Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные	Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения	Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела
Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки)

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2013656

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

Имя изобретателя: Беляев Юрий Михайлович 
Имя патентообладателя: Беляев Юрий Михайлович
Адрес для переписки: 
Дата начала действия патента: 1987.12.03 

Использование: в устройствах для преобразования солнечной энергии в электрическую. Сущность изобретения: энергетическая установка содержит воздуховод, коллектор с прозрачным покрытием и размещенной в нем поглощающей солнечное излучение подложкой 3, расположенной в фокусе концентрирующих элементов 4, нагреваемый элемент 5, контактирующий с нижней поверхностью подложки, и воздушную турбину. Концентрирующие элементы 4 служат прозрачным покрытием, подложка 3 со стороны воздуховода снабжена ребрами 9, а нагреваемый элемент 5 выполнен в виде аккумулятора тепла. Кроме того, установка содержит термоэлементы 10, горячие спаи которых служат нагреваемыми элементами, а холодные расположены в потоке холодного воздуха.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение предназначено для преобразования солнечной энергии в электрическую и может найти применение при строительстве электростанций.

Известна энергетическая установка, которая содержит прозрачный коллектор, воздуховод, турбины и концентраторы солнечной энергии, расположенные под прозрачным покрытием.

Недостатки этой установки: невысокая эффективность, т. к. концентраторы расположены так, что препятствуют свободному перемещению воздушного потока, функциональное применение концентраторов нагревом воздуха, температуры нагрева невелики, отсутствует накопитель солнечной (тепловой) энергии.

Наиболее близкой к заявляемому по количеству общих признаков является энергетическая установка, содержащая воздуховод, коллектор с прозрачным покрытием и размещенной в нем поглощающей подложкой, расположенной в фокальной плоскости концентрирующих элементов, нагреваемый элемент, контактирующий с нижней поверхностью подложки, и воздушную турбину.

Однако у этой установки и низкая эффективность использования солнечной энергии, так как концентраторы здесь преобразуют падающее излучение в ограниченном угле на малой площадке, нет аккумуляторов тепла, нет дополнительных преобразователей солнечной энергии.

Цель изобретения - повышение использования солнечной энергии.

Поставленная цель достигается тем, что в энергетической установке, содержащей воздуховод, коллектор с прозрачным покрытием и размещенной в нем поглощающей солнечное излучение подложкой, расположенной в фокусе концентрирующих элементов, нагреваемый элемент, контактирующий с нижней поверхностью подложки, и воздушную турбину, концентрирующие элементы служат прозрачным покрытием, а подложка снабжена ребрами. При этом нагреваемый элемент может быть выполнен в виде аккумулятора тепла. Установка может дополнительно содержать термоэлементы, горячие спаи которых служат нагреваемым элементом, а холодные расположены в потоке холодного воздуха.

На фиг. 1 схематически изображена энергетическая установка, размещенная на склоне; на фиг. 2 и 3-концентрирующие и аккумулирующие элементы установки; на фиг. 4 и 5 - формы концентрирующих элементов прозрачного покрытия коллектора при центральном расположении воздуховода.

Буквами на чертежах обозначены: В - направление потока воздуха; И - направление солнечного излучения.

Энергетическая установка содержит коллектор 1 с прозрачным покрытием 2 и поглощающей солнечное излучение подложкой 3. Прозрачное покрытие 2 выполнено в виде концентрирующих элементов 4, в фокусе которых размещена подложка 3, контактирующая нижней частью с нагреваемым элементом 5. При этом нагреваемый элемент может быть выполнен в виде теплоаккуумулятора, например, в форме труб 6 с теплоносителем.

Коллектор 1 сообщен с воздуховодом 7, в верхней части которого размещена воздушная турбина 8.

При этом подложка 3 снабжена ребрами 9, обеспечивающими интенсивную передачу тепла с подложки воздушному потоку. В целях более эффективного использования солнечной энергии установка может быть снабжена термоэлементами 10, горячие спаи которых служат нагреваемым элементом 5, а холодные спаи размещены в потоке холодного воздуха.

Работает установка следующим образом. Солнечное излучение И направляется концентрирующими элементами 4 прозрачного покрытия 2 на подложку 3. Часть излучения поглощается воздухом, но основная его доля поглощается подложкой 3. Далее от подложки 3 тепловая энергия посредством ребер 9 частично идет на радиационно-конвективный теплообмен с объемом воздуха, а часть может идти на нагрев объема материала элемента 5 (фиг. 2). Благодаря концентрации солнечного излучения на подложке 3 ее температура может достичь высоких значений (более 100^оС). За счет возникших перепадов температур и давлений под покрытием 2 и на выходе воздуховода 7 образуется движение воздуха вверх с большой скоростью (до 70 м/с) по воздуховоду 7 (фиг. 1), где при воздействии на турбину 8 вырабатывается электроэнергия. Воздушный поток способствует одновременно охлаждению холодных спаев термоэлементов 10, горячие спаи которых нагреваются на подложке 3, так получается дополнительная электроэнергия. В ночное время и зимой нагрев воздуха осуществляется от теплового аккумулятора (фиг. 2) или труб 6 с теплоносителем (фиг. 3). При необходимости установка может работать как тепловой коллектор. Благодаря интенсивному облучению и нагреву подложки описанной установки достигаются температура и мощность гораздо выше, чем у аналогов и прототипа, пpичем здесь концентраторы, выполняя функцию покрытия, препятствуют потерям тепла, что повышает эффективность установки.

Описанная установка может найти применение как при создании установок малой мощности, так и крупных термовоздушных электростанций (десятки и сотни мегаватт). Благодаря очень низкой стоимости электроэнергии и экологической безвредности такая энергетическая установка (электростанция) может уже сейчас успешно конкурировать с АЭС и ТЭС.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержащая воздуховод с прозрачным покрытием и поглощающей солнечное излучение подложкой, расположенной в фокусе концентрирующих элементов, нагреваемый элемент, контактирующий с нижней поверхностью подложки, отличающаяся тем, что концентрирующие элементы служат прозрачным покрытием, а подложка со стороны воздуховода снабжена ребрами.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что нагреваемый элемент выполнен в виде аккумулятора тепла.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит термоэлементы, горячие спаи которых служат нагреваемым элементом, а холодные расположены в потоке холодного воздуха.

Версия для печати
Дата публикации 26.03.2007гг

НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ
	Технология изготовления универсальных муфт для бесварочного, безрезьбового, бесфлянцевого соединения отрезков труб в трубопроводах высокого давления (имеется видео)
	Технология очистки нефти и нефтепродуктов
	О возможности перемещения замкнутой механической системы за счёт внутренних сил
	Свечение жидкости в тонких диэлектрических каналох
	Взаимосвязь между квантовой и классической механикой
	Миллиметровые волны в медицине. Новый взгляд. ММВ терапия
	Магнитный двигатель
	Источник тепла на базе нососных агрегатов