CZ2019535A3 - Víceúčelová sluneční elektrárna - Google Patents

Abstract

Konstrukce elektrárny využívající slunečního záření, které zachycuje nejméně jedna skleněná nebo plastová čočka, případně celoskleněné koule, či koule naplněné vodou, které jsou umístěny v otočném panelu pro otáčení soustavy skleněných čoček směrem ke slunci v co nejvýhodnějším úhlu. Natáčení panelu je realizováno pomocí elektromotorů se soustavou převodů a řízeno pomocí čidel určujících nejvýhodnější polohu panelu s čočkami vůči slunci. Otočný panel je umístěn do otočné konstrukce sluneční elektrárny, protože v průběhu dne se Země otáčí kolem své osy a posouvá tím po obzoru slunce od východu k západu. Další částí jsou větrné turbíny uchycené pohyblivě na výsuvných ramenech a které se mohou vysunout nad elektrárnu a vyrábět elektrický proud jako klasické větrné elektrárny. Toto využití je plánováno především na noční termíny, kdy slunce nesvítí a koloběh vzduchu v elektrárně je tak malý či ustane. Další částí elektrárny je parní elektrárna, kdy je využito stejných koncentrovaných paprsků a tepla k vytvoření páry a dále jeto obložení volných částí elektrárny klasickými fotovoltaickými články.

Description

Víceúčelová sluneční elektrárna

Oblast techniky

Technické řešení se týká kombinované sluneční elektrárny s využitím více médií pro výrobu elektrického proudu, odsolování mořské vody a výrobu vodíku.

Dosavadní stav techniky

V současné době jsou známy sluneční elektrárny, větrné elektrárny a další ekologické zdroje elektrické energie. Sluneční elektrárny se rozdělují na sluneční elektrárny mobilní a statické, dále s možností natáčení fotovoltaických dílů a bez natáčení, dále na elektrárny umístěné na pevném podkladu či na elektrárny umístěné na vodní hladině a mnoho dalších skupin. Velká většina ovšem využívá fotovoltaických článků pro přímou výrobu elektrické energie, resp nekombinují možnost několika ekologických výrob v jednom zařízení.

Dále je známa sluneční elektrárna využívající dopadu slunečních paprsků na parabolická zrcadla, což popisuje přihláška vynálezu PV 410-94.

Další příkladná provedení jsou popsána např. v UV 20960, kde je popsána sluneční elektrárna na vodní hladině, dále pak UV 30134, kde je popsána mobilní sluneční elektrárna.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje konstrukce sluneční elektrárny podle tohoto technického řešení, kde je využito slunečního záření, které zachycuje nejméně jedna skleněná nebo plastová čočka, případně celoskleněné koule, či koule naplněné vodou, které jsou umístěny v otočném panelu pro možnost otáčení soustavy skleněných čoček směrem ke slunci v co nej výhodnějším úhlu. Natáčení panelu je realizováno pomocí elektromotorů se soustavou převodů a řízeno pomocí čidel určujících nej výhodnější polohu panelu s čočkami vůči slunci. Otočný panel je umístěn do otočné konstrukce sluneční elektrárny, protože v průběhu dne se Země otáčí kolem své osy a posouvá tím po obzoru slunce od východu k západu. I tento pohyb je řízen čidly a uskutečňován elektromotory. Sluneční čidla panelu a otočné části konstrukce elektrárny jsou synchronizovány.

Díky synchronizaci pohybu panelu i otočné konstrukce elektrárny je sluneční záření koncentrováno do nejméně jednoho či více paprsků, které jsou směrovány na nádrž, s výhodou na půlkruhovou nádrž z tepelně vodivého materiálu, s výhodou z titanu. Tvar nádrže je určen vzdáleností koncentrovaných paprsků, kterou určuje velikost zakřivení čočky (čoček) při počáteční výrobě, proto je nejvýhodnější tvar půlkruhový.

V prostoru mezi čočkami a nádrží vzniká vysoká teplota vzduchu, jež je ohříván jednak koncentrovaným slunečním paprskem, ale hlavně od rozpáleného povrchu nádrže. Tento rozpálený vzduch stoupá do horní části elektrárny, kde jsou vytvořeny průduchy, v nichž jsou instalovány turbíny na horký vzduch. Pro snížení ztrát únikem horkého vzduchu je s výhodou instalována těsnící nehořlavá plachta mezi otočný panel a otočnou konstrukci. Proud teplého vzduchu roztáčí lopatky turbíny. Turbíny jsou rovněž umístěny v průduších, jež jsou vytvořeny ve spodní části elektrárny, kde prochází studený vzduch do interiéru elektrárny a tím rovněž roztáčí lopatky těchto turbín na studený vzduch. Tyto jsou roztáčeny bez jakéhokoli energetického impulzu, pouze na základě podtlaku, jež vzniká při odchodu horkého vzduchu horními průduchy. Tímto je využito přirozené proudění vzduchu k výrobě elektrické energie.

-1 CZ 2019 - 535 A3

Větrné turbíny (jak na teplý vzduch, tak i na studený) jsou uchyceny pohyblivě na výsuvných ramenech a v případě vhodných klimatických podmínek (větrné počasí) se můžou vysunout nad elektrárnu a vyrábět elektrický proud jako klasické větrné elektrárny. Toto využití je plánováno především na noční termíny, kdy slunce nesvítí a koloběh vzduchu v elektrárně je tak malý či ustane.

Druhou částí elektrárny je konstrukční uspořádání parní elektrárny, kdy je využito stejných koncentrovaných paprsků a tepla k výtvoření páry, jež je vytvářena ohřevem vody, s výhodou mořské, v nádrži z tepelně vodivého materiálu. Ohřívaná voda v nádrži se rychle mění na páru, která probublává v prostoru pro vodní páru a je odváděna potrubím k nejméně jedné parní turbíně. Dále pára z turbíny a případně i zbytková nevyužitá páraje odváděna do spirály pro kondenzaci vodních par (prostoru ochlazovače), kde kondenzuje v čistou vodu a je odváděna do nádrže na čistou vodu. Tepelně vodivá nádrž je průběžně podle potřeby doplňována novou vodou, s výhodou mořskou, a to přes filtr na pevné částice a mořské živočichy. Z důvodů výhodného využití mořské vody je třeba zajistit i odsolování nádrže, čehož je dosaženo nasycením slaného roztoku a následné krystalizace soli na krystalky, které dopadají na vibrační desku, kdy za pomoci vibračních článků, umístěných pod vibrační deskou dochází k pomalému sesouvání krystalků soli, kdy deska je umístěna na dno nádrže s náklonem. Vibrace zajišťují vibrační články umístěné pod vibrační deskou. Získané krystalky soli se zbytkovou vodou, tzv. solný koncentrát je pomocí čerpadla odesílán k dalšímu zpracování.

Poslední kombinací v této víceúčelové elektrárně je obložení volných částí elektrárny klasickými fotovoltaickými články, kdy je využito pohyblivých částí elektrárny, které jsou natáčeny proti slunci. Tím je získávána další elektrická energie, a to přímo z těchto článků.

Objasnění výkresů

Vynález bude blíže objasněn pomocí výkresů, kde na obr. 1 je znázorněn podélný řez A elektrárnou, na obr. 2 je znázorněn boční řez B elektrárnou a na obr. 3 je znázorněn řez C - pohled shora na elektrárnu.

Příklad uskutečnění vynálezu

Sl) Označení ukazuje polohu slunce v nejvyšším možném bodě na obloze, kterého dosahuje jenom v poledne /12 hod./ a v letním období, kdy je zemská osa nakloněná nejblíž ke slunci z celého roku. Na základě toho, že je slunce nejvýš na obloze a směřuje kolmo ke sluneční elektrárně může sluneční světlo 4 plně dopadat a zásobovat otočnou konstrukci 27 a otočný panel 9. V podstatě v této poloze využíváme nej vhodnějšího postavení ke koncentraci slunečních paprsků 4 uvnitř skleněných čoček 5, kterého jinak dosahujeme natáčením otočného panelu 9 a otočné konstrukce 27. Poloha Sl je ovlivňována také polohou umístěné elektrárny jestli blíž nebo dál od rovníku. Díky tomu jak zemská osa a celá polokoule průběžně kulminuje na obě strany vytváří nejvhodnější postavení ke slunci jen na omezenou dobu a krátkou denní hodinu. Na polohu Sl se otočný panel 9 natáčí z polohy S2 a zpět.

