A légköri villamos energia villamos energiává történő átalakítása
H05F7 - Természetes villamos energiaforrások használata
A 2366121 számú szabadalom tulajdonosai:
Ellenőrzési Intézet. VA Trapeznikov RAS (RU)
A találmány tárgya műszertechnika területe, és felhasználható a természetes villamos energiaforrások átalakítására. A műszaki eredmény a funkcionalitás bővítése. Ennek az eredménynek a elérése érdekében, mivel a villamos energia bizonyos értékre halmozódik fel, ezt elektrohidraulikus kisütők segítségével fokozatosan növeli pneumatikus rendszer energiájává. Amikor egy bizonyos nyomást elérünk, a pneumatikus rendszer energiáját szélturbina segítségével villamos energiává alakítjuk át. 5 ill.
A találmány a légkörben jelen lévő természetes villamos energiaforrások használatára vonatkozik, és bárhol a földön használható.
Az ismert módszer hátránya, hogy az átalakulás során felmerülő feszültségek magas értékeket érhetnek el, amelyek életveszélyt jelentenek. Ugyanakkor a nagyfeszültségű villamosság megvalósítása érdekében speciális vevőkészülékekre lesz szükség, amelyek hatékonysága alacsony.
Az ismert módszer lehetővé teszi az eszköz helyzetének optimalizálását a légköri villamos energia térben történő vételére.
Az ismert módszer és az ezeken alapuló eszközök a következő hátrányokkal rendelkeznek.
1. A villamosenergia-kondenzátorokban felhalmozódott kondenzátorok használata speciális és drága nagyfeszültségű átalakítót igényel.
2. A tárolóeszközökben használt nagyfeszültségű kondenzátorok magas áron és megbízhatatlanok.
3. A nagyfeszültségű tárolóeszköz feszültséghatárral rendelkezik, és magas légköri feszültségek esetén felesleges a felesleges légköri energia felhalmozódása a földbe egy nagyfeszültségű kisütőn keresztül.
A találmány tárgya:
1. Olyan légköri villamosenergia-vételre szolgáló eljárás létrehozása, amelyben a kapott villamos energiát teljesebb mértékben használják, és közvetlenül az ipari hálózathoz vagy egy szabványos feszültségű fogyasztóhoz.
2. Az akkumulátorban használt kondenzátorok számának csökkentése és a névleges feszültség csökkentése.
3. Növelje a légköri energia ipari átalakításának hatékonyságát.
Ezt a célt úgy érjük el, hogy a konverziós módszert a légköri elektromosság, ahol van rögzítve a meghajtó, a találmány szerinti, legalább az elektromos tároló, hogy egy bizonyos értéket használatával elektro kisütőkészülékek egymás alakítjuk az energia a levegő rendszer megnövekedett nyomást, és egy bizonyos nyomást a pneumatikus rendszer energiáját szélgenerátor segítségével villamos energiává alakítják át.
Átalakítása villamos energia felhalmozódik, hogy egy bizonyos értéket, hogy az energia a levegő rendszer megnövekedett nyomást, és egy bizonyos pneumatikus nyomás energia átalakítás segítségével villamos energiát a szélturbina nyújt szinte teljes újrahasznosítása a légköri elektromosság standard megfelelő feszültség a feszültség a kereskedelmi teljesítmény.
A találmány szerinti megoldást 5 ábra szemlélteti.
Az 1. ábra egy légköri áram átalakítására szolgáló berendezés vázlatos kapcsolási rajza.
A 2. ábra egy elektrohidraulikus kisütő alapvető kialakítását mutatja.
A 3. ábra az elektrosztatikus kisülési rúd helyzetérzékelőinek elhelyezkedését ábrázolja.
A 4. ábra a reteszelő relék elektromos csatlakoztatásának vázlatos rajza.
Az 5. ábra pneumatikus tárolóeszközt és nagynyomású jelátalakítót mutat az elektromos áram számára.
