(73) Titularul (titularii) brevetului:
Institutul de Științe ale Controlului. VA Trapeznikov RAS (RU)
(54) METODA DE TRANSFORMARE A ELECTRICII ATMOSFERICE PENTRU ENERGIA ELECTRICĂ
Invenția se referă la domeniul ingineriei instrumentului și poate fi utilizată pentru conversia surselor naturale de energie electrică. Rezultatul tehnic este extinderea funcționalității. Pentru a obține acest rezultat, deoarece energia electrică este acumulată la o anumită valoare, ea este transformată ulterior în energie a unui sistem pneumatic cu presiune crescută prin intermediul unor descărcătoare electrohidraulice. Când se atinge o anumită presiune, energia sistemului pneumatic este transformată în electricitate prin intermediul unei turbine eoliene. 5 bolnav.
Invenția se referă la utilizarea surselor naturale de energie electrică prezente în atmosferă și poate fi utilizată oriunde pe pământ.
Dezavantajul metodei cunoscute este acela că tensiunile apărute în timpul transformării pot atinge valori ridicate, care sunt pline de pericol pentru viață. În același timp, pentru a realiza energia electrică recepționată cu tensiuni ridicate, vor fi necesare receptoare speciale, a căror eficiență este scăzută.
Metoda cunoscută permite optimizarea poziției dispozitivului pentru a primi energie electrică în spațiu.
Metoda cunoscută și dispozitivele bazate pe aceasta au următoarele dezavantaje.
1. Utilizarea acumulatorului acumulat în condensatoarele electrice necesită un convertor special și scump de înaltă tensiune.
2. Condensatoarele de înaltă tensiune utilizate în dispozitivele de stocare au un preț ridicat și sunt nesigure.
3. Dispozitivul de stocare de înaltă tensiune are o limită de tensiune și la tensiuni atmosferice ridicate este inutil să cheltuiți excesul de energie atmosferică în sol prin intermediul unui descărcător de înaltă tensiune.
Obiectul invenției este:
1. Crearea unei metode de primire a electricității atmosferice, în care electricitatea primită este folosită mai mult și se îndreaptă direct către rețeaua industrială sau către un consumator cu o tensiune standard.
2. Reducerea numărului de condensatoare utilizate în acumulator și reducerea tensiunii lor nominale.
3. Creșterea eficienței conversiei energiei atmosferice în industrie.
Acest obiectiv este atins prin aceea că, în metoda de conversie a energiei electrice atmosferice, în cazul în care acesta este fixat în unitate, conform invenției, cel puțin stocarea energiei electrice la o anumită valoare l folosind descarcatoare electro convertite succesiv în energia sistemului de aer cu o presiune crescută și la o anumită presiune energia sistemului pneumatic este transformată în electricitate prin intermediul unui generator eolian.
Conversia energiei electrice, deoarece se acumulează la o anumită valoare pentru energia sistemului de aer cu o presiune crescută și la o anumită conversie a energiei de presiune pneumatică în energie electrică cu ajutorul turbinei eoliene va oferi o reciclare aproape completă a energiei electrice atmosferice, cu un standard de tensiune care corespunde tensiunii puterii comerciale.
Invenția revendicată este ilustrată prin 5 figuri.
1 este o schemă schematică a unui dispozitiv pentru transformarea energiei electrice atmosferice.
Figura 2 prezintă o construcție de bază a unui descărcător electrohidraulic.
- fig.3, o diagramă a poziției senzorilor de poziție a tijei de descărcare electrostatică;
Figura 4 este o diagramă schematică a conexiunii electrice a releelor de interblocare.
Figura 5 prezintă un dispozitiv de stocare pneumatic și un traductor de presiune înaltă pentru energie electrică.
Dispozitivul pentru conversia energiei electrice atmosferice în energie electrică se realizează după cum urmează. După efectuarea de canal - electroconductor 1 (1) electricitate atmosferică de balon (nu este prezentat) este furnizat de înaltă tensiune terminalele condensatorului 2. Condensatorul este conectat circuit format dintr-un eclator 3, care este inclus în serie cu mai multe descarcatoare conectate în paralel 4. electrohidraulic circuitului Fiecare arzător are un contact normal deschis 5 al releului de interblocare. Descărcătorul electrohidraulic constă dintr-un cilindru 6 (fig.2) dispus vertical. Acesta este împărțit printr-un piston 7 în două camere. Camera 8 este dispus sub pistonul 7. Camera inferioară cavitate parțial umplut cu apă 9. apă plasat electrozii 10 separate printr-un decalaj. Camera inferioară este conectată prin intermediul unui furtun flexibil 11 către un rezervor (nereprezentat) umplut cu apă. Camera superioară 12 a cilindrului 6 are un capac 13 care este conectat printr-un furtun 14 la o sursă de gaz (nu este prezentată). Furtunul 14 este prevăzut cu o supapă de reținere 15, care împiedică evacuarea gazului din camera superioară la sursa de gaz. Capacul 13 are o deschidere 16 cu o glanda prin care tija pistonului 7. Pistonul 17 este prevăzut cu un arc de compresiune 18 situate de-a lungul tijei între capacul 11 și suprafața superioară a pistonului. Există, de asemenea, o deschidere 19 în capacul 11, care este conectat la o conductă comună (nereprezentată) printr-un furtun 20. Tubul 20 are o supapă de control 21, care împiedică afluxul gazului din recipient (nu este prezentat) în camera superioară 12. În interiorul cilindrului 6 există o șaibă de presiune 22 din material elastic, aflat în partea superioară și adiacent capacului 13. Deasupra nivelului apei 9 în interiorul cilindrului există, de asemenea, o șaibă restrictivă 23, care împiedică pistonul 17 să se deplaseze sub un anumit nivel.