S2) Označení ukazuje polohu slunce tak, že nedosahuje ani nejvyššího, ale ani nejnižšího bodu na obloze, protože jde o polohu uprostřed. To znamená, že slunce se nachází ve střední poloze, která nastává vždy v jarním a podzimním období, ale také v dopoledních a odpoledních hodinách díky otáčení země v průběhu dne. Na základě toho, že je slunce ve střední poloze je třebaí panel 9 srovnat společně s otočnou konstrukcí 27 k této střední poloze. Je to proto, aby skleněné čočky 5 umístěné v otočném panelu 9 byly vždy natočeny kolmo ke slunci, a mohli tak dobře koncentrovat světlo 4 v koncentrovaný paprsek 7. Toto natáčení a srovnávání se sluncem probíhá průběžně po celýden. Poloha S2 je stejně jako předešlá poloha ovlivňována polohou umístěné elektrárny jestli blíž nebo dál od rovníku, ale také polohou země vůči slunci a to nakloněním nebo odkloněním

- 2 CZ 2019 - 535 A3 zemské osy. Na polohu S2 se otočný panel 9 natáčí z polohy S3 a zpět.

S3) Označení ukazuje polohu slunce tak, že nedosahuje ani středního, ale ani nejvyššího bodu na obloze. To znamená, že se slunce nachází v nejnižší poloze, která nastane vždy v zimním období, ale také v ranních a večerních hodinách díky otáčení země v průběhu dne. Na základě toho, že je slunce v nejnižší poloze musíme opět natáčecí panel 9 srovnat společně s otočnou konstrukcí 27 k této nejnižší poloze. Je to proto, aby skleněné čočky 5 umístěné v otočném panelu 9 byly vždy natočeny kolmo ke slunci, a mohli tak dobře koncentrovat světlo 4 v koncentrovaný paprsek 7. Toto natáčení a srovnávání se sluncem probíhá průběžně po celýden. Poloha S3 je stejně jako předešlá poloha ovlivňována polohou umístěné elektrárny jestli blíž nebo dál od rovníku, ale také polohou země vůči slunci a to nakloněním nebo odkloněním zemské osy. V poloze S3 končí otočný panel 9 vždy při západu slunce a zůstává tak po celou noc do doby než začne svítat a slunce opět začíná svou pout z pozice S3 do pozic S2, S1 a zase zpět.

4) Sluneční paprsky 4 dopadající na sluneční elektrárnu a celou plochu natáčecího panelu 9 ve všech polohách a obdobích. Paprsky musí směřovat od slunce vždy kolmo k natáčecímu panelu 9, tak aby skleněné čočky 5, které jsou uložené v natáčecím panelu 9 mohly správně koncentrovat paprsek 7. Otáčení ke slunci zajišťuje natáčecí panel 9 s elektromotory 64 a otočná konstrukce 27 s otočným mechanizmem 44, 45, 67 kterým je otáčeno elektromotory 71,1,2.3. Podnět k otáčení dávají sluneční čidla 14,62, která hlídají pohyb slunce a nastavují elektrárnu otočnou konstrukci 27 a otočný panel 9 vždy tak, aby skleněné čočky 5/ směřovaly kolmo ke slunci. Sluneční paprsky, které neprocházejí skleněnými čočkami 5 a dopadají vedle na volnou část otočného panelu 9 jsou využity díky fotovoltaickým článkům 10,17 umístěnými na volnou část panelu 9 i na otočnou konstrukcí 27. Díky tomu, že je panel 9 a konstrukce 27 vždy přitočena ke slunci lze tuto možnost využít k další výrobě elektrické energie. To stejné obložení fotovoltajických článků 17 je použito.i při obložení otočné konstrukce 27 na spodní a v přední části, která je také vždy přitočená ke slunci.

5) Skleněné čočky 5, které jsou umístěné v natáčecím panelu 9 a směřují vždy kolmo ke slunci, tak aby mohly díky jejich zakřivení koncentrovat sluneční svit 4 v koncentrovaný paprsek 7. Skleněné čočky 5 na základě svého zakřivení koncentrují sluneční světlo 4 do jednoho bodu, ohniska, které nazývejme koncentrovaným paprskem 7. Vzdálenost ohniska neboli koncentrovaného paprsku 7 určuje velikost zakřivení a průměr skleněné čočky. Z hlediska teplotní roztažnosti skleněného materiálu, který může nepatrně rozostřit koncentrovaný paprsek 7, je třeba skleněnou čočku při usazení do konstrukce 11,12 předsadit o to teplotní roztažení. Při ukotvování skleněných čoček ke konstrukci 11,12 je nutno vytvořit mezi konstrukcí 11,12 a skleněnými čočkami dilatační spáru. Velikost a počet zakreslených skleněných čoček je závislý na velikosti celé elektrárny a jejího potřebného výkonu, protože čím větší průměr čoček, tím větší sílu a teplotu koncentrovaný paprsek 7 vytváří. Pro velmi dobrý výkon elektrárny jsou potřebné čočky o velikosti 2 - 2,5 m v průměru a minimálního počtu 22 kusů. Pokud jsou použity pro sluneční elektrárnu velké skleněné čočky 5 zvyšuje se tím vzdálenost mezi nimi a velikost celého natáčecího panelu 9. Koncentrovaný paprsek 7 vzniká stejně dobře na krajích otočného panelu 9 tak jako uprostřed, za předpokladu, že je otočný panel 9 vždy kolmo ke zdroji světla /slunce/ a tento zdroj je mnohonásobně větší než zmíněný otočný panel 9. Skleněné čočky /5/ mohou být vyměněny i za plast odolný vysokým teplotám. Ochlazování plastových čoček by bylo energetický náročné, protože díky velké teplotě z koncentrovaného paprsku /7/ by došlo k narušení integrity plastového materiálu.

6) Zde jsou zakresleny skleněné čočky v jiné poloze 6 podélného řezu A, proto, aby byla lepší představa jak se tyto čočky s otočným panelem 9 pohybují a otáčí

7) Koncentrovaný paprsek 7 vzniká průtokem slunečního světla přes skleněné čočky 5, které díky svému zakřivení koncentrují sluneční světlo do jednoho bodu v takzvané ohnisko. Tento bod /ohnisko/ nazývejme koncentrovaným paprskem 7, ve kterém se setkávají všechny sluneční paprsky 4 z celé plochy skleněné čočky 5. Vzdálenost a síla koncentrovaného paprsku 7 je ovlivněná velikostí čočky 5 průměrem a velikostí zakřivení skleněné čočky 5. Proto pokud jsou parametry čoček 5 při výrobě dané, tak je vzdálenost koncentrovaného paprsku 7 vyrobené čočky

-3CZ 2019 - 535 A3 od té doby stále stejná a to i při otáčení natáčecího panelu 9 v průběhu celého dne. Vzdálenost koncentrovaného paprsku 7 se nemění ani polohou umístěné elektrárny jestli blíž nebo dál od rovníku a nebo polohou země vůči slunci.....takže ani náklon nebo odklon země nemá vliv na vzdálenost koncentrovaného paprsku 7. Jediným ovlivněním je teplotní roztažnost skleněného materiálu, který může nepatrně rozostřit koncentrovaný paprsek 7, proto je nutno skleněnou čočku 5 při usazení do konstrukce 11,12 předsadit o to teplotní roztažení. Dále jsou skleněné čočky 5 umístěné v konstrukci 11,12 v jiných výškách, tak aby koncentrované paprsky 7 mohly dopadat na půlkruhovou titanovou nádrž 30 v již zmíněné stejné vzdálenosti a vytvářely po celé ploše nádrže 30 vysokou teplotou. Koncentrovaný paprsek 7 je naprosto závislý na vzdálenosti umístěných čoček 5 v konstrukci 11,12 od půlkruhové nádrže 30 v řezu A. Tvar půlkruhu titanové nádrže 30 je zásadní věc pro udržení a vytváření neustálého koncentrovaného paprsku 7 po celý den. Vzorec pro výpočet této vzdálenosti /ohniska/ je v jakékoli matematicko fýzikální příručce.....je to dlouho známá věc. Spíš jde o rozhodnutí jak velká elektrárna bude, a na základě toho stanovit velikost skleněných čoček 5 i jejich zakřivení a dosadit parametry do vzorce. Velikost /průměr/ skleněných čoček 5 ovlivňuje také sílu a teplotu koncentrovaných paprsků 7, proto při použití dvoumetrových až dvou a půlmetrových skleněných čoček 5 vytvářejí koncentrované paprsky 7 při dopadu na půlkruhovou titanovou nádrž 30 teplotu 1500°C až 2000°C. Což vytváří u materiálu velký požadavek na teplotní odolnost. Na základě toho se musí vysoce tepelně odolný materiál na vrchní část nádrže 30, protože bez odolného materiálu by se nemohly využívat plně koncentrované paprsky 7, které předávají všechnu energii ze slunce do půlkruhové titanové nádrže 30. Nejvhodnějším materiálem k použití pro nádrž 30 bude titan a ještě legován materiálem jako je Wolfram, který má vysoký bod tání. U celé nádrže 30 by se mělo dosáhnout teplotní odolnosti, ale zároveň celkové pevnosti při vysokých teplotách, aby se zajistil stálý tvar. Pokud to vyžaduje situace j e možno vysokou teplotu regulovat do teploty u které nebude docházet k tavení a poškození nádrže 30 s mořskou vodou. Toho lze dosáhnout zvýšením nebo snížením vzdálenosti celé konstrukce 11,12 od půlkruhové nádrže 30. Díky zvýšení nebo snížení vzdálenosti celé konstrukce 11,12 od půlkruhové nádrže 30 je možno lépe zaostřovat koncentrovaný paprsek 7.

