Атмосферная установка Российский патент 2020 года по МПК F03G7/04 F03D9/37 F02C1/05 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройствам, атмосферным установкам, для преобразования энергии воздушного потока, также относится к области электроэнергетики и предназначено для производства электроэнергии с использованием нетрадиционных возобновляемых источников, а именно потока воздуха, возникающего в результате естественной разности давления воздуха над поверхностью земли и на высоте.

Уровень техники

Известна атмосферная установка (RU 2225949 опубл. 20.03.2004 г.), содержащее вертикально установленный корпус с образованным аэродинамическим наплывом внутренним каналом переменного сечения с расширениями в верхнем и нижнем сечениях и сужением в средней части корпуса, в которой размещена многоступенчатая пропеллерная турбина, соединенная с цилиндрическим ротором электрогенератора, выполненным магнитным или с обмоткой возбуждения и размещенным в аэродинамическом наплыве, и снабженная конусообразной насадкой в нижней части, при этом внутренний канал открыт с верхнего торца, а в нижней части корпуса выполнены отверстия для регулируемого притока воздуха посредством системы управления, имеющей также электронную часть для стабилизации параметров электрического тока, статор электрогенератора закреплен на корпусе с обеих сторон от ротора и снабжен электрическими обмотками, причем ротор установлен на магнитной подвеске, магнитная площадка которой прикреплена к корпусу под нижней магнитной частью ротора и имеет с ней ту же полюсность, в верхней части ротора и на корпусе установлены магнитные ограничители, а над трубой установлен с возможностью вертикального перемещения защитный колпак.

Недостатком указанного аналога является сложная конструкция, использование магнитов, отсутствие полной автоматизации работы установки, что как следствие влияет на надежность устройства. Кроме того, отсутствует принудительный подогрев поступающего воздуха, что влияет на КПД устройства в целом.

Раскрытие изобретения

Технический результат заключается в автоматизации всего процесса управления и подогрева атмосферной установки посредством дополнительного блока управления подключенного к дополнительному каждому электрическому нагревателю, электрогенератору, накопителю электроэнергии и пассивному тепловому аккумулятору. Следует отметить, что аккумулирование в накопителе электрической энергии для подогрева воздуха посредством каждого электрического нагревателя например ночью, позволяет атмосферной установке работать автономно и более стабильно и не зависеть напрямую от выработки электроэнергии электрогенератором, что как следствие автоматизирует весь процесс и повышает коэффициент полезного действия (КПД) установки.

Результат достигается заявленной атмосферной установкой, включающей общий корпус, в верхней части которого внутри встроена турбина с электрогенератором, причем общий корпус выполнен сквозным с торцов в нижней части которого встроен электрический нагреватель подключенный как и электрогенератор к блоку управления, кроме того в общем сквозном корпусе установлены датчики потока, давления и температуры, подключенные к блоку управления, при этом под нижней частью общего сквозного корпуса дополнительно установлен пассивный тепловой аккумулятор, причем в боковые части общего сквозного корпуса встроены верхние отверстия дополнительных боковых сквозных корпусов, так что каждый дополнительный боковой сквозной корпус содержит в нижней своей части встроенный электрический нагреватель подключенный к блоку управления, а сам блок управления подключен к накопителю электроэнергии и к установленным в нижнюю часть каждого бокового сквозного корпуса датчикам температуры и потока и к диафрагме, выполненной с возможностью регулировки объема поступающего воздуха в свой боковой сквозной корпус с нижней стороны и потом в общий сквозной корпус, кроме того блок управления подключен к установленной в нижнюю часть общего сквозного корпуса диафрагме, выполненной с возможностью регулировки объема поступающего воздуха в общий сквозной корпус с нижней стороны.

Согласно изобретению общий сквозной корпус выполнен в форме трубы.

Краткое описание чертежей

Сущность изобретения поясняется: фиг. 1, на которой приведена схема осуществления заявленной атмосферной установки без бокового сквозного корпуса; фиг. 2, на которой приведена схема предпочтительного варианта осуществления заявленной атмосферной установки с боковым сквозным корпусом.

Осуществление изобретения

На фиг. 1 атмосферная установка, включающая общий корпус 1, в верхней части которого внутри встроена турбина 2 с электрогенератором 3, причем общий корпус 1 выполнен сквозным с торцов в нижней части которого встроен электрический нагреватель 4 подключенный как и электрогенератор 3 к блоку управления 5.

В работе заявленной атмосферной установки используется непрерывный восходящий поток создаваемый за счет разницы давления и температуры, а также положительная обратная связь турбина-электрический нагреватель-поток-турбина. Таким образом, основной идеей работы подобных атмосферных установок является идея создания непрерывно действующего восходящего потока (далее НДВП) способного выработать электрический ток с помощью турбогенератора или турбины 2 с электрогенератором 3 находящейся в том же НДВП. Принцип работы атмосферной установки

