, в которой установлена воздушная турбина, меньше диаметра вытяжной трубы. Заявляемая конструкция может быть выполнена сборно-разборной, при этом вытяжная труба и дополнительная труба, в которой расположена воздушная турбина, скреплены с помощью разъемного соединения. Нижняя часть вытяжной трубы и дополнительная труба, в которой установлена воздушная турбина, могут быть расположены ниже уровня грунта (под землей).
Новым в заявляемом техническом решении является:
- расположение воздушной турбины, установленной в дополнительно введенной трубе, снаружи в нижней части вытяжной трубы;
- выполнение диаметра дополнительной трубы, в которой расположена воздушная турбина, меньше диаметра вытяжной трубы;
- выполнение соединения вытяжной трубы и дополнительной трубы подвижным с возможностью изменения угла между ними.
Кроме того:
- выполнение конструкции воздушно-вакуумной электростанции сборно-разборной, при этом выполнение соединения дополнительной и вытяжной трубы разъемным;
- размещение нижней части вытяжной трубы и дополнительной трубы, в которой установлена воздушная турбина, ниже уровня грунта.
Предлагаемое техническое решение, обладающее заявляемой совокупностью признаков, представляет собой простую, мобильную конструкцию и обеспечивает достаточно широкие эксплуатационные возможности.
На фиг.1 представлена предлагаемая конструкция воздушно-вакуумной электростанции; на фиг.2 представлен вариант исполнения предлагаемой воздушно-вакуумной электростанции.
Воздушно-вакуумная электростанция (фиг.1) содержит: вытяжную трубу 1; воздушную турбину 2, установленную в дополнительной трубе 3; лопасти 4 воздушной турбины 2, установленные на валу 5; генератор электрического тока 6, установленный на валу 5 воздушной турбины 2.
Воздушная турбина 2 установлена снаружи вытяжной трубы 1, в нижней ее части, с возможностью аэродинамического взаимодействия с ее внутренней полостью. Дополнительная труба 3 и вытяжная труба 1 соединены с помощью подвижного соединения с возможностью изменения угла между ними. Угол между вытяжной и дополнительной трубой может быть различным, однако высота расположения выходного отверстия вытяжной трубы должна быть больше высоты расположения входного отверстия дополнительной трубы. Дополнительная труба 3, в которой расположена воздушная турбина 2, имеет диаметр меньше, чем диаметр вытяжной трубы 1. Предлагаемая конструкция электростанции может быть выполнена сборно-разборной, при этом дополнительная труба 3 скреплена с вытяжной трубой 1 с помощью разъемного соединения. Нижняя часть вытяжной трубы 1 (фиг.2) и дополнительная труба 3 с воздушной турбиной могут быть расположены ниже уровня грунта (под землей).
Работает электростанция следующим образом. За счет разницы атмосферного давления и температуры у выходного отверстия вытяжной трубы 1 и входного отверстия трубы 3 происходит движение атмосферного воздуха, и он поступает в воздушную турбину 2. Образовавшийся воздушный поток начинает вращать лопасти 4 воздушной турбины 2.
Скорость воздушного потока в воздушной турбине 2 увеличивается и стабилизируется. Организуется постоянное скоростное движение воздушного потока в трубе 3 через воздушную турбину 2 в вытяжную трубу 1. Так как генератор электрического тока 6 установлен на валу 5 воздушной турбины 2, то он начинает работать и вырабатывать электрическую энергию. Дополнительная труба 3 может быть установлена ниже уровня грунта (фиг.2).
В случае необходимости, в качестве вытяжной трубы можно использовать дымовую трубу любой котельной.
Расположение воздушной турбины снаружи вытяжной трубы, выполнение соединения вытяжной и дополнительной трубы подвижным с возможностью изменения угла между ними, а также выполнение диаметра дополнительной трубы меньше, чем диаметр вытяжной трубы, позволило получить довольно простую мобильную конструкцию воздушно-вакуумной электростанции, которую легко монтировать и эксплуатировать в различных ландшафтных условиях, например на склонах горной местности с перепадами высот, а также в труднодоступных районах, где не подведены линии электропередач.
Предлагаемая воздушно-вакуумная электростанция может быть изготовлена промышленным способом с помощью известных средств и методов. Это позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения условию патентоспособности «промышленная применимость».
1. Воздушно-вакуумная электростанция, содержащая вытяжную трубу, воздушную турбину, генератор электрического тока, кинематически связанный с воздушной турбиной, отличающаяся тем, что воздушная турбина, расположенная в дополнительно введенной трубе, установлена снаружи в нижней части вытяжной трубы, диаметр дополнительной трубы, в которой расположена воздушная турбина, меньше диаметра вытяжной трубы, а вытяжная труба и дополнительная труба соединены с помощью подвижного соединения с возможностью изменения угла между ними.
2. Воздушно-вакуумная электростанция по п.1, отличающаяся тем, что она представляет собой сборно-разборную конструкцию, при этом соединение дополнительной трубы и вытяжной трубы выполнено разъемным.
3. Воздушно-вакуумная электростанция по п.1, отличающаяся тем, что нижняя часть вытяжной трубы и дополнительная труба, в которой установлена воздушная турбина, расположены ниже уровня грунта.