8) Prázdný proctor 8 v natáčecím panelu 9 slouží pro odlehčení konstrukce 11.12,27. ale také k vedení různý kabelů a potřeb sluneční elektrárny.

9) Natáčecí panel 9_má ve své konstrukci uložené skleněné čočky 5, kterým zajišťuje průběžné natáčení a neustálou polohu kolmo ke slunci. Tak, aby skleněné čočky 5 byly po celou dobu slunečního svitu 4 průběžně zásobovány světlem. Natáčení zajišťují elektromotory se soustavou převodů 64 a otočné čepy 63 s ložisky 82 zajištující jednoduší otáčení panelu i držení celé váhy panelu. Podnět k pohybu a otáčení dává sluneční čidlo 14, které hlídá pohyb slunce a řídí natáčení natáčecího panelu 9 v před a vzad. Panel 9 se musí neustále otáčet za sluncem a pokaždé musí směřovat kolmo ke slunci. To znamená, že slunce musí vždy směřovat na kruhový střed otočného panelu 9, kde je umístěné čidlo 14. Panel se skládá z konstrukce 1,12. na které jsou upevněny skleněné čočky 5, podpůrné tyčové nosníky 68 a fotovoltaické články 10. Konstrukce 11,12 a tyčové nosníky 68 vytvářejí pevnost celého panelu osazeného skleněnými čočkami 5. Pro odlehčení celé konstrukce panelu 11,12 je možno použít dural, titan uhlíková vlákna. U všech zmíněných materiálů nesmíme zapomenout na maximální teplotní dolnost a teplotní roztažnost, která v případě natáčecího panelu může vést k zaseknutí v konstrukci 27 při otáčení. Pro lepší výkon elektrárny a efektivnější využití slunečních paprsků 4 jsou na vrchní straně natáčecího panelu 9 vždy natočeného ke slunci umístěné fotovoltaické články 10. Otočný panel 9 nesmí propouštět teplý vzduch z vnitřní části otočné konstrukce elektrárny 27, tak aby mohl roztáčet turbíny na teplý vzduch 20a.

10) Fotovoltaické články 10 jsou připevněny na vrchní straně natáčecího panelu 9 a to jen na místech, které nejsou osazeny skleněnými čočkami 5. V podstatě jsou fotovoltaické články 10 umístěny na horní konstrukci 11,12. která zároveň vytváří natáčecí panel 9, který se vždy natáčí ke slunci. Mezi konstrukcí 11,12 a články JO je izolace, která chrání proti přehřátí a vibracím z otáčení. Připevnění fotovoltaických článků 10 na izolaci a konstrukci 11,12 musí být provedeno tak, aby se nenarušoval přísun slunečního světla 4 do skleněných čoček 5. Pokud by fotovoltaické články JO

-4CZ 2019 - 535 A3 nebyly připevněmy přímo na konstrukci 11,12 a izolaci, mohly by články 10 vytvářet nežádoucí stín skleněným čočkám 5.

11) Velká konstrukce 11 je zakreslena v otočném panelu 9, kde zajišťuje pevnost a tuhost celého panelu 9, ale také drží celou soustavu skleněných čoček 5 a obložení z fotovoltaických článků 10. Tato konstrukce 11 musí být natolik pevná a houževnatá i ve vyšších teplotách, aby udržela váhu všech skleněných čoček 5, fotovoltaické články 10 a i malou konstrukci 12, která mimo jiné velkou konstrukci zpevňuje. Velká konstrukce s čočkami 5 a fotovoltaickými články 10 nesmí propouštět teplý vzduch z vnitřku elektrárny, protože teplo musí zůstávat uvnitř elektrárny do doby než projde turbínami na teplý vzduch 20a, které tím roztáčí. Další upozornění směřuje k velké váze skleněných čoček 5, které by velká i malá konstrukce nedokázala dostatečně unést, proto jsou použity ještě tyčové nosníky 68, které dávají velké i malé konstrukci 11,12 při otáčení větší pevnost. Jinak pro tuto variantu konstrukce se doporučuje titan a materiál z uhlíkových vláken /karbon/ nebo kombinací obou materiálů pro odlehčení celé konstrukce otočného panelu 9.

12) Malá konstrukce 12 slouží ke zpevnění velké konstrukce 11, ale také k přichycení a zajištění jednotlivých skleněných čoček 5 ve vzdálenosti koncentrovaného paprsku 7 od půlkruhové titanové nádrže 30. Dále jsou na konstrukci 12 přichyceny fotovoltaické články 10. V malé konstrukci 12 jsou skleněné čočky 5 natrvalo upevněny tak, aby při otáčení nedocházelo k posunu nebo vypadnutí z konstrukce natáčecího panelu 9. Velká konstrukce 11 i malá kontsrukce 12 musí být zatěsněna, aby byla nepropustná a udržovala teplý vzduch uvnitř elektrárny tak, aby mohly fungovat turbíny na teplý vzduch 20a.

13) Zakreslený natáčecí panel 9 je v jiné poloze a to v kolmé pozici podélného řezu A, proto aby byla lepší představa jak se panel 9 naklání a otáčí. Jinak platí vše co je uvedeno u čísla devět.

14) Sluneční čidlo 14 hlídá polohu natáčecího panelu 9 tak, aby byl vždy natočen kolmo ke slunci. Proto je čidlo 14 umístěno ve střední části natáčecího panelu 9, aby neustále kontrolovalo polohu panelu 9 v kolmé pozici vůči slunci. To znamená, že slunce musí vždy směřovat na kruhový střed otočného panelu 9, kde je umístěné čidlo 14, tak aby se mohl na panelu 9 správně koncentrovat sluneční svit 4 ve skleněných čočkách 5 v koncentrovaný paprsek 7. Kontrola pozice je ověřována přes GPS souřadnice po celý den tak jak se země otáčí a nebo naklání kolem své osy v různých ročních období. Sluneční čidlo 14 zaznamená, že se otočný panel 9 dostává mimo kolmé naklonění ke slunci a dává impuls dvěma elektromotorům se soustavou převodů 64 k otočení panelu 9 do pozice kolmo ke slunci. Čidlo 14 je odolné proti větším teplotám. U slunečního čidla 14 je třeba přesně nastavit a synchronizovat otáčení natáčecího panelu 9 s otočnou konstrukcí 27 a čidlem 62, protože slunce musí vždy směřovat na podélný střed horní konstrukce 27, ale také na kruhový střed otočného panelu 9, tak, aby docházelo ke správné synchronizaci obou čidel 14,62 a otočného panelu 9 s otočnou konstrukcí 27.

15) Uhel sklonu 15 celé sluneční elektrárny je velice zásadní věc bez, které by nemohla fungovat. Výhodný je kolem 45° tak, aby natáčecí panel 9 ve svislé i v horizontální pozici nebyl stíněn ze strany otočnou konstrukcí 27. To je nejlépe vidět v podélném řezu A, kde je daný úhel 43°. Jedna strana otočné konstrukce 27 musí být vždy níž než ta druhá, protože by jinak sluneční svit 4 nemohl osvětlovat spodní část natáčecího panelu 9 ve svislé pozici 13. ale také osvětlovat panel 9 v horizontální pozici.

16) Prostor 16 slouží pro průběžné ukládání těsnící nehořlavé plachty 22 v podobě rolování nebo skládání v již zmíněném vnitřním prostoru 16 tak jak se natáčecí panel 9 otáčí a pohybuje. Těsnící plachta 22 se průběžně vysouvá a zasouvá do tohoto prostoru, aby mezi natáčecím panelem 9 a konstrukcí 27 neunikal teplý vzduch, který je potřebný k roztáčení větrných turbín na teplý vzduch 20a. Zasunutí nebo vysunutí nehořlavé plachty fúnguje na principu natáčení nebo skládání....např. ve tvaru harmonika.