Общий корпус 1 атмосферной установки устанавливается и закрепляется в вертикальном положении. Далее образуется естественный восходящий поток создаваемый за счет разницы давления и температуры воздуха внизу и наверху атмосферной установки, что приводит в движение турбину 2 электрогенератора 3. Таким образом образуется электрическая энергия, которая поступает на блок управления 5, который дополнительно включает электрический нагреватель 4, что еще больше увеличивает разницу давления и температуры воздуха внизу и наверху атмосферной установки, что как следствие приводит к более активному вращению турбины 2 и еще большей выработки электрической энергии электрогенератором 3. Блок управления 5 подключен к накопителю электроэнергии (например аккумулятору). Что позволяет атмосферной установке аккумулировать в накопителе электрическую энергию и расходовать ее ночью для поддержания непрерывной работы установки, т.е. работать автономно и более стабильно и не зависеть напрямую от выработки электроэнергии электрогенератором 3. При этом под нижней частью общего сквозного корпуса дополнительно установлен пассивный тепловой аккумулятор, например в виде камня, металла, емкости или трубопроводов с водой, и т.д. В общем сквозном корпусе 1 установлены датчики потока, давления и температуры, подключенные к блоку управления. Что позволяет более точно контролировать блоку управления 5 работу всей атмосферной установки, в частности: время включения или отключения электрического нагревателя, и степень его подогрева; автоматическое включение принудительного нагрева электрического нагревателя от накопителя электроэнергии или аккумулятора; контролировать работу диафрагмы, выполненной с возможностью регулировки объема поступающего воздуха в общий сквозной корпус с нижней стороны. В боковые части общего сквозного корпуса 1 встроены (см. фиг. 2), верхние отверстия дополнительных боковых сквозных корпусов 6. Каждый боковой сквозной корпус 6 содержит в нижней своей части встроенный электрический нагреватель 7, подключенный к общему блоку управления 5. Кроме того, блок управления 5 подключен к установленным в нижнюю часть каждого бокового сквозного корпуса 6 датчикам температуры и потока и к диафрагме, выполненной с возможностью регулировки объема поступающего воздуха в свой боковой сквозной корпус 6 с нижней стороны и потом в общий сквозной корпус 1.

Таким образом заявленная атмосферная установка увеличивает скорость потока и как следствие производительность турбины.

Блок управления 5 может быть закреплен как на общем корпусе 1, так и внутри него.

Атмосферная установка в частном варианте осуществления может содержать в верхней части сквозного корпуса 1 оголовок, выполненный с возможностью улучшения тяги, причем оголовок может быть подключен к блоку управления для регулирования тяги.

Современные технологии и оборудование позволяют осуществить настоящую полезную модель в крупносерийном производстве. На заводах и предприятиях имеются все необходимые станки и приборы для производства атмосферной установки.

Изобретение относится к устройствам, атмосферным установкам, для преобразования энергии воздушного потока, также относится к области электроэнергетики и предназначено для производства электроэнергии с использованием нетрадиционных возобновляемых источников. Результат достигается заявленной атмосферной установкой, включающей общий корпус, в верхней части которого внутри встроена турбина с электрогенератором, причем общий корпус выполнен сквозным с торцов, в нижней части которого встроен электрический нагреватель подключенный, как и электрогенератор, к блоку управления, кроме того, в общем сквозном корпусе установлены датчики потока, давления и температуры, подключенные к блоку управления, при этом под нижней частью общего сквозного корпуса дополнительно установлен пассивный тепловой аккумулятор, причем в боковые части общего сквозного корпуса встроены верхние отверстия дополнительных боковых сквозных корпусов, так что каждый дополнительный боковой сквозной корпус содержит в нижней своей части встроенный электрический нагреватель, подключенный к блоку управления, а сам блок управления подключен к накопителю электроэнергии и к установленным в нижнюю часть каждого бокового сквозного корпуса датчикам температуры и потока и к диафрагме, выполненной с возможностью регулировки объема поступающего воздуха в свой боковой сквозной корпус с нижней стороны и потом в общий сквозной корпус, кроме того, блок управления подключен к установленной в нижнюю часть общего сквозного корпуса диафрагме, выполненной с возможностью регулировки объема поступающего воздуха в общий сквозной корпус с нижней стороны. Технический результат заключается в автоматизации всего процесса управления и подогрева атмосферной установки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Атмосферная установка, включающая общий корпус, в верхней части которого внутри встроена турбина с электрогенератором, отличающаяся тем, что общий корпус выполнен сквозным с торцов, в нижней части которого встроен электрический нагреватель, подключенный, как и электрогенератор, к блоку управления, кроме того, в общем сквозном корпусе установлены датчики потока, давления и температуры, подключенные к блоку управления, при этом под нижней частью общего сквозного корпуса дополнительно установлен пассивный тепловой аккумулятор, причем в боковые части общего сквозного корпуса встроены верхние отверстия дополнительных боковых сквозных корпусов, так что каждый дополнительный боковой сквозной корпус содержит в нижней своей части встроенный электрический нагреватель, подключенный к блоку управления, а сам блок управления подключен к накопителю электроэнергии и к установленным в нижнюю часть каждого бокового сквозного корпуса датчикам температуры и потока и к диафрагме, выполненной с возможностью регулировки объема поступающего воздуха в свой боковой сквозной корпус с нижней стороны и потом в общий сквозной корпус, кроме того, блок управления подключен к установленной в нижнюю часть общего сквозного корпуса диафрагме, выполненной с возможностью регулировки объема поступающего воздуха в общий сквозной корпус с нижней стороны.

2. Атмосферная установка по п. 1, отличающаяся тем, что общий сквозной корпус выполнен в форме трубы.