A légköri villamos energia elektromos energiává történő átalakítására szolgáló eszköz a következők szerint készül. Elvégzése után csatorna - villamosan 1 (1) légköri elektromosság a ballon (nem látható) táplálunk a nagyfeszültségű fogadó terminálok a kondenzátor 2. A kondenzátor csatlakozik áramkört, amely egy szikraköz 3, amely szerepel a sorozatban több párhuzamosan kapcsolt levezetők 4. Az elektrohidraulikus áramkör Mindegyik levezetőnek normálisan nyitott 5 érintkezője van a reteszelő relével. Az elektro-kibocsátó 6 tartalmaz egy hengert (2) függőleges elrendezésű. A 7 dugattyú két kamrába osztja. A 8 kamra alatt van elhelyezve a dugattyú 7. Az üreg alsó kamra részben feltöltünk vízzel 9. A víz elhelyezett elektródák 10 egy rés választja el. Az alsó kamrába a hajlékony 11 tömlő csatlakozik egy tartályba (nem látható) vízzel töltött. A felső kamra 12 a 6 henger van egy 13 fedél, amely össze van kötve egy 14 tömlő egy gáz forrás (az ábrán nem látható). A tömlő 14 el van látva egy visszacsapó szelep 15, amely megakadályozza a gázszivárgást a felső kamrából a gázellátás. A 13 fedél egy 16 nyílása van egy mirigy, amelyen keresztül a dugattyúrúd 7. A 17 dugattyú el van látva egy 18 nyomórugó található a szár mentén, a 11 fedél és a felső felülete a dugattyú. A 11 fedél is van egy lyuk 19, amely a tömlő 20 össze van kötve a közös csövek (nem ábrázolt). A tömlő 20 van egy 21 visszacsapó szelep, amely megakadályozza a beáramló gáz a tartály (nem ábrázolt) a felső kamrába 12 a henger belsejében 6 van egy nyomótárcsa 22 rugalmas anyagból, felső részén található, és szomszédos a fedelet 13. a vízfelszín felett 9 a henger belsejében van is korlátozó 23 alátét megakadályozza az 17 dugattyú alatt van egy bizonyos szintet.
Minden elektro-kibocsátó 4 el van látva egy dugattyúval pozíció érzékelő 17. A 3. ábra egy optikai érzékelő, amely egy lézer jelforrással 24 szett a rack-25, és a fotodetektor 24 „állványra szerelhetők 26. A gerenda emitter 24 halad át a felső széle a 17 szár és a a 24 'fotodetektor érzékeli, amikor a szár nyugalmi állapotban van.
A helyzetérzékelők 27 normál nyitott érintkezői az 5 relé tekercsek tápfeszültség áramkörében vannak (4.
A 20 tömlők kimeneti végei egy 28 nagynyomású befogadó kamrához csatlakoztatott közös 28 tömlőhöz (5. ábra) vannak csatlakoztatva. A 28 tömlő, mielőtt a befogadó kamrába 29, egy további visszacsapó szelep 30. A kimenet a fogadó nagynyomású kamrában nyomáscsökkentőt (az ábrán nem látható), csuklósan egy tömlőt 31. A 31 tömlő elektromosan vezérelhető szelep 32. A befogadó kamrát 29 el van látva egy nyomásmérő 33, amelynek villamos kapcsolatban van a szelep 32 kimeneténél a tömlő 31 van szerelve légáramlás energia átalakító elektromos energiává, amely tartalmaz egy turbina 34 és az elektromos generátor 35.