17) U tohoto čísla jde o obložení fotovoltaickými články na různých částech nosné konstrukce 27

-5CZ 2019 - 535 A3 a to na místech vždy natočených ke slunci, tak aby jsme potenciál slunečního záření 4 využili co nejlépe. Fotovoltaické články 17 by neměly přiléhat přímo ke konstrukci 27 z důvodu proudění vzduchu a ochlazování mezi fotovoltaickými články 17 a konstrukcí 27, ale také pro lepší a snadnější dostupnost při opravách. Fotovoltaické články 17 přidávají celé elektrárně další výkon a efektivnější výrobu elektrického proudu. Fotovoltaické články 17 musí být co nejvíce odlehčené, aby nezatěžovali otočnou konstrukci 27 velkou hmotností.

18) Uchycení_18 fotovoltaických článků 17 drží jejich celou váhu. Dále zajišťuje pevnost a odolnost před přírodními vlivy, které by mohly celé obložení poničit. Materiál pro uchycení by měl být z duralu na venkovní konstrukci 27.

19) V těchto místech jsou vytvořeny vzduchové průduchy 19 do konstrukce 27 a do fotovoltaických článků 17 v průměru větrných turbín jak pro studený nebo teplý vzduch 20a, 32a. V případě průduchů jde o zajištění plynulého proudění horkého a studeného vzduchu přes lopatky větrných turbín 20a, 32a k výrobě elektrické energie.

20a) Větrné turbíny 20a pro horký vzduch jsou umístěny ve vodorovném uložení a v průduchu 19, tak aby mohly využívat stoupajícího horkého vzduchu uvnitř elektrárny /otočné konstrukce 27/ v denních hodinách. Stoupající horký vzduch vzniká, když se studený vzduch průběžně ohřívá o dopadající koncentrované paprsky světla 7 a o titanovou nádrž 30, na které tyto paprsky dopadají v horní části. Horký vzduch stoupá vzhůru do horního prostoru sluneční elektrárny, kde jsou umístěné průduchy 19 s turbínami 20a. přes které tento horký vzduch prochází a roztáčí je. Aby mohly fungovat tyto turbíny na horký vzduch 20a musejí být na spodní konstrukci 27 umístěny ještě jedny průduchy s turbínami 32a, ale na studený vzduch, přes které proudí studený vzduch z věnčí. To se děje samovolně na základě podtlaku vytvořeného ze stoupajícího horkého vzduchu. Tak je studený vzduch nasáván z okolí přes větrné turbíny na studený vzduch 32a a vytváří uvnitř elektrárny ohřívaný proud vzduchu, který roztáčí všechny turbíny 20a, 32a na potřebný výkon k výrobě elektrické energie. Pokud by vznikal větší proud vzduchu lze přidat další turbíny na horký vzduch v řadě pod sebou. Můžeme tím zvýšit několikanásobně potenciál těchto větrných turbín.

20b) Větrné turbíny pro horký vzduch jsou v nočních hodinách v kolmé zvednuté poloze 20b nahoru mimo elektrárnu. Zvednutí turbín 20a nastane pokaždé, kdy sluneční svit 4 přestane dopadat na sluneční elektrárnu. Pokud sluneční svit 4 ustane, nemůže vznikat koncentrovaný paprsek 7, který svým teplem ohřívá vzduch uvnitř elektrárny. Bez tepla začne proudění vzduchu uvnitř elektrárny ustávat až se zastaví, protože proud vzduchuje závislý na stoupání teplého vzduchu na jedné straně a přicházejícího studeného vzduchu z okolí na straně druhé. Jestliže se proud vzduchu uvnitř elektrárny vytratí přestanou turbíny na horký vzduch 20a pracovat. Proto vždy, když turbíny 20a se přestanou otáčet dostávají podnět elektromotory se soustavou převodů 92 ke zvednutí ramen 90. Ramena 90 se začnou zvedat a přemísťovat společně s připevněnými turbínami 20a do kolmé a svislé polohy pod označením 20b a to do prostoru nad sluneční elektrárnou, kde okolní vítr převezme otáčení turbín v poloze 20b. Otočný mechanizmus 93 umožňuje natáčení větrných turbín 20a podle směru proudění větru. Jde o ložiskové osazení, které umožňuje větrným turbínám 20a otáčení v 360 stupních. Díky tomu můžou turbíny 20a využívat větrné proudění ze všech směrů. Na základě zvednutí turbín do pozice 20b můžeme vyrábět elektrickou energii v nočních hodinách. Pokud nastane východ slunce vše se vrací do původní polohy takže se zdvihací ramena 90 s turbínami 20a začnou sklápět a ukládat zpět do vodorovné výchozí polohy 20b v průduchu elektrárny. Otáčení turbín 20a opět převezme proud teplého vzduchu v elektrárně.

21) Šipka ukazuje směr proudění a vstup horkého vzduchu do průduchů 19. kde jsou umístěné turbíny na teplý vzduch 20a.

22) Těsnící nehořlavá plachta 22 je důležitou součástí sluneční elektrárny, protože zadržuje horký vzduch uvnitř otočné konstrukce 27 do doby než projde větrnými turbínami na teplý vzduch 20a. Bez této těsnící nehořlavé plachty by teplý vzduch opouštěl elektrárnu různými mezerami předčasně a turbíny 20a, by se tak bez teplého vzduchu nemohly otáčet pro výrobu elektrického

-6CZ 2019 - 535 A3 proudu. Tato plachta je upevněná na otočnou konstrukci 27 a otáčecí panel 9, který díky svému otáčení tuto nehořlavou plachtu bud vysouvá nebo zasouvá do prostoru 16. Zasouvání nebo vysouvání nehořlavé plachty funguje na principu natáčení nebo skládání....např. ve tvaru harmonika. Plachta by měla být teplu odolná a poddajná.....dále pevná a vzduchu těsnící.

23) Hladina mořské vody musí být stále stejná a to i když dochází k velkému odpařování uvnitř titanové nádrže 30, která je neustále celý den zahřívána koncentrovanými paprsky 7. Proto hladinu mořské vody v nádrži 30 hlídá hladinové čidlo 73. které zajistí neustálý přísun mořské vody. Pokud hladina klesne z důvodu odpařování, předá hladinové čidlo 73 povel čerpadlu 57 k dočerpání předehřáté mořské vody z nádrže 49 na stanovenou hladinu. Po doplnění předá hladinové čidlo 73 opět povel čerpadlu 57 k jeho vypnutí. Čidlo 73 funguje na principu plováku.

24) Mořská voda je umístěná uvnitř prostoru titanové nádrže 30, na kterou dopadají koncentrované paprsky 7 rovnoměrně a celou vrchní plochu nádrže 30 tím zahřívají. Na základě vzniklého tepla se mořská voda uvnitř nádrže 30 mění v páru, která probublává v prostoru pro vodní páru 25. Z prostoru 25 pára putuje potrubím 28 až do turbíny na vodní páru 47. z které pokračuje dál do spirály 50 pro kondenzaci vodních par, kde se kondenzuje v čistou vodu a je odvedena do nádrže 56. Odpařování mořské vody má za následek, že se v titanové nádrži 30 a v mořské vodě koncentruje sůl do doby než je slaný roztok nasycený, potom začne sůl krystalizovat do podoby jemných krystalků, které klesají na velkou vibrační desku 79, která je umístěná uvnitř a na spodní straně půlkruhové titanové nádrže 30. Pod vibrační deskou 79 jsou umístěny vibrační články 78, které vibrují s vibrační deskou 79 tak, že vibrace a daný sklon sesouvají vykrystalizovanou sůl k přepadové hraně 74, kde následovně přepadává do koryta 84 odkud je odčerpána čerpadlem 52 do nádrže 53. V průběhu odpařování mořské vody a odčerpávání koncentrované soli musíme mořskou vodu dodávat zpět do půlkruhové titanové nádrže 30 a to čerpadlem 57 a soustavou potrubí 60,38. tak aby odpařování mohlo neustále pokračovat. Jinak je mořská voda čerpána čerpadlem 57 přímo z moře z hloubky 100m, kde je studená mořská voda stabilní a je protlačována přes filtr na pevné částice a mořské živočichy 58 do nádrže pro ochlazování 49. Nečistoty by mohli zanášet jak čerpadlo 57 tak potrubí 60.38. ale i nádrž na studenou mořskou vodu 49 a titanovou nádrž 30 s teplou mořskou vodou.

