Устройство для преобразования энергии

Предложение относится к альтернативным техническим средствам получения энергий путем преобразования энергии атмосферных течений и искусственных газовых потоков.

Устройство содержит корпус 4 на основании 1, 2, с которого каркасный корпус возводят при помощи мобильного комплекса 3. По высоте корпуса смонтированы модульные блоки 5, включающие аэродинамическую турбину 8, генератор тока 9 (или другой механический привод), предназначенный для преобразования энергии атмосферного потока в механическую или электрическую. Каркасный корпус 4 оснащен несколькими аэродинамическими устройствами 7 в виде крыла, имеющего отогнутые вниз края, ориентированные под углом атаки к набегающему потоку; в варианте крыло имеет обтекаемую форму 16 с аэродинамическим рулем 17 и установлено на свободно вращающихся роликах 18 (подшипнике). Оснащение устройства крыльями позволяет создать более эффективное преобразование энергии потока и снизить нагрузку на основание и на фундамент 1, 2.

Ил. - 4. форм. - 3 п.

Предложение относится к устройствам для получения механической и электрической энергий путем преобразования энергии воздушных потоков с помощью технических средств, размещенных в области атмосферных течений.

Современные методы получения альтернативных видов энергоисточников развивают данную проблему в нескольких направлениях, одним из которых является получение механической и/или электрической энергий с помощью устройств, из которых наиболее представительными являются устройства, содержащие удлиненный корпус в виде горизонтально или вертикально ориентированного пространственного каркаса (рамы, цилиндра, прямоугольного тела), по высоте (или длине) которого смонтированы агрегаты для преобразования энергий набегающего атмосферного потока [RU 62071, 27.03.2007; SU 1129829, 1985; RU65580, 10.08.2007, Н02К 5/00, N 1/00]. Последнее из указанных технических решений является наиболее близким к предлагаемому устройству.

Общими существенными недостатками аналогов и прототипа являются:

низкий КПД преобразования энергии атмосферного потока; значительные боковые и вертикальные нагрузки на корпус и основание установки, вызывающие повышенный расход стройматериалов при незначительной эффективности преобразования энергии динамических атмосферных течений.

Технической задачей и положительным результатом данного предложения является повышение эффективности и КПД преобразования энергии атмосферного потока с одновременным снижением горизонтальных и вертикальных нагрузок на конструкцию устройства.

Этот результат и эффект достигаются за счет конструкции устройства для преобразования энергии содержащего удлиненный корпус в виде вертикально ориентированного пространственного каркаса, смонтированные по его высоте агрегаты для преобразования энергии набегающего атмосферного потока, при этом устройство снабжено аэродинамическим устройством, выполненным в виде крыла, установленного на корпусе и ориентированного под углом атаки к набегающему атмосферному потоку.

Устройство также содержит крыло выполненное в виде диска с отогнутыми вниз краями, воспринимающими атмосферный поток.

Устройство характеризуется также тем, что крыло с одной стороны имеет каплевидную обтекаемую аэродинамическую форму, а с противоположной стороны - оснащено рулем аэродинамического ориентирования крыла, при этом крыло установлено на свободно вращающихся роликах.

На фиг.1 представлено устройство для преобразования энергии в его общем виде;

на фиг.2 - аэродинамическое оснащение;

на фиг.3 и фиг.4 - узлы и агрегаты устройства.

Устройство для преобразования энергии содержит основание 1 с направляющим каркасом 2 и мобильным комплексом 3 для монтажа узлов устройства, имеющего корпус 4, по высоте которого (фиг.1, фиг.2) смонтированы модульные блоки 5, сигнальное освещение 6, аэродинамическое устройство 7, аэродинамическую турбину 8, генераторы электроэнергии 9. Для монтажа узлов имеется подъемник 10 с хранилищами комплектующих 11 и 12. Модульные блоки 13 подаются транспортом (фиг.1) и монтируются по высоте удлиненного корпуса в виде вертикально ориентированного каркаса. Агрегаты 8 и 9 служат для преобразования энергии в механическую или электрическую. Лифт 14 предназначен для обслуживания и техосмотра устройства.

Набегающий атмосферный поток воспринимают устройства 7 в виде крыла с отогнутыми вниз краями (фиг.2, фиг.3), которые усиливают поток на лопасти 15 турбины и создают силу подъема корпуса устройства, снижая нагрузку боковую и на основание 1,2. Крыло, в варианте, выполнено каплевидной аэродинамической формы 16 (фиг.4) с аэродинамическим рулем 17 и смонтировано на свободно вращающихся роликах 18.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Устройство 4 воспринимает усилие набегающего атмосферного течения, воздействующего (фиг.3, 4) на его крылья 7 и/или 16 и на лопасти 15 турбины, на которые подается более усиленный крыльями атмосферный поток, энергия которого преобразуется с помощью генератора 9 в электрическую (или - механическую; при замене генератора редуктором); эта преобразованная энергия подается потребителю, а также - на обслуживание всех узлов (6, 14, 10, 11, 12) устройства при его техобслуживании и выполнении профилактических работ. При необходимости устройство может быть оснащено аккумуляторной батареей.

Наличие универсальных крыльев 7 и 16 позволяет также создавать (фиг.3, 4) усилие вертикального подъема, снижая нагрузку на основание от веса всего устройства. Крыло 16, имея аэродинамический руль 17 и ролики 18 свободно ориентируется навстречу набегающему атмосферному течению;

крыло же 7 выполнено в виде диска и не нуждается в его вращении, находясь постоянно в области течений той или иной своей стороной (фиг.1,2).

Такое выполнение устройства позволяет получить приращение КПД величиной 15-18% в зависимости от типа и усилий атмосферных течений (проверено на экспериментальной модели, выполненной в 1/20 натуральной величины устройства), и при одновременном снижении горизонтальных - на 5-7% и вертикальных - на 4-10% нагрузок на корпус и основание устройства.

1. Устройство для преобразования энергии, содержащее удлиненный корпус в виде вертикально ориентированного пространственного каркаса, смонтированные по его высоте агрегаты для преобразования энергии набегающего атмосферного потока, отличающееся тем, что оно снабжено аэродинамическим устройством, выполненным в виде крыла, установленного на корпусе и ориентированного под углом атаки к набегающему атмосферному потоку.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что крыло выполнено в виде диска с отогнутыми вниз краями, воспринимающими атмосферный поток.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что крыло с одной стороны имеет каплевидную обтекаемую аэродинамическую форму, а с противоположной стороны оснащено рулем аэродинамического ориентирования крыла, при этом крыло установлено на свободно вращающихся роликах.