Солнечная электростанция
Оп ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Реслублии
F 243 3/02 Ркудврствв нвй квинтет СССР по делам нзабретеннй н юткрмтнй ОпУбликовано 23.12.82, Бюллетень мь 47 Дата опубликования описания 23,12.82 (53) УДК 662.997 (088.8) В. А. Васильев и А. И. Гофштеттер.б а г" (72) Авторы изобретения а -б,Ф 1 (7! ) Заявитель (54) СОЛНЕЧНАЯ 3JIEKTPOC TÄÄÙÙ Изобретение относится к гелиотехнике, в . частности к солнечным электростанциям. Известна 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 (1). В этой электростанции поток нагретого сол- Р0 нечным излучением воздуха поступает в тяговую трубу и передает энергию своего движения турбинам, расположенным по высоте трубы. Размещенная на верхнем конце тяговой трубы воздушная турбина установлена с возможностью поворота и при отсутствии солнечного излучения использует ветровой напор. Однако эффективность нагрева неувлажненного воздушного потока нонижена, а потери 20 кинетической энергии при обтекании рабочих поверхностей турбин значительны. Целью изобретения является повышение КПД солнечной электростанции. Поставленная цель достигается тем, что солнечная электростанция, содержащая коллек тор 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 впрыска водяного пара, расположенными 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. На верхнем конце тяговой трубы установлен дефлектор, выполненный нэ двух подвижных, частой 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 турбин; на фиг. 3 — контур рабочих оовархностей турбин, разрез Б — Б на фиг. 2; на 3 :983396 фиг. 4 — дефлектор в нерабочем положении, вид Б на фиг. 1. Солнечная электростанция содержит коллектор 1, (фиг, 1) солнечной энергии в виде расположенного с зазором 2 над поверхностью 3 земли оптически прозрачного покрь1тия 4 1 и гидравлически связанную с зазороМ 2 тяговую трубу 5 с размещенными по ее высоте воздушными турбинами б. Станция дополнительно содержит концентрирующие коллекто- 10 ры 7. водонагрева с клапанами 8 (фиг. 2) впрыска водяного пара, расположенными перед турбинами 6. Последние размещены по ! высоте трубы 5 попарно и перпендикулярно направлению воздушного потока и имеют рабочие поверхности 9, образующие канал 10 (фиг. 3) в виде трубки Вентури. На верхнем конце тяговой. трубы 5 установлен дефлектор 11 (фиг. 4), выполненный из двух подвижных частей 12 и снабженный механизмом 13 перевода в нерабочее положение. Турбины б (фиг, 1) кинематически связаны с генераторами 14. В воздушном коллекторе 1 солнечной энергии под его прозрачным покрытием 4 расположен коллектор 15 предварительного нагрева воды солнечным излучением, который гидравлически связан с концентрирующими коллекторами 7. На тяговой трубе 5 (фиг, 2) размещены разрядники 16 статического электричества. На конце воздушного коллектора 1 (фиг. 1) раз. мещены створки 17. Трубопроводы, связывающие концентрирующие коллекторы 7 и коллектор 15 предварительного нагрева воды, служат каркасом ! для прозрачного покрытия 4, а выполнение 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. Прошдший через створки 17 (фиг. 1) в коллектор 1 атмосферный воздух нагревается солнечным излучением и, преобретая кинетическую энергию, поступает в тяговую трубу S. Дополнительную энергию воздушный поток получает от поступающего через клапан.8 впрыска водяного пара, образующегося в системе коллектора 15 предварительного нагрева и концентрирующих коллектордФ 7 нарообразования и имеющего давление выше напора воздушного потока. Свою кинетическую энергию паровоздушная смесь отдает турбинам 6 с генераторами 14. Кинетическая 5s энергия смеси дополнительно увеличивается за счет работы дефлектора 11 при ветре, При отсутствии ветра срабатывает механизм 13, 4 и части 12 дефлектора 11 раскрываются (фиг, 2), уменьшая гидравлическое сопротивление тяговой трубы S, Разрядники 16 статического электричества срабатывают на заданном потенциале, возникающем от трения потока паровоздушной смеси. Снабжение электростанции концептрирующиf ми коллекторами 7 с клапанами 8 впрыска водного пара увеличивает перегрев паровоздушной смеси и увлажняет воздушный поток, тем самым повышая кинетическую энергию потока, что в свою очередь повышает КПД станции при той же занимаемой станцией площади земли. Попарное размещение турбин б в сечении тяговой трубы 5 с образованнI ем их рабочими поверхностями 9 канала 10 в виде трубки Вентури, благодаря уменьшению турбулизации потока и выравниванию поля его скоростей при обтекании турбин б, повышает 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 7 могут быть использованы широко известные в практике фоклины, а в конструкции станции — материалы массового производства, что снижает ее 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, расположенными 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. Электростанпдя по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что на верхнем конце тяговой трубы установлен дефлектор, выполненный иэ двух подвижных, частей и снабженч ный механизмом перевода в нерабочее положе ние1 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Simon О. I. Michael. Konzepte Athmo— sharentermische Kraftwerks — Systeme, Atti 16 Conv, int techn. sci. Яраг Roma, 1976 Roma 1976, 526 —:536, 983396 b-б Вид б Составитель П. Шендерович Техред О.Неце Корректор И. Ватрушкина Редактор П. Коссей Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 9881/43 Тираж 799 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