25) Prostor pro vodní páru 25 je potřebnou součástí sluneční elektrárny. Teplo vznikající z koncentrovaného paprsku 7 zahřívá titanovou nádrž 30 s mořskou vodou 24, která pod touto teplotou vytváří velmi silné probublávání až prskání a stříkání z hladiny 23 mořské vody 24 na plochy volného prostoru titanové nádrže 30. které nejsou pod vodou. Bez tohoto prostoru by se dostávala část slané vody do potrubí pro vodní páru 28 a docházelo by tak k zanášení. Proto je vytvořen prostor 25 před místem vstupu vodních par 26, aby se sůl v mořské vodě 24 z tohoto prskání a stříkání usazovala na plochách volného prostoru 25. Vysrážená sůl na těchto plochách je občas rozpouštěna zvednutím hladiny 23 mořské vody 24 nad úvodní hladinu, tak aby se nánosy rozpustily a nezablokovaly místo vstupu 26 a potrubí 28.

26) Označené místo šipkou vyznačuje vstup vodní páry z prostoru 25 do potrubí 28. V podstatě se v tomto místě odvádí vzniklá pára do potrubí 28. která putuje k turbínám na vodní páru 47.

28) Potrubí 28 odvádí vzniklou páru z prostoru pro vodní páru 25 směrem do parní turbíny 47. Po opuštění z turbíny 47 putuje zůstatková pára dál potrubím 48 do spirály pro kondenzaci vodních par 50. Po kondenzaci se vzniklá voda samovolně odvádí potrubím 55 do nádrže pro čistou vodu 56.

29) Směr proudu vodní páry ukazuje jak se vzniklá párá v prostoru pro vodní páru 25 dostává do potrubí 28, ve kterém proudí do doby než dorazí do parní turbíny 47, kde roztáčí lopatky. Po opuštění turbíny 47 je směr proudu označen číslem 54. protože se už jedná o zbytkovou páru.

30) Nádrž 30 musí být z teplotně odolného materiálu, který odolá teplotám 1500 až 2000°C. Nádrž 30 musí být v podélném řezu A ve tvaru půlkruhu tak, aby jednotlivé koncentrované paprsky 7

-7 CZ 2019 - 535 A3 dopadali ve stejné vzdálenosti. Bez tohoto půlkruhového zakřivení a nastavení vzdálenosti skleněných čoček 5 v konstrukci 11,12 a otočném panelu 9 by koncentrované paprsky světla 7 nepůsobily na horní ploše titanové nádrže 30.

31) Ukončení 31 titanové nádrže 30 ve tvaru půlkruhu/Rez A/je z důvodu proudění vzduchu uvnitř elektrárny od turbín na studený vzduch 32a k turbínám na teplý vzduch 20a. Proudění vzniká díky podtlaku a nasávání studeného vzduchu z okolí elektrárny přes větrné turbíny 32a do vnitřního prostoru spodní části elektrárny, kde se ohřívá o koncentrované paprsky světla 7 plus o horkou nádrž 30 a mění se v horký vzduch, který stoupá do vrchní části elektrárny, kde jsou umístěné větrné turbíny na horký vzduch 20a. Tento horký vzduch prochází turbínami 20a a pokračuje dál ven mimo elektrárnu a vytváří tak uvnitř konstrukce 27 podtlak. Na základě ukončení půlkruhové titanové nádrže 30 na obou stranách to jest v horní i dolní části elektrárny může vznikat uvnitř elektrárny proudění vzduchu, který pohání větrné turbíny 32a, 20a. Stoupající proud vzduchu ochlazuje i vnitřní část sluneční elektrárny.

32a) Zde jsou zakresleny větrné turbíny 32a pro studený vzduch v poloze uvnitř průduchu elektrárny, kde využívají vytvořeného podtlaku k nasávání okolního vzduchu ke svému roztáčení. Podtlak vzniká ze stoupajícího teplého vzduchu uvnitř elektrárny, který se průběžně ohřívá. Ohřátý horký vzduch uvnitř elektrárny stoupá vzhůru a prochází skrz turbíny 20a a odchází ven mimo elektrárnu. Na základě toho vzniká uvnitř elektrárny podtlak, který umožňuje na spodní části průduchu elektrárny nasávat studený vzduch z okolí elektrárny přes větrné turbíny na studený vzduch 32a. Díky tomu vzniká uvnitř elektrárny proudění vzduchu, které roztáčí turbíny 20a, 32a.

32b) Větrné turbíny 32a pro studený vzduch jsou zakresleny v nočních hodinách ve svisle zvednuté poloze nahoru 32b mimo elektrárnu. Při západu slunce totiž přestává sluneční svit 4 dopadat na sluneční elektrárnu a díky tomu proudění vzduchu uvnitř elektrárny bez dopadajícího koncentrovaného paprsku 7 ustává, protože proud vzduchuje závislý na stoupání ohřátého vzduchu na jedné straně a přicházejícího studeného vzduchu z okolí do elektrárny na straně druhé. Pokud se proud vzduchu uvnitř elektrárny vytrácí začnou turbíny na studený vzduch /32a/ s pomalovat a proudění vzduchu /33/ s přicházející nocí uvnitř turbíny /32a/ pomalu ustává až dojde k zastavení. V okamžiku ukončení proudění vzuchu uvnitř elektrárny elektromotory 92 začnou zvedat, přemísťovat zdvihací ramena 91 společně s připevněnými turbínami 32a do kolmé a svislé polohy pod označením 32b. Tím se turbíny 32a dostávají do prostoru nad sluneční elektrárnou, kde okolní vítr převezme otáčení turbín v poloze 32b. Díky funkci otočného mechanizmu 93 je umožněno natáčení větrných turbín 32a podle směru proudění větru. Jde o ložiskové osazení, které umožňuje větrným turbínám 32a otáčení v 360° stupních. Díky tomu můžou turbíny 32a využívat větrné proudění ze všech směrů. Při východu slunce, vše se vrací do původní polohy v průduchu elektrárny. Na základě toho převezme otáčení turbín 32a opět proud teplého vzduch z elektrárny.

33) Šipka 33 ukazuje směr proudění a vstup studeného vzduchu do průduchů 19, ve kterých jsou umístěné turbíny na studený vzduch 32a, přes které vzduch prochází a roztáčí lopatky. Po průchodu turbínami 32a putuje studený vzduch do vnitřní části elektrárny, kde se zahřeje a stoupá k turbínám na teplý vzduch 20a.

34) Čidlo 34 spouští odčerpávání slaného koncentrátu uvnitř koryta 84, které je umístěno v titanové nádrži 30. Čidlo 34 také zajišťuje kontrolu množství soli nahromaděné na otvoru s čerpadlem 35,52, ale také před čidlem 34 samotným. Pokud se nahromadí dostatek soli před čidlem 34 vyšle čidlo podnět ke spuštění čerpadla 52 a k následnému odčerpání vykrystalizované soli do nádrže pro slaný koncentrát 53. Princip čidla 34 neboli spouštěcího zařízení funguje na základě slabého laserového paprsku, který neustále vychází přímo z čidla 34 a dopadá na kontaktní desku 85 umístěnou před tímto čidlem 34. Takže pokud se z malé vibrační desky 77 a z přepadové hrany 74 nahromadí na otvoru s čerpadlem 35,52 dostatek vykrystalizované soli přeruší sůl laserový paprsek, který sepne čidlo 34 a to vy šle podnět čerpadlu 52 k j eho spuštění. Po odčerpání soli začne laserový paprsek znovu probíhat vyšle čidlo 34 opět podnět čerpadlu 52 k jeho vypnutí a vše se vrátí do klidového režimu.

-8CZ 2019 - 535 A3

35) Šipka 35 ukazuje místo vstupu vykrystalizované soli do potrubí 36 přes čerpadlo 52. které dává směr a pohyb tomuto koncentrátu do nádrže pro slaný koncentrát 53.

36) Potrubí 36 pro slaný koncentrát, které odvádí vykrystalizovanou sůl z otvoru s čerpadlem 35,52 a z titanové nádrže 30 do nádrže pro slaný koncentrát 53. Potrubí 36 musí být vodotěsné, odolávat vyšším teplotám a dlouhodobějším účinkům koncentrované soli.

