Солнечная электростанция Советский патент 1982 года по МПК F24F3/02 

(54) СОЛНЕЧНАЯ ЭЛЕКТЮСТАНЦИЯ

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к солнечным электростанциям. Известна солнечная электростанция, содер жащая коллектор солнечной энергии в виде расположенного с зазором над поверхностью земли оптически прозрачного покрытия и гидравлически связанную с зазором тяговую трубу с размещенными по ее высоте воздушными турбинами 1. В этой электростанции поток нагретого соя нечиым излучением воздуха поступает в тяговую трубу и передает энергию своего движения турбинам, расположенным по высоте тру бы. Размещенная на верхнем конце тяговой трубы воздупшая турбина установлена с возможностью поворота и при отсутствии солнечного излучения использует ветровой напор Однако эффективность нагрева неувлажненного воздушного потока понижена, а потерн кинетической энергии при обтекании рабочих поверхностей турбин значительны. Целью изобретения является повышение КПД солнечной электростанции. Поставленная цель достигается тем, что солнечная электростанция, содержащая коллектор солнечной энергии в виде расположенного с зазором над поверхностью земли оптически прозрачного покрытия и гидравлически связанную с зазором тяговую трубу с размещенными по ее высоте воздушными турбинами, дополнительно содержит концентрирующие коллекторы водонагрева с клапанами впрь1ска водяного пара, расположенными перед турб1ша ш, а последние размещены по высоте-трубы попарно и перпендикулярно к направлению воздушного потока и имеют рабочие поверхности, образующие канал в виде трубки Вентури. На верхнем конце тяговой трубы установлен дефлектор, выполненный из двух подвнжных I частей и снабженный механизмом перевода в нерабочее положение. На фиг. 1 показана конструктивная схема солнечной электростанции; на ,фиг. 2 - вид А на фиг. 1, сечение в месте установки i турбин; на фиг. 3 - контур рабочих поверхностей турбин, разрез Б-Б на фиг. 2; на 398 фиг. 4 дефлектор в нерабочем полЬжегаш, вид Б на фиг. 1. Солнечная электростанция содержит коллек тор 1. (фиг. 1) солнечной энергии в виде расположенного с зазором 2 над поверхностью 3 земли оптически прозрачного покрытия 4 и гидравлически связанную с зазором 2 тяго вую трубу 5 с размещенными по ее высоте воздушными турбинами 6. Станция дополнительно содержит концентрирующие коллекторы 7, водонагрева с клапанами 8 (фиг. 2) впрыска водяного пара, расположенными перед турбинами 6. Последние размещены по высоте трубы 5 попарно и перпендикулярно направлению воздт шного потока и имеют рабочие поверхности 9, образующие канал 10 (фиг. 3) в виде трубки Вент)фи. На верхнем конце тяговой.трубы 5 установлен дефлектор И (фиг. 4), выполненный из дву подвижных частей 12 и снабженный механизMOM 13 перевода в нерабочее положение. Турбины 6 (фиг. 1) кинематически связаны с генераторами 14. В воздушном коллекторе 1 солнечной энергии под его прозрачным покрытием 4 расположен коллекюр 15 пред варительного нагрева воды солнечньш излучением, который гид,равлически связан с концентрирующими коллекторами 7. На тяговой трубе 5 (фиг. 2) размещены разрядники 16 статического электричества. На конце воздущного коллектора 1 (фиг. 1) размещены створки 17. Трубопроводы, связывающие концентрирую щие коллекторы 7 и коллектор 15 предварительного нагрева воды, служат каркасом для прозрачного покрытия 4, а вьшолмение в виде сотовой конструкции южной ориентации концентрирующие коллекторы 7 каркасом тяговой трубы 5. Поверхность 3 земли под покрытием 4 может быть использована для сельскохозяйственных нужд. Солнечная электростанция работает следующим образом. ПpoшvДший через створки 17 (фиг. 1) в коллектор 1 атмосферный воздух нагревается солнечным излучением и, преобретая кинетическую энергию, поступает в тяговую трубу 5. Дополнительную энергию воздушный поток получает от поступающего через клапан. 8 впрыска водяного пара, образующе ся в системе коллектора 15 предварительног нагрева и концентрирующих коллектордв; 7 парообразования и имеющего давление выше напора воздушного потока. Свою кинетическую энергию паровоздушная смесь отдает турбинам 6 с генераторами 14. Кинетическая энергия смеси дополюпельно увеличивается за счет работь дефлекторт 11 при ветре. Пр отсутствии ветра срайтывает механизм 13, и части 12 дефлектора 11 раскрываются (фиг. 2), уменьшая гидравлическое сопротивление тяговой трубы 5. Разрядники 16 статического электричества срабатывают на заданном потенциале, возникающем от трения потока паровоздушной смеси. Снабжение электростанции концентрирующими коллекторами 7 с клапанами 8 впрыска водного пара увеличивает перегрев паровоздушной смеси и увлажняет воздушный поток, тем самым повьппая кинетическую энергию потока, что в свою очередь повышает КПДстанции при той же занимаемой станцией площади земли. Попарное размещение турбин 6в сечении тяговой трубы 5 с образованием их рабочими поверхностями 9 канала 10 в виде трубки Вентури, благодаря уменьщению турбулизации потока и выравниванию поля его скоростей при обтекании турбин 6, повыщает КПД станции. Дефлектор 11 также повышает КПД станции за счет использования напора, а перевод дефлектора 11 в нерабочее положение снижает гидравлические потери в тракте тяговой трубы 5. В качестве концентрирующих коллекторов 7могут быть использованы пшроко известные в практике фоклины, а в конструкции станции - материалы массового производства, что снижает её стоимость. Формула изобретения 1.Солнечная электростанция, содержащая коллектор солнечной энергии в виде расположенного с зазором над поверхностью земли оптически Прозрачного покрытия и гидравлически связанную с зазором тяговую трубу с размещенными по ее высоте воздушными турбинами, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД, она дополнительно содержит концентрирующие коллекторы водонагрева с клапанами впрыска водяного пара, расположещ1ыми перед турбинами, а последние размещены по высоте трубы попарно и перпендикулярно к направлению воздушного потока и имеют рабочие поверхности, образующие канал в виде трубки Вентури. 2.Электростанция по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что на верхнем конце тяговой трубы установлен дефлектор, вьшолненный из двух подвижных .частей и снабженный механизмом перевода в нерабочее положениеИсточники информации, Припятью во внимание при экспертизе 1. Simon D. I. Michael. Kohzepte Athmo- sharentermische Kraftwerks - Systeme, Atti 16 Conv, int techn. sci. Spar Roma, 1976 Roma 1976, 5254-S36.

//.