Атмосферная электростанция

Настоящая полезная модель относится к области альтернативной энергетики с использованием возобновляемых источников энергии для преобразования кинетической энергии воздушного потока в электрическую. Атмосферная электростанция на постоянном воздушном потоке включает в себя: ветроэнергетическую установку, содержащую ветровое колесо с двумя электрогенераторами, и воздухопровод. Ветровое колесо соединено с электрогенераторами через повышающие редукторы. Воздухопровод, соединенный с корпусом ветрового колеса, проложен по горному склону на фундаментных опорах от подножия к вершине. К корпусу ветрового колеса на входе воздушного потока прикреплен диффузор, с установленной на нем, металлической решеткой и заслонкой, регулирующей силу действия воздушного потока и перекрывающей его движение полностью. Техническим результатом является: повышение мощности атмосферной электростанции за счет увеличения разности высот между входом и выходом воздушного потока; упрощение конструкции, так как в ней нет дирижабля; повышение надежности установки и эксплуатации, так как ветроэнергетическая установка и воздухопровод установлены стационарно на фундаментных опорах. Установить атмосферную электростанцию на горном склоне высотой до 3000 метров при диаметре воздуховода до 2 метров вполне возможно. 2 ил.

Настоящая полезная модель относится к области альтернативной энергетики с использованием возобновляемых источников энергии и может быть использовано для преобразования кинетической энергии воздушного потока в электрическую.

Из существующего уровня техники известна ветровая электростанция на постоянном воздушном потоке, включающая множество ветроэнергетических установок, содержащих ветровые колеса с электрогенератором, нагревательный элемент и аэродинамическую трубу. Ветровые колеса с электрогенератором расположены в подземных туннелях, соединенных с башней, в которой расположены газовые горелки, создающие постоянный воздушный поток. Башня выполнена из полимерных материалов, снабжена ребрами жесткости в виде обручей и подвешена на тросах к аэростату. На башне в устье аэродинамической трубы смонтирован барабан с лопастями, установленный с возможностью вращения и создания разрежения под действием горизонтальных потоков воздуха. Ветроэнергетическая установка пригодна для установки в труднодоступных местах и обеспечивает возможность бесперебойного получения электроэнергии, а также уменьшение шумовых и вибрационных воздействий на окружающую среду, (патент RU 2504685 C1, опубл. 20.01.2014).

Недостатками данного технического решения являются: расход энергоресурсов для работы газовых горелок; увеличение веса конструкции при условии увеличения мощности ветровой электростанции, что снижает надежность крепления и не гарантирует безаварийной работы при сильном ветре; сложность конструкции.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является атмосферная электростанция состоящая из дирижабля, турбоэлектрогенератора, гибкого воздухопровода, электрического кабеля. Устройство работает таким образом: под дирижаблем крепится турбоэлектрогенератор, соединенный с гибким воздухопроводом, который опускается к поверхности земли. Дирижабль поднимается на высоту 110 метров над уровнем моря. Перепад барометрического давления и температуры воздуха на разных высотах, где размещаются концы воздухопровода, обусловит перетекание воздушных масс от места с более высоким давлением и температурой воздуха к месту с более низким давлением и температурой. Таким образом турбоэлектрогенератор для работы получает равномерный воздушный поток, а по электрическому кабелю потребителям передается электрический ток. (Газета «Зеркало недели. Украина 23, от 15 июня 2007 г.»)

Недостатками данного технического решения являются: малая мощность; увеличение веса конструкции при условии увеличения мощности атмосферной электростанции, что снижает надежность крепления и не гарантирует безаварийной работы при сильном ветре; сложность конструкции.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является: повышение мощности атмосферной электростанции, повышение надежности ее установки и эксплуатации, упрощение конструкции.

Это достигается тем, что атмосферная электростанция на постоянном воздушном потоке, созданным разностью барометрического давления воздуха в результате конструктивно созданной разности высот между входом и выходом воздушного потока, включающая в себя ветроэнергетическую установку, содержащую ветровое колесо с двумя электрогенераторами, и воздухопровод, отличающаяся тем, что ветроэнергетическая установка установлена стационарно у подножия горного склона, а воздухопровод, соединенный с ветроэнергетической установкой, проложен по горному склону на фундаментных опорах от подножия к вершине.

Техническим результатом является: повышение мощности атмосферной электростанции за счет увеличения разности высот между входом и выходом воздушного потока; упрощение конструкции, так как в ней нет дирижабля; повышение надежности установки и эксплуатации атмосферной электростанции, так как ветроэнергетическая установка и воздухопровод установлены стационарно на фундаментных опорах.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:

На фиг. 1 представлен общий вид атмосферной электростанции сбоку; на фиг. 2 - вид на электростанцию в сторону подъема горного склона. Где:

1 - Ветровое колесо, 2 - воздухопровод, 3 - фундаментные опоры ветроэнергетической установки, 4 - поверхность горного склона, 5 - диффузор, 6 - электрогенераторы, 7 - редукторы, 8 - фундаментные опоры воздухопровода.

Работает атмосферная электростанция следующим образом:

Атмосферный воздух с более высоким давлением внизу на входе в энергетическую установку стремится вверх по воздухопроводу, поступая через диффузор 5 на лопасти ветрового колеса 1, вращая его силой своего потока. Вал ветрового колеса передает моментное усилие вращения на вал электрогенераторов 6 через редукторы 7. Электрогенераторы, набрав рабочую угловую скорость, выдают электроэнергию, которая поступает к потребителю. Ветроэнергетическая установка смонтирована у подножия горного склона на фундаментных опорах 3 и соединена с входным отверстием воздухопровода, который проложен по горному склону 4 вверх от подножия к вершине на фундаментных опорах 8 по наиболее удобному для монтажа маршруту.

Фундаментные опоры воздухопровода это вбитые в грунт металлические штыри с приваренными к ним при монтаже ложементами, обхватывающими воздухопровод по внешнему диаметру. Воздухопровод собран из отрезков облегченных труб с ребрами жесткости и крепится в ложементах при монтаже винтами. Отрезки труб соединяются встык и фиксируются стягивающими хомутами через уплотнительные прокладки. Воздухопровод оканчивается на несколько метров выше вершины горного склона. К корпусу ветрового колеса на входе воздушного потока прикреплен диффузор с установленной на нем металлической решеткой и заслонкой, регулирующей силу действия движущегося воздушного потока, и перекрывающей его движение полностью. Ветроэнергетическая установка может быть соединена с закрытым строением (на чертежах не изображено), выполненным из звукоизолирующих материалов и имеющим открытые проемы с установленными в них фильтрами или москитными сетками.

Атмосферная электростанция на постоянном воздушном потоке, созданном разностью барометрического давления атмосферного воздуха в результате конструктивно созданной разности высот между входом и выходом воздушного потока, включающая ветроэнергетическую установку, содержащую ветровое колесо с двумя электрогенераторами, и воздухопровод, отличающаяся тем, что ветроэнергетическая установка установлена стационарно у подножия горного склона, а воздухопровод, соединенный с ветроэнергетической установкой, проложен по горному склону от подножия к вершине на фундаментных опорах.