Мобильный энергетический комплекс для электроснабжения пожарной техники

Авторы патента:


 

Полезная модель относится к области противопожарной техники и может быть использована в мобильных системах пожаротушения, основанных на принципе использования энергии, выделяющейся при пожаре, для тушения данного пожара. Технический результат заключается в увеличении электрической мощности, вырабатываемой мобильным энергетическим комплексом, предназначенным для электроснабжения пожарной техники, за счет преобразования в нем не только энергии электромагнитного излучения и ветровой энергии, выделяющейся при горении, но и акустической энергии в электрическую энергию, используемую затем для электроснабжения пожарной техники. Для достижения технического результата мобильный энергетический комплекс для электроснабжения пожарной техники, размещенный на шасси автомобиля, включает ветроэнергетическую установку, преобразователь энергии электромагнитного излучения видимого, инфракрасного и ультрафиолетового спектров в электрическую энергию и дополнительно содержит, согласно полезной модели, акустоэлектрический преобразователь энергии акустических колебаний, исходящих из охваченной пожаром зоны, в электрическую энергию. При этом все указанные преобразователи связаны электрическими цепями с электроаккумулирующим устройством. 1 илл.

Полезная модель относится к области противопожарной техники и может быть использована в мобильных системах пожаротушения, основанных на принципе использования энергии, выделяющейся при пожаре, для тушения данного пожара.

Известна мобильная ветроэнергетическая установка "Power On-Call", размещенная на шасси грузового автомобиля и предназначенная для получения электроэнергии из энергии ветропотоков (в том числе и ветропотоков, возникающих в виде естественной тяги в окрестностях зон, охваченных пожарами), которая может быть использована в качестве источника электроэнергии для энергоснабжения противопожарной техники (http://www.newstex.ru/news/2010-10-05-507; http://www.nashrf.ni/e/l303531-mobilnava-vetroustanovka.html; дата обращения 13.01.14).

Недостатком известной ветроэнергетической установки является недостаточная электрическая мощность на выходе ветрогенератора, обусловленная низким КПД преобразования в ветрогенераторе энергии ветропотоков в электроэнергию (20-35%; http://blog.ae.net.ua/2010/06/vertikalnie-vetrogeneratory-protiv-gorizontalnih-vetrogeneratorov/, дата обращения 13.01.14 г.).

Известна стационарная солнечно-ветровая водонагревательная установка, в состав которой входят два преобразователя энергии: преобразователь солнечной энергии в тепловую энергию и преобразователь ветровой энергии в механическую энергию (Патент РФ RU 2386907 C1, дата приоритета 04.03.2009, дата публикации 20.04.2010, Кокарев A.M. и др., RU).

Недостатком этого устройства является то, что в нем не предусмотрена выработка электроэнергии для энергоснабжения потребителей, так как установка осуществляет преобразование солнечной и ветровой энергии в тепловую энергию для обеспечения горячего водоснабжения жилых и производственных помещений

Наиболее близким к предлагаемому устройству является мобильный автономный источник энергии, принятый в качестве прототипа, содержащий преобразователь солнечной энергии в электрическую энергию и преобразователь ветровой энергии в электрическую энергию, а также систему электроснабжения потребителя через устройство вывода электрической энергии потребителю, к которому подключены оба преобразователя (Патент РФ RU 122712 U1, дата приоритета 25.07.2012, дата публикации 10.12.2012, Меньшенин И.О. и др., RU, прототип).

По существу принятое в качестве прототипа устройство может быть использовано в качестве мобильного автономного источника энергии для электроснабжения пожарной техники за счет использования и преобразования в электрическую энергию:

- солнечной энергии;

- той части энергии пожара, которая выделяется при пожаре в виде электромагнитного излучения видимого спектра (света), инфракрасного (тепла) и ультрафиолетового излучений;

- энергии ветропотоков, в том числе, и тех, которые возникают в виде естественной тяги в окрестностях пожара (Гейер В.Г., Дулин B.C., Заря А.Н. Гидравлика и гидропривод. М.: Недра, 1991 г. 331 с).

Недостатком прототипа является неполное использование для тушения пожара энергии, выделяемой при данном пожаре и, как следствие этого, низкий КПД выхода электрической мощности, так как в устройстве не предусмотрено использование энергии акустических колебаний, исходящих из охваченной пожаром зоны.

Задачей полезной модели является увеличение электрической мощности, вырабатываемой мобильным энергетическим комплексом, предназначенным для электроснабжения пожарной техники, за счет более полного использования энергии, выделяемой при пожаре, путем преобразования энергии акустических колебаний, исходящих из охваченной пожаром зоны, в электрическую энергию, которая используется для тушения данного пожара.

Для решения поставленной задачи мобильный энергетический комплекс для электроснабжения пожарной техники, размещенный на шасси автомобиля, включающий ветроэнергетическую установку и преобразователь энергии электромагнитного излучения видимого, инфракрасного и ультрафиолетового спектров в электрическую энергию, связанные электрическими цепями с электроаккумулирующим устройством, согласно полезной модели, он дополнительно содержит акустоэлектрический преобразователь энергии акустических колебаний, исходящих из охваченной пожаром зоны, в электрическую энергию, при этом его выход связан электрической цепью с входом электроаккумулирующего устройства.

