СОЛНЕЧНАЯ МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ Российский патент 2012 года по МПК F24J2/42 

Изобретение относится к области альтернативной энергетики, использует возобновляемый источник энергии - солнце для образования восходящего потока воздуха.

Известна солнечно-вихревая электростанция (патент RU 2265161, 2005 г.), содержащая трубу с турбогенератором, теплицу, теплоаккумулятор солнечной энергии, при этом труба имеет цилиндрическую форму (видно из чертежа), внутри которой установлена турбина; внутри конической поверхности, расположенной под трубой, расположена поднимающаяся винтовая поверхность, выполненная путем установки с аэродинамическим сопряжением наклонных ветронаправляющих теплогенерирующих поверхностей. На основании расположены воздухозаборные средства, размещенные по периферии гелиопоглощающей поверхности с промежутками или непрерывно, при этом воздушный поток поступает в солнечный коллектор с различных сторон и создает начальное вращательное движение. Далее вращательное движение усиливается за счет кольцевого движения воздушного потока в кольцевых каналах, в которых для усиления вращения установлены поверхности, при этом осуществляется переток воздушного потока из одного канала в другой от периферии к центру солнечного коллектора, по существу по спирали.

К недостаткам ее следует отнести сложность конструкции, связанной с использованием традиционного турбогенератора.

Задачей изобретения является создание устройства такой конструкции, которая позволит рациональным образом преобразовывать подводимую энергию воздуха для получения электрической энергии.

Решение данной задачи достигается тем, что в предлагаемом устройстве вместо традиционного турбогенератора используется ионизатор воздуха и магнитогидродинамический генератор (МГД-генератор). В устройстве происходит преобразование и аккумулирование солнечной энергии с получением тепловой энергии, посредством которой создается вращательное движение воздуха в солнечном коллекторе, где для этого образуются воздушные каналы, расположенные параллельно относительно друг друга и соединенные последовательно относительно движения энергонасыщающегося воздушного потока. В каждом из таких каналов устанавливается группа локальных наклонных поверхностей, на которые поступает солнечная радиация через светопроницаемый теплоизолирующий материал и к которым одновременно подводятся управляемые тепловые потоки технологического рабочего тела, поступающего от преобразователей и аккумуляторов солнечной энергии различного вида и потенциального уровня. В результате этого в солнечном коллекторе и образованных в нем воздушных каналах создаются температурные неоднородности, которые приводят к устойчивым вращающимся воздушным потокам как вдоль воздушных каналов, так и в их поперечных сечениях и в приповерхностных зонах, с образованием турбулентных, вихревых движений. Воздушный поток поступает на ионизатор (2), представляющий собой металлический обод (диаметр которого соответствует диаметру трубы), на который натягивают по взаимно перпендикулярным осям с шагом 35…45 мм оголенные или облуженные медные провода диаметром 0,6…1,0 мм. Они образуют часть сферы - сетку. В узлах сетки впаяны иглы длиной не более 50 мм и толщиной 0,25…0,5 мм. К ободу через 120° прикреплены три медных провода диаметром 0,8…1 мм, которые спаяны вместе над центром обода. К этой точке подводится высокое напряжение. Преобразователь напряжения необходим для получения высокого напряжения отрицательной полярности, питающего ионизатор. Если на молекулярный и атомарный кислород воздуха воздействовать электричеством, то получается кислород, несущий отрицательный заряд. То же происходит и с другими газами, т.е. происходит ионизация воздушного потока.

Ионизированный воздушный поток поступает на МГД-генератор (3), энергетическую установку, в которой энергия рабочего тела (газообразной электропроводящей среды), движущегося в магнитном поле, преобразуется непосредственно в электрическую энергию. МГД-генератор состоит из канала, по которому движется рабочее тело (труба), системы магнитов для создания магнитного поля и электродов, отводящих полученную энергию.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на Фиг.1 представлена солнечная магнитогидродинамическая электростанция, где:

1 - труба;

2 - ионизатор;

3 - магнитогидродинамический генератор;

4 - теплица;

5 - теплоаккумулятор;

6 - воздух.

На Фиг.2 представлена схема МГД-генератора, где:

1 - труба;

7 - электроды;

8 - система магнитов.

Устройство работает следующим образом: преобразованная и аккумулированная солнечная энергия создает восходящее движение воздуха.

Воздушный поток поступает на ионизатор, где происходит его ионизация.

Ионизированный воздушный поток, двигаясь по трубе, проходит через систему магнитов, МГД-генератора. Магнитное поле «сортирует» отрицательно и положительно заряженные ионы газа, направляя их по разным траекториям.

Эти потоки заряженных частиц вызывают появление электрических зарядов на соответствующих электродах, между которыми появляется электрический ток, поступающий потребителям.

Изобретение относится к области альтернативной энергетики, использует возобновляемый источник энергии - солнце для образования восходящего потока воздуха. Устройство состоит из трубы с генератором, теплицы, теплоаккумулятора для преобразования и аккумулирования солнечной энергии с получением тепловой энергии, посредством которой создается движение воздуха в солнечном коллекторе. Воздушный поток поступает на ионизатор воздуха. Ионизированный воздушный поток поступает на МГД-генератор, энергетическую установку, в которой энергия рабочего тела (газообразной электропроводящей среды), движущегося в магнитном поле, преобразуется непосредственно в электрическую энергию. Изобретение должно обеспечить упрощение конструкции. 2 ил.

Солнечная магнитогидродинамическая электростанция, содержащая трубу, теплицу, теплоаккумулятор солнечной энергии, отличающаяся тем, что внутри трубы введены последовательно ионизатор и магнитогидродинамический генератор.