Fiecare electro-descărcătorul 4 este prevăzut cu un senzor de poziție a pistonului 17. Figura 3 prezintă un senzor optic constând dintr-un laser emițător 24 set pe raftul 25 și fotodetector 24 „montat pe un raft 26. Fasciculul de la emițător 24 trece peste marginea superioară a tijei 17 și este detectat de fotodetectorul 24 'atunci când tija este într-o stare de repaus.
În mod normal, contactele deschise 27 ale senzorilor de poziție se află în circuitul de alimentare al bobinelor releelor 5 (fig.4).
Capetele de evacuare ale furtunurilor 20 sunt conectate la un furtun comun 28 (figura 5) conectat la o cameră de primire de înaltă presiune 29. Furtunul 28 înainte de a intra în camera de primire 29, o supapă suplimentară de reținere 30. La ieșirea din camera de înaltă presiune de primire a unui reductor de presiune (nu este prezentat), articulat la un furtun de alimentare 31. Furtunul 31 este electric supapă reglabilă 32. camera de recepție 29 este prevăzut cu un manometru 33, având comunicație electrică cu supapa 32. la ieșirea din furtunul de alimentare 31 este montat convertor de energie a fluxului de aer în energie electrică, cuprinzând un generator de 35 de turbină 34 și electrice.
Dispozitivul pentru conversia electricității atmosferice în electricitate acționează după cum urmează. Taxa electrică existentă în atmosfera de canal conducător 1 este alimentat în condensatorul 2. La atingerea unui anumit magnitudine de tensiune pe condensator 3 are loc eclator defalcare și o descărcare între electrozii 10. Ca rezultat, unul dintre cilindrii 6 este creat electro-pass, cu energie ridicată. Sub influența șocului val pistonul 17 se deplasează în sus, învingând rezistența gazului în camera 12 și rezistența arcului 18. Când pistonul dislocă aerul din camera superioară 12 a cilindrului 6 în conducta 20. Din conducta 20 aerul intră în camera de primire 29. Astfel, presiunea din condensatorul 2 va scădea. Pe măsură ce acumulatorul se acumulează în condensator 2, se produce o altă defecțiune și procesul se repetă. Atunci când o anumită presiune în camera 29 la semnalul manometru 33 se deschide supapa de 32 și aerul comprimat este alimentat în turbina de aer 34, rotorul generatorului care se rotește 35. Cu toate acestea, în prezența nor furtună atunci când tensiunea într-o atmosferă apropiată de apariția fulgere, rafale când puternice Balonul atașat la firul electric 1 se poate deplasa rapid la un tuneot. În acest caz, sarcina condensatorului 2 poate atinge valorile pragului într-o perioadă scurtă de timp. De fapt, se știe că valoarea intensității unui descărcare de trăsnet atinge 1500 kV. Rata de creștere a tensiunii depășește uneori 600 kV / s.
Datorită inerției părții mecanice a descărcătorului electrohidraulic, este capabil să convertească tensiunea cu un gradient de cel mult 100 kV / s. Pentru a asigura utilizarea integrală a volumului mare de energie electrică atmosferică, este necesar ca conversia energiei a avut loc la o rată de mai multe ori capacitatea unui singur opritor de electro. Acest lucru se realizează după cum urmează. Când a declanșat, una dintre siguranțe 4 din tijă 17, se deplasează în sus, blochează fasciculul emițătorului cu laser corespunzătoare 24. Apoi, receptorul 24 la semnalul său nu este primit. În mod normal contact deschis 26 pauze de circuit corespunzător bobinei releului 5. Contactul normal deschis al ultimelor întrerupe circuitul de alimentare a declanșat eclator, împiedicând aplicarea prematură a tensiunii la electrozii săi. Prin urmare, atunci când încărcarea rapidă a condensatorului 2 este un deversor de tensiune defalcare 3 și tensiunea de alimentare la una dintre următoarele descărcătorului electrohidraulice 4. restabili timpul de așteptare pentru fiecare dintre siguranțe se declanșează .1-.5. În consecință, numărul acestora trebuie să fie astfel încât în timp să absoarbă complet valul de creștere rapidă a energiei electrice. Conform calculelor preliminare, numărul total de descărcătoare electro-hidraulice este de 10-12 bucăți.
Astfel, modul de transformare a energiei electrice atmosferice este după cum urmează. Deoarece energia electrică este acumulată la o anumită valoare, ea este ulterior transformată în energie a sistemului pneumatic cu o presiune mărită prin intermediul unor descărcătoare electrohidraulice. Când se atinge o anumită presiune, energia sistemului pneumatic este transformată în electricitate prin intermediul unei turbine eoliene.
Prin calcule, randamentul total de conversie atinge 60%. Dispozitivul de descărcare electrohidraulică este relativ simplu. La oscilator de ieșire 35 poate primi orice tensiune dorită, inclusiv standardul. Metoda de potențial este capabil de a transforma complet energia atmosferică în energie electrică. Astfel, este posibil să se evite efectele dăunătoare ale evacuărilor de trăsnet pentru mediu în zona instalației propuse.
conversie Metoda de electricitate atmosferică în energie electrică, în care este fixat în mijloacele de depozitare, caracterizat prin aceea că cel puțin acumularea de energie electrică la o anumită valoare l folosind descarcatoare electro convertite succesiv în energia sistemului de aer cu o presiune crescută și obținerea de energie anumită presiune pneumatică prin intermediul turbinei eoliene transformate în energie electrică.
Trimiteți-le prietenilor: