Солнечно-ветровой двигатель Российский патент 2019 года по МПК F03G6/04 

Изобретение относится к энергетике и двигателям, использующим лучистую солнечную энергию и энергию ветра, и может быть применено для привода различных устройств.

Известен тепловой двигатель, содержащий установленные в корпусе и взаимодействующие между собой жесткое и гибкое колеса, связанные с гибким колесом термочувствительные стержни, над которыми размещен экран с линзами, снабженный приводом его вращения (а.с. СССР 969956, опубл. 30,10.82).

Недостатком этого двигателя является наличие дополнительного источника энергии для вращения экрана, что отрицательно влияет на эффективность работы двигателя. Кроме того, двигатель не позволяет использовать энергию ветра.

Известен солнечный двигатель, содержащий прозрачный сужающийся купол с нижним и верхним проемами для прохода воздуха и осесимметрично размещенный в куполе вращающийся приемник излучения, имеющий продольные ребра и заполненный теплоаккумулирующим веществом (а.с. СССР 1625999, опубл. 07.02.91).

Недостатком данного двигателя является то, что лучевоспринимающие поверхности приемника излучения находятся под острым углом к солнечным лучам, что снижает эффективность нагрева приемника излучения и соприкасающегося с ним воздуха, и, следовательно, снижается эффeктивность paбoты двигaтеля. Кроме того, двигатель не позволяет использовать энергию ветра.

Сущность изобретения заключается в том, что в солнечно-ветровом двигателе, содержащем корпус с круговой полостью, проемами для прохода, воздуха и прозрачными участками стенок, размещенный в круговой полости с возможностью вращения приемник солнечного излучения, имеющий продольные ребра и лучепоглощающие нагревательные поверхности, приемник размещен эксцентрично относительно круговой полости с возможностью взаимодействия ребер с поверхностью круговой полости, а поверхность круговой полости содержит лучепоглощающий нагревательный участок.

Это позволяет повысить эффективность работы двигателя.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен солнечно-ветровой двигатель - общий вид; на фиг. 2 - то же, вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на на фиг. 4 - местный вид В на фиг. 3.

Солнечно-ветровой двигатель содержит корпус 1 с круговой полостью, образованной верхней 2, боковой 3 и нижней 4 стенками. Внутри круговой полости эксцентрично относительно нее размещен с возможностью вращения приемник 5 солнечного излучения с продольными ребрами 6 и лучепоглощающими нагревательными поверхностями. Ребра 6 размещены между стенками 2, 3, 4 и состоят из неподвижной 7 и подвижной 8 частей. Подвижная 8 часть расположена в прорези 9 неподвижной 7 части с возможностью радиального перемещения и поджата к стенке 3 пружиной 10, установленной в прорези 9. В неподвижных 7 частях ребер 6 в зоне прорезей 9 выполнены боковые отверстия 11. Корпус 1 на части своей окружности имеет зону нагрева, определяемую выполненными прозрачными стенками 2, 3 и лучепоглащающей нагревательной поверхностью 12 на стенке 4 круговой полости. На остальной части корпуса 1 в стенке 3 выполнен проем 13, а в стенках 2, 4 - проемы 14.

Ввиду того, что приемник 5 размещен эксцентрично относительно круговой полости корпуса 1, ребра 6, касаясь стенки 3, имеют разную длину и, вследствие этого, - различную площадь боковой поверхности. Приемник 5 имеет выходной вал 15, к которому могут подсоединяться приводимые в движение устройства, например, электрогенератор.

Солнечно-ветровой двигатель работает следующим образом.

При действии на двигатель солнечных лучей они, пройдя в зоне нагрева через прозрачные стенки 2, 3, попадают на лучепоглощающие нагревательные поверхности приемника 5 и поверхность 12 внутри круговой полости на стенке 4, которые, нагреваясь, нагревают находящийся в этой зоне воздух, вследствие чего повышается его давление. В результате воздействия давления нагретого воздуха на различные по величине боковые поверхности ребер 6 ребра 6 в зоне нагрева движутся в сторону, противоположную смещению приемника 5 относительно круговой полости корпуса 1, и вращают приемник 5, от которого вращающий момент передается валу 15, при этом ребра 6 скользят вдоль поверхностей стенок 2, 3, 4, а подвижные 8 части,. кроме этого, поджимаются к стенке 3 пружинами 10 и центробежными силами, действующими на подвижные 8 части, причем в зоне нагрева подвижные 8 части дополнительно поджимаются к стенке 3 давлением нагретого воздуха, которое передается на торцы подвижных 8 частей через отверстия 11 и прорези 9, что снижает утечки воздуха в местах контакта частей 8 со стенкой 3. Выйдя из зоны нагрева, ребра 6 проходят зоны проемов 13, 14, через которые нагретый воздух уходит в атмосферу, а затем,. входя в зону нагрева, вносят в нее из атмосферы холодный воздух. Цикл для ребер 6 повторяется.

В случае, если имеет место ветер, то ветряной поток воздуха действует через проем 13 в стенке 3 на ребра 6, которые, двигаясь под действием ветра, вращают приемник 5, передающий вращающий, момент валу 15.

Если на двигатель одновременно действуют солнечные лучи и ветер, то приемник передает валу 15 суммарный вращающий момент, возникающий от действия солнечных лучей и ветра.

Сверху стенки 2 в зоне нагрева могут быть установлены собирательные линзы (например, линзы Фринеля), а в качестве теплоизоляции в стенках 2, 3, 4 в зоне нагрева могут быть выполнены полости, заполненные, например воздухом или находящиеся под вакуумом.

Солнечно-ветровой двигатель может быть размещен на поворотной в горизонтальной плоскости консоли, что дает возможность двигателю разворачиваться по направлению ветра.

Заявленное изобретение позволяет повысить эффективность работы двигателя.

Изобретение относится к двигателям, использующим энергию солнечного излучения и энергию ветра. Солнечно-ветровой двигатель содержит корпус с круговой полостью, проемами для прохода воздуха и прозрачными стенками. В круговой полости эксцентрично размещен вращающийся приемник солнечного излучения, имеющий лучепоглощающие нагревательные поверхности и продольные ребра, взаимодействующие с поверхностью круговой полости. Круговая полость содержит лучепоглощающий нагревательный участок. Изобретение позволяет повысить эффективность работы двигателя. 4 ил.

Солнечно-ветровой двигатель, содержащий корпус с круговой полостью, проемами для прохода воздуха и прозрачными участками стенок, размещенный в круговой полости с возможностью вращения приемник солнечного излучения, имеющий продольные ребра и лучепоглощающие нагревательные поверхности, отличающийся тем, что приемник размещен эксцентрично относительно круговой полости с возможностью взаимодействия ребер с поверхностью круговой полости, а поверхность круговой полости содержит лучепоглощающий нагревательный участок.