37) V tomto místě ukazuje šipka 37 vstup předehřáté mořské vody do titanové nádrže 30 a to na základě čerpadla 57, které doplňuje předehřátou mořskou vodu z nádrže 49 do už zmíněné titanové nádrže 30. Podnět k zapnutí a ke vstupu nebo doplnění předehřáté mořské vody dává hladinové čidlo 73 umístěné v nádrži 30, které sleduje hladinu mořské vody 23. Pokud dojde ke snížení hladiny mořské vody 23 díky silnému odpařování předá hladinové čidlo 73 podnět čerpadlu 57 k zapnutí, které doplní studenou mořskou vodu do ochlazovací nádrže 49 a zároveň z ní vytlačí předehřátou mořskou vodu do titanové nádrže 30.

38) Potrubí 38 k dopravování předehřáté mořské vody z nádrže 49 do titanové nádrže 30. Předehřívání mořské vody vzniká v nádrži 49 o spirálu 50, ve které se ochlazuje vzniklá pára, která zároveň předává teplo okolní mořské vodě. Proud v potrubí 38 vytváří čerpadlo 57 a mořská voda, která je zároveň čerpána z velké hloubky pro lepší ochlazování spirály 50. Potrubí 38 musí být vodotěsné, pevné, ale také pružné a lehké.

39) Otvor 39 v pohyblivé nosné konstrukci 27 umožňuje pevnému potrubí 28,36,38 projít skrz a napojit se na neupevněné vysokotlaké hadice 43, které přenášejí pohyb při otáčení nosné konstrukce 27. Hadice 43 zároveň odvádějí páru, mořskou vodu a slaný koncentrát na místo určení.

40) Mezera 40 mezi otočnou nosnou konstrukcí 27 a pevnou nosnou konstrukcí 46 dává vysokotlakým hadicím 43 prostor při otáčení elektrárny v jednom i v druhém směru. Mezera 40 vytváří dostatečný prostor k libovolnému nahrnování a natahování hadic 43 při otáčení. Bez toho by elektrárna nemohla dobře převádět kapaliny a horkou páru.

41) Otvor 41 v pevné nosné konstrukci 46 umožňuje pevnému potrubí 28,36,38 projít skrz a napojit se na vysokotlaké hadice 43, které přenášejí pohyb a zároveň odvádějí páru, mořskou vodu, slaný koncentrát na místo určení.

42) Šipka 42 ukazuje směr proudu vykrystalizované soli v potrubí 36. Proud vytváří čerpadlo 52, které nasává vykrystalizovanou sůl z otvoru s čerpadlem 35,52 a posílá ji do nádrže pro slaný koncentrát 53. Čerpadlo 52 je spouštěno na podnět čidla 34, které kontroluje množství vykrystalizovaný soli v korytu 84. Koncentrát se skládá z vykrystalizované soli a malé části vody, aby čerpadlo 52 mohlo vytvořit pohyb a směr tomuto koncentrátu právě do nádrže 53.

43) Neupevněné vysokotlaké hadice 43 jsou velice důležité pro správné fungování celé elektrárny. Vysokotlaké hadice 43 slouží k přenosu horké páry, mořské vody a slaného koncentrátu mezi pohyblivou 27 a pevnou konstrukcí 46. Tím, že se elektrárna otáčí za sluncem v jednom i v druhém směru jsou vysokotlaké hadice 43 schopné díky nastavenému nahrnutí a volnému položení měnit svou délku a tvar při natahování a stahování. Je tedy důležité, aby vysokotlaké hadice 43 upevněné k pevnému potrubí 28,36,38 mezi pohyblivou 27 a pevnou konstrukcí 46 byli velmi dobře a pevně spojeny v napojení.

44) Středový otočný mechanizmus - neboli kulová kola 44 nesou vnitřní hmotnost sluneční elektrárny a zajišťují otáčení konstrukce 27 v 360° od východu k západu a k opětovnému nastavení k východu. Aby se sluneční elektrárna mohla otáčet je pohyb a velká hmotnost přenášena na kulová kola 44, která leží na vnitřní kruhové kolejnici 72, po které se otáčejí. Kulová kola 44 společně s elektromotory 71,1,2,3 zajišťují konstrukci 27 potřebné otáčení a posouvání v obou směrech na požadovanou polohu. Kulová kola 44 jsou posazena na kolejnici 72, která jsou upevněna k vrchní

-9CZ 2019 - 535 A3 straně pevné konstrukce 46 /viz. řez A/. Kolejnice 72 zajišťují pevnost a dobrou stabilitu bez které by se elektrárna nemohla bezpečně a pohodlně otáčet. Ukotvení kulových kol 44 k otočné konstrukci 27 zajišťují ocelové vidlice 70, které zároveň umožňují otáčení těchto kulových kol 44. Rychlost a sílu otáčení zajišťují elektromotory se soustavou převodů 71,1,2,3, které se zapínají a vypínají na základě čidla 62, který hlídá stálé natočení přímo ke slunci. Proto je čidlo 62 umístěno na horní straně sluneční elektrárny.

45) Krajní otočný mechanizmus - neboli kulová kola 45 nesou krajní hmotnost sluneční elektrárny a zajišťují otáčení konstrukce 27 v 360° od východu k západu a k opětovnému nastavení k východu. Aby se sluneční elektrárna mohla otáčet je pohyb a velká hmotnost přenášena na kulová kola 45, která leží na krajní kruhové kolejnici 72 po které se otáčejí. Kulová kola 45 společně s elektromotory 71,1,2,3 zajišťují konstrukci 27 potřebné otáčení a posouvání v obou směrech na požadovanou polohu. Kulová kola 45 jsou posazena na kolejnici 72, která je upevněna k vrchní straně pevné konstrukce 46 /viz. řez A/. Kolejnice 72 zajišťují pevnost a dobrou stabilitu bez které by se elektrárna nemohla bezpečně a pohodlně otáčet. Ukotvení kulových kol 45 k pevné konstrukci 46 zajišťují ocelové vidlice 70, které zároveň umožňují otáčení těchto kulových kol 45. Důvod proč jsou ukotvená kulová kola 45 k pevné konstrukci 46 je, aby se nezatěžovala pohyblivá konstrukce 27 další hmotností, proto jsou připevněna k vrchní straně pevné konstrukce 46 a ne k pohyblivé konstrukci 27. Rychlost a sílu otáčení zajišťují elektromotory 71,1,2,3. které se zapínají a vypínají na základě čidla 62, který hlídá stálé natočení přímo ke slunci.

46) Pevná nosná konstrukce 46 je celá ze železobetonu tak, aby odolávala tlakům a pohybům horní otočné konstrukce 27. Nosná konstrukce 46 je osazena třemi kruhovými kolejnicemi 72, které zajistí pevnost a stabilitu bez, které by se otočná konstrukce 27 nemohla bezpečně a pohodlně otáčet. Pevná nosná konstrukce ze železobetonu 46 přenáší celou váhu elektrárny do základů pod sebou, proto je zapotřebí vytvořit kvalitní základy, které neohrozí elektrárnu při jejím fungování.

47) Parní turbína 74 vyrábějící elektrickou energii na základě tlaku a páry, která vzniká zahříváním mořské vody 24 koncentrovanými paprsky 7 uvnitř titanové nádrže 30. Na základě velké teploty vzniká z mořské vody 24 pára, která probublává v prostoru pro vodní páru 25. Z tohoto prostoru 25 odchází pára rovnou potrubím 28 přímo do parní turbíny 47, kde prochází přes řadu listů za sebou a roztáčí je na velkou rychlost. Každá řada listů vyrábí elektrickou energii zvlášť, díky tomu můžeme zvýšit potenciál parní turbíny 47 přidáním řady listů, které přidají navíc ještě větší výkon a efektivitu a to podle množství vyrobené páry.

48) Potrubí 48 pro odvádění zůstatkové páry slouží k tomu, aby chladnější pára po předání většiny energie v parní turbíně 47 byla odvedena do spirály pro kondenzaci vodních par 50, kde zkondenzuje v čistou vodu. Potrubí je z termoplastu nebo kovové.

49) Ochlazovací nádrž 49, ve které j e umístěná studená mořská voda, ale také spirála ke kondenzaci vodních par 50. Studená mořská voda je čerpána čerpadlem 57 přímo z moře a z hloubky 100m, tak aby dokázala dobře ochlazovat. Umístěná spirála 50 je v nádrži 49 průběžně ochlazována studenou mořskou vodou, díky které se uvnitř spirály 50 mění chladnější pára z vycházející turbíny 47 na kondenzát čisté vody. Na druhou stranu je studená mořská voda průběžně ohřívána právě o spirálu 50 a putuje dál předehřátá z nádrže 49 do nádrže 30 a to pomocí čerpadla 57, které doplňuje mořskou vodu v nádrži 30 na podnět hladinového čerpadla 73. Bez ochlazovací nádrže 49 by nemohla kondenzovat čistá voda a vznikat předehřátá mořská voda. Jedná se o kovovou nádrž, která by měla dlouhodobě odolávat účinkům slané vody a vodě vůbecNádrž 49 je izolovaná, aby se celá izolovala od okolní teploty tak jako potrubí 60, které studenou mořskou vodou přivádí právě do ochlazovací nádrže 49. Je to proto, aby nedocházelo ke zbytečnému zahřívání studené mořské vody do doby než ochladí spirálu 50 pro kondenzaci vodních par.