Акустоэлектрический преобразователь, используемый в полезной модели, может быть выполнен индуктивного, емкостного, пьезоэлектрического или оптического типа (http://www.hifimagica.ru/books/vidy-akustoelektricheskikh-preobra, дата обращения 13.01.14).

К числу основных явлений, сопровождающих пожар, относятся:

- электромагнитное излучение видимого (свет), инфракрасного (тепло) и ультрафиолетового спектров, исходящее из зоны, охваченной пожаром;

- образование воздушных и газовых потоков (ветров), вызванных газообменом между зоной горения и окружающей средой;

- возникновение акустического шума, исходящего из зоны, охваченной пожаром (Блинов И.Ф. Хлоратные и перхлоратные взрывчатые вещества. М.: Оборонгиз, 1941 г. 101 с; Иванов Е.Н. Пожарная защита открытых технологических установок. М.: Химия, 1975 г.201 с).

Совместное использование в мобильном энергетическом комплексе, предназначенном для электроснабжения пожарной техники, преобразователей всех трех видов энергии (электромагнитной указанных выше спектров, ветровой и акустической) в электрическую энергию позволяет более полно использовать суммарную энергию, выделяющуюся при пожаре, для тушения данного пожара, а вследствие этого - повысить результирующую электрическую мощность, вырабатываемую мобильным энергетическим комплексом, предназначенным для энергоснабжения пожарной техники.

Изложенная сущность поясняется графически в виде схемы мобильного энергетического комплекса, предназначенного для электроснабжения пожарной техники, где 1 - мачта ветроустановки, 2 - верхний шарнир мачты ветроустановки, 3 - нижний шарнир мачты ветроустановки, 4 - ветрогенератор, 5 - преобразователь электромагнитного излучения (видимого спектра (свет), инфракрасного (тепло) и ультрафиолетового излучений) в электрическую энергию, 6 - акустоэлектрический преобразователь, 7 - вертлюг преобразователя электромагнитного излучения в электрическую энергию, 8 - вертлюг акустоэлектрического преобразователя, 9 - аккумуляторная батарея, предназначенная для электропитания пожарной техники.

Мобильный энергетический комплекс для электроснабжения пожарной техники используется следующим образом.

В походном положении на марше к зоне, охваченной пожаром, коленчатая складная мачта 1 ветроэнергетической установки находится в сложенном положении с помощью шарниров 2 и 3.

После выдвижения мобильного энергетического комплекса в область, непосредственно примыкающую к зоне, охваченной пожаром, в составе пожарного подразделения, снабженного техническими средствами пожаротушения, требующими для своей работы потребление электроэнергии, ветрогенератор 4 приводится в рабочее состояние, поднимается с помощью мачты 1 и направляется навстречу максимальному ветропотоку. Преобразователь 5 электромагнитного излучения (видимого спектра (свет), инфракрасного (тепло) и ультрафиолетового излучений) в электрическую энергию, а также акустоэлектрический преобразователь 6 с помощью вертлюгов 7 и 8 направляются таким образом, чтобы на выходе каждого из этих преобразователей наблюдалось максимальное значение электрического напряжения. Выходные электрические цепи ветрогенератора 4 и преобразователей 5 и 6 подключаются к входной цепи аккумуляторной батареи 9, используемой в качестве электроаккумулирующего устройства, от которой осуществляется электропитание всех технических средств пожаротушения пожарного подразделения, включающего мобильный энергетический комплекс.

После окончания работы мобильного энергетического комплекса ветрогенератор 4 и преобразователи 5 и 6 отключаются от аккумуляторной батареи 9, мачта 1 складывается и опускается.

Технический результат предлагаемого устройства заключается в увеличении электрической мощности, вырабатываемой мобильным энергетическим комплексом, предназначенным для электроснабжения пожарной техники, за счет преобразования в нем не только электромагнитной (видимого спектра (свет), инфракрасного (тепло) и ультрафиолетового излучений) и ветровой энергии, выделяющейся при горении, но и акустической энергии в электрическую энергию, используемую затем для электроснабжения пожарной техники.

При этом технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства обусловлена повышением электрической мощности на выходе, вырабатываемой мобильным энергетическим комплексом за счет преобразования в нем большей доли энергии, выделяющейся при пожаре, которая применяется для тушения данного пожара. Следствием этого является сокращение времени тушение пожара, уменьшение материальных затрат на пожаротушение и снижение негативных последствий пожара (ранение и гибель в результате пожара людей и животных, а также уничтожение и порча материальных ценностей).

Мобильный энергетический комплекс для электроснабжения пожарной техники, размещенный на шасси автомобиля, включающий ветроэнергетическую установку и преобразователь энергии электромагнитного излучения видимого, инфракрасного и ультрафиолетового спектров в электрическую энергию, связанные электрическими цепями с электроаккумулирующим устройством, отличающийся тем, что он дополнительно содержит акустоэлектрический преобразователь энергии акустических колебаний, исходящих из охваченной пожаром зоны, в электрическую энергию, при этом его выход связан электрической цепью с входом электроаккумулирующего устройства.

РИСУНКИ



 

Похожие патенты:
Наверх