A légköri villamos áram villamos átalakítására szolgáló eszköz a következőképpen működik. Az elektromos töltés meglévő a légkörben a vezető csatorna 1 betápláljuk a kondenzátor 2. elér egy bizonyos nagyságára kondenzátor feszültsége 3 bekövetkezik bontás szikraköz és a között a kisülés 10. Ennek eredményeként, az egyik henger 6 létrejön elektro-pass, amelyek nagy energia. Hatása alatt a lökéshullám a dugattyú 17 felfelé mozog, ellenállását legyőzve a gáz a 12 kamrába, és az ellenállást a rugó 18. Amikor a dugattyú kiszorítja a levegőt a felső kamrába 12 a henger 6 a 20 vezetéken tól 20 vezetékben a levegő belép a fogadókamra 29. Így a nyomás a kondenzátor 2 csökkenni fog. Amint a töltés felhalmozódik a 2. kondenzátorban, egy másik lebontás következik be, és a folyamat megismétlődik. Amikor egy bizonyos nyomás a kamrában 29 a nyomásmérő jel 33 nyitja 32 szelepet, és sűrített levegőt, hogy a levegő turbina 34, a generátor rotor, amely forog, 35. Azonban, jelenlétében vihar felhő, amikor a feszültség légkörben közel a előfordulása a villám, amikor az erős széllökések Az 1 elektromos huzalhoz rögzített ballon gyorsabban mozoghat a thundercloud felé. Ebben az esetben a kondenzátor töltése rövid idő alatt elérheti a küszöbértékeket. Valójában ismeretes, hogy a villámcsapás intenzitásának értéke eléri az 1500 kV-ot. A feszültségnövekedés mértéke néha meghaladja a 600 kV / s értéket.
Az elektrohidraulikus kisütés mechanikus részének tehetetlensége miatt képes a feszültséget 100 kV / s-nál nem nagyobb gradienssel átalakítani. Annak érdekében, hogy a nagy mennyiségű légköri elektromosság teljes mértékben kihasználható legyen, szükséges, hogy az energiaátalakítás többszörös sebességgel megy végbe, mint egy elektrohidraulikus kisütő. Ez a következőképpen alakul. Amikor a 4 levezető egyik kiváltása megindul, a 17 rúd felfelé mozogni fogja a megfelelő 24 lézernyaláb sugárnyalábját. Ezután a jel nem éri el a 24 'vevőegységét. A normálisan nyitott 26 érintkező megszakítja a megfelelő 5 reléktekercs áramkörét. Az utóbbi ez esetben egy nyitott érintkező nyitja ki a kiáramoltatott levezető tápfeszültség áramkörét, megakadályozva ezzel az elektródák korai feszültségellátását. Ezért, amikor a 2 kondenzátor gyorsan fel van töltve, a 3 szikraköz feszültsége megszakad, és a feszültséget az alábbi 4 elektrohidraulikus levezetők egyikére visszük fel. Az egyes kiürített ürítők készenléti üzemmódjának helyreállítási ideje 0,1-0,5 s. Következésképpen számuknak olyannak kell lenniük, hogy időben teljesen felszívják a gyorsan növekvő légköri villamos hullámot. Az előzetes számítások szerint az elektrohidraulikus leválasztók teljes száma 10-12 db.
Így a légköri elektromosság átalakításának módja a következő. Mivel a villamos energia bizonyos értékre halmozódik fel, az elektrohidraulikus kisülők segítségével a pneumatikus rendszer energiájává alakul át. Amikor egy bizonyos nyomást elérünk, a pneumatikus rendszer energiáját szélturbina segítségével villamos energiává alakítjuk át.
Számítások szerint a teljes konverziós hatékonyság eléri a 60% -ot. Az elektrohidraulikus kisütő készülék viszonylag egyszerű. A 35 generátor kimenetén minden szükséges feszültség, beleértve a standard egységet is, beszerezhető. A javasolt módszer képes teljesen átalakítani a légköri energiát elektromos energiává. Ezzel egyidejűleg elkerülhető a villámcsapások környezetre történő pusztító hatása a javasolt telepítés területén.
Módszer átalakítása légköri elektromosság elektromos energiává, amelyben rögzített tároló eszköz, azzal jellemezve, hogy legalább a felhalmozódása villamos egy bizonyos értéket használatával elektro kisütőkészülékek egymás alakítjuk az energia a levegő rendszer megnövekedett nyomás és elérése energia pneumatikus bizonyos nyomás keresztül a szélturbina villamos energiává alakul.