50) Spirála 50 ke kondenzaci vodních par zajišťuje ochlazování zůstatkové chladnější páry, která vychází z parní turbíny 47 a přeměňuje jí kondenzací na čistou vodu. Aby mohla spirála 50 správně fungovat je celá umístěna do ochlazovací nádrže 49, která je naplněná studenou mořskou vodou

-10CZ 2019 - 535 A3 přivedenou čerpadlem 57 přímo z moře a z velké hloubky /100m/. Uvnitř nádrže 49 předává spirála 50 zbytkové teplo z páry do studené mořské vody, díky které vzniká uvnitř spirály 50 kondenzát čisté vody. Na druhou stranu studená mořská voda absorbuje teplo z páry a průběžně se ohřívá. Na základě toho vzniká předehřátá mořská voda, která putuje dál do titanové nádrže 30/ a to na podnět čerpadla 57. Aby docházelo ke správnému ochlazování musí fungovat výměna předehřáté mořské vody za studenou. To vzniká díky čerpadlu 57, které dočerpává studenou mořskou vodu do nádrže 49 a zároveň vytlačuje předehřátou mořskou vodu do titanové nádrže 30. Čerpadlo 57 se spouští na podnět hladinového čidla 73, které reaguje na odpaření a pokles hladiny mořské vody 23 v titanové nádrži 30. Silné odpařování má za následek častý proud, který přivádí studenou mořskou vodu do ochlazovací nádrže 49 a předehřátou mořskou vodu do titanové nádrže 30. Spirála 50 ke kondenzaci vodních par promění zbytkovou páru v kondenzát čisté vody, který je potom samovolně další zbytkovou párou a tlakem vytlačována do nádrže na čistou vodu 56. Samovolné vytlačování kondenzované vody funguje díky průduchu 81, který umožňuje přebytečný vzduch uvolnit mimo nádrž na čistou vodu 56 a prostor tak vyplnit čistou vodou. Bez průduchu 81 by voda zůstávala na místě a nemohla by pokračovat přes narůstající tlak na obou stranách.... to jest ve spirále 50 v potrubí 55 a v nádrži 56.

51) Šipka 51 ukazuje směr proudu předehřáté mořské vody z ochlazovací nádrže 49 do titanové nádrže 30.

52) Čerpadlo 52 odčerpává nahromaděnou vykrystalizovanou sůl z koryta 84 s malým poměrem mořské vody, tak aby vznikl tekutý koncentrát, který lze snadno dopravit potrubím 36 do nádrže pro slaný koncentrát 53. Čerpadlo 52 se spouští a vypíná na základě čidla 34, které hlídá množství nahromaděné soli nad čerpadlem 52. Tím vzniká průběžné odčerpávání díky, kterému se koryto 84 a vnitřek nádrže 30 nezanáší vykrystalizovanou solí vzniklou silným odpařováním z mořské vody. Materiál musí odolávat vyšším teplotám, tlakům a vysoké koncentraci soli.

53) Nádrž 53 slouží k ukládání slaného koncentrátu, který je složen z vykrystalizované soli a malého množství mořské vody. Na základě toho, že se mořská voda odpařuje z titanové nádrže 30 začne se vykrystalizovaná sůl hromadit na velké vibrační desce 79, která díky sklonu a vibracím sesouvá vykrystalizovanou sůl k přepadové hraně 74, kde přepadává do koryta 84 odkud je na podnět čidla 34 odčerpávána čerpadlem 52 společně s malým množstvím mořské vody do nádrže 53 pro slaný koncentrát. Slaný koncentrát dostává do nádrže 53 nejenom díky čerpadlu 52, ale i díky potrubí 36. Čerpadlo 52 se spouští a vypíná na základě čidla 34, které vyšle podnět k zapnutí pokaždé, když množství nahromaděné vykrystalizované soli v korytu 84 přeruší laserový paprsek, který neustále vychází z čidla 34 ke kontaktní desce 85. Pokud je vykrystalizovaná sůl odčerpána laseroví paprsek začne znovu procházet ke kontaktní desce 85 a čidlo 34 vyšle opět podnět, ale k vypnutí čerpadla 52. Nádrž 53/ má na horní straně umístěný pojistný ventil 80, který má na starosti upouštět přebytečný tlak a páru, která se uvolňuje z teplého slaného koncentrátu uloženého právě do vnitřního prostoru nádrže 53. Z nádrže 53 může být slaný koncentrát dál přečerpáván ke konkrétnímu zpracování.

54) Šipka 54 ukazuje směr proudu zůstatkové páry, která vychází z parní turbíny 47 a pokračuje potrubím 48 do spirály ke kondenzaci vodních par 50. Potrubí 48 drží směr zůstatkové páry a zároveň ji odvádí k již zmíněné spirále ke kondenzaci vodních par 50. Směr proudu 54 zůstatkové páry určuje sám tlak a pára vycházející už z prostoru 25.

55) Potrubí 55 odvádí zkapalněnou vodu ze spirály 50 pro kondenzaci vodních par do nádrže 56, kde se čistá voda ukládá.

56) Nádrž 56 slouží k uskladnění čisté vody, která vzniká z chladnější neboli zůstatkové vodní páry přicházející z parní turbíny 47 a pokračuje potrubím 48 do spirály ke kondenzaci vodních par 50, kde se vysráží. Ze spirály 50 se čistá voda samovolně vytlačuje další přicházející párou, která neustále vychází z parní turbíny 47, a to do nádrže na čistou vodu 56. Čistá voda je odváděna potrubím 55, které spojuje spirálu 50 a nádrž 56. Na horní straně nádrže 56 je umístěný průduch

-11 CZ 2019 - 535 A3

81. který umožňuje samovolné vytlačování kondenzované čisté vody ze spirály 50 a únik přebytečného vzduchu právě z nádrže 56. Bez průduchu 81 by voda zůstávala na místě a nemohla by pokračovat přes narůstající tlak na obou stranách.... to jest ve spirále 50 v potrubí 55 a v nádrži 56. Kondenzovaná čistá voda je sice vedlejší produkt sluneční elektrárny při výrobě elektrického proudu, ale vhodnost pro další použití je tak velká, že by byla škoda tuto vodu nevyužít třeba k pití nebo k zavlažování a pěstování různých plodin.

57) Čerpadlo 57 zajišťuje přívod studené mořské vody přímo z moře do sluneční elektrárny, která by jinak bez mořské vody nemohla fungovat. Čerpadlo /57/ skrze potrubí /60/ a filtr na pevné částice /58/ nasává mořskou vodu z hloubky 100 m a to proto, aby byla mořská voda co nejvíce studená a teplota stabilní. Na základě toho může studená mořská voda dobře ochlazovat spirálu pro kondenzaci vodních par /50/, která je celá umístěná v ochlazovací nádrži /49/. Mořská voda se, ale zároveň ohřívá o tuto spirálu /50/ a proto je nutná průběžná výměna ohřáté mořské vody za studenou. Výměna vzniká dočerpáváním studené mořské vody čerpadlem /57/ do ochlazovací nádrže /49/, kde je odtud zároveň vytlačována předehřátá mořská voda do nádrže /30/. Podnět k zapnutí nebo vypnutí čerpadla /57/ dává hladinové čidlo /73/ umístěné v titanové nádrži /30/ a to vždy při poklesu hladiny mořské vody /23/ díky neustálému odpařování. Časté doplňování vytváří proud, který přivádí studenou mořskou vodu do nádrže /49/ a předehřátou mořskou vodu do titanové nádrže /30/. V tomto případě může být použito běžné čerpadlo s odolností proti vodě a soli.

58) Filtr na pevné částice a mořské živočichy 58 je umístěný před čerpadlem 57, aby mohl zabránit ve vstupu všem nečistotám a také mořským živočichům do nádrží 49.30 a systému potrubí 38. Pokud by tam filtr nebyl docházelo by k zanášení celé elektrárny. Filtr by měl být účinný, odolný a lehce vyměnitelný, tak aby se mohl kdykoli vyndat, vyměnit popř. očistit a znovu použít. Materiál by měl odolávat vodě a soli takže můžeme použít plast nebo nerez ocel s filtračním textilem.

59) Šipka 59 ukazuje směr proudu studené mořské vody do nádrže 49 odkud po ohřátí pokračuje dál pod číslem 51 do titanové nádrže 30. Proud vytváří čerpadlo 57, které nasává mořskou vodu do potrubí 60 přes filtr na pevné částice 58. Mořská voda je čerpána z hloubky 100 m. Čerpadlo 57 se spouští na základě čidla 73, které při poklesu hladiny mořské vody 32 v nádrži 30 dá povel k zapnutí a vytvoření směru tohoto proudu 59 při nasávání.

60) Potrubí 60 pro studenou mořskou vodu přivádí studenou mořskou vodu do sluneční elektrárny, která pomáhá ochlazovat spirálu ke kondenzaci vodních par 60 umístěnou v nádrži 49. Celé potrubí /60/ od moře k nádrži 49 je izolováno od okolního prostředí, tak jako nádrž 49 samotná. Důvodem k izolaci potrubí je, aby se co nejvíce zamezil ohřev mořské vody v potrubí dokud nedorazí do nádrže 49, kde studená mořská voda dobře ochladí umístěnou spirálu 50 ke kondenzaci vodních par. Pokud by se cestou ke sluneční elektrárně mořská voda v potrubí 60 ohřívala docházelo by ke špatnému ochlazování spirály 50 a špatné kondenzaci zůstatkové vodní páry na čistou vodu. To by mělo za následek, že většina zůstatkové páry by odcházela přes průduch 81 a nekondenzovala by v čistou vodu.

61) Začátek 61 vibrační desky musí těsně přiléhat na titanovou nádrž 30 a hladce navazovat z konstrukce 27 tak, aby do prostoru s velkými vibračními články 78 nepronikala slaná mořská voda. Tím by docházelo k zanášení článků 78 vykrystalizovanou solí. Proto je třeba použít vhodné těsnění, které by utěsňovalo nejenom začátek 61, ale i celou velkou vibrační desku 79 po okrajích, kde se stýká s titanovou nádrží 30. Okraje vibrační desky 79 jsou zahnuty směrem k nádrži 30, tak aby co nejlépe přiléhali na již zmíněnou titanovou nádrž 30. Nejvhodnější těsnění bude lamela z měkkého kovu /měděný plech/, který bude vložen mezi vibrační desku 79 a titanovou nádrž 30 po všech okrajích velké vibrační desky 79. Měděný plech je měkký a tvárný, proto bude dobře odolávat vibracím z vibračních článků 78, ale také vyšším teplotám uvnitř nádrže 30 a soli, vodě z mořské vody. Zahnuté okraje jsou jen na třech stranách, vibrační desky 79, tak aby mohli být umístěné vibrační články 78 právě pod vibrační desku 79. Čtvrtá strana je začátek 61 vibrační desky /79, která musí těsně přiléhat být konická neboli sešikmená, aby pozvolna mohli krystalky

-12 CZ 2019 - 535 A3 soli najíždět z nejslabší do nejsilnější tloušťky vibrační desky 79. Je to z důvodu, aby se vykrystalizovaná sůl nezachytávala na začátku 61 vibrační desky 79 a klouzala dolů po vibrační desce 79 k přepadové hraně 74.

62) Sluneční čidlo 62 má na starosti neustálou kontrolu správného natočení otočné konstrukce 27 přímo ke slunci. To jest, že slunce musí vždy směřovat na podélný střed horní konstrukce 27, ale také na kruhový střed otočného panelu 9. Pokud čidlo 62 zjistí odchylku od stanoveného přímého natočení posílá podnět elektromotorům 71,1,2,3. které začnou posouvat otočnou konstrukcí 27 do té doby než čidlo 62 zjistí správné nastavení konstrukce 27 vůči slunci a vůči otočnému panelu 9 směřujícího vždy kolmo ke slunci a odesílá znovu podnět, ale k zastavení elektromotorů 71.1.2.3. Bez čidla 62 by nedocházelo ke správnému natáčení otočné konstrukce 27, protože neustále hlídá pohyb slunce od východu k západu tak jak se planeta otáčí. Čidlo 62 hlídá svojí přesnou polohu vůči slunci přes GPS, tak aby se otočná konstrukce 27 přesně synchronizovala se sluncem, ale také s čidlem 14 a natáčecím panelem 9. Pokud by se nenastavila přesná synchronizace obou čidel 14.62 a otočného panelu 9 s otočnou konstrukcí 27 nemohlo by docházet ve skleněných čočkách 5 ke koncentraci slunečních paprsků 4 na koncentrovaný paprsek 7.

63) Otočné čepy 63 zajišťují otáčení celého natáčecího panelu 9 pro potřeby kolmého nastavení ke slunci. Aby se otočný panel 9 mohl otáčet musí být pevně spojen s otočným čepem 63 na obou stranách jedině tak se zajistí rovnoměrné otáčení. Pohon pro otáčení čepů 63 spojených s panelem 9 zajišťují elektromotory se soustavou převodů 64, které jsou spouštěny a zastavovány na podnět čidla 14. které hlídá neustále kolmé nastavení ke slunci na základě GPS. Oba dva otáčecí čepy 63 mají na koncích ozubení 86, do kterého přenášejí elektromotory 64 kroutící moment. Otočné čepy 63 jsou uloženy na otočných ložiscích 82, které usnadňují otáčení a snižují odpor, ale také spotřebu elektrické energie při použití elektromotorů 64.

64) Dva elektromotory a soustava převodů 64 předávají točivý moment dvěma otočným čepům 63 a natáčecímu panelu 9, který je k těmto čepům 63 připevněn. Elektromotory 64 jsou pevně připevněny na otočné konstrukci 27 hned pod otočnými čepy 63 v místech na proti sobě. Je to z důvodu, aby oba elektromotory 64 mohli rovnoměrně předávat točivý moment přes převody ozubených kol na ozubení 86, které je umístěné na straně otočných čepů 63 směřujících ven z elektrárny. Díky tomu, že jsou otočné čepy 63 s panelem 9 pevně spojeny dochází ke společnému otáčení a správnému nastavování slunečního svitu 4 kolmo ke slunci. Elektromotory se soustavou převodů 64 jsou spouštěny a vypínány na základě slunečního čidla 14, které neustále hlídá kolmé nastavení natáčecího panelu 9 ke slunci přes GPS.

65) Kryt 65 sluneční elektrárny slouží k zakrytí elektrického vedení, potrubí 28, ale také k ucelení celého tvaru otočné konstrukce 27. Tímto krytem můžeme zakrýt celou zadní stranu sluneční elektrárny. Kryt 65 můžeme zmenšit jen na zakrytí toho nejnutnějšího a šetřit tak hmotnost otočné konstrukce 27.

66) Konec 66 šikmé konstrukce 27 znamená ukončení elipsovitého tvaru pokud se díváme z hora. Pokud se díváme kolmo k šikmé konstrukci 27 nebylo by ukončení elipsovitého, ale kruhového tvaru.

67) Jistící a podpůrný otočný mechanizmus - neboli kulová kola 67 podpírají a pomáhají otáčet prodlouženou otočnou konstrukcí 27, která by jinak zatěžovala krajní a středový otočný mechanizmus 44,45 velkou hmotnostní. Díky tomu se může konstrukce 27 otáčet rovnoměrně a přitom mít dostatečnou stabilitu. Podpůrný mechanizmus 67 nese hmotnost krajní prodloužené otočné konstrukce 27, ale také zajišťuje otáčení této konstrukce 27 v 360° od východu k západu a k opětovnému nastavení k východu. Aby se sluneční elektrárna mohla otáčet je pohyb a velká hmotnost přenášena na kulová kola 67, která jsou v tomto případě upevněna jenom pod krajní prodlouženou konstrukcí 27, pod kterou jsou kulová kola 67 posazena přímo na nejkrajnější a největší kruhovou kolejnici 72, po které se otáčí. Tato největší a nej vzdálenější kruhová kolejnice 72, na které se kulová kola 67 otáčí je umístěná okolo celé elektrárny a ne pod ní jako je to u

-13 CZ 2019 - 535 A3 středové a krajní kolejnice 72, po které se otáčí kulová kola 44,45. Na základě toho se může prodloužená pohyblivá konstrukce 27 otáčet a posouvat v obou směrech na požadovanou polohu. U jistícího a podpůrného mechanizmu 67 je opět kolejnice 72 upevněna ke spodní straně pevné konstrukce 46 /viz. řez A/, která zajistí pevnost a dobrou stabilitu. Upevnění kulových kol 67 jen ke krajní otočné konstrukci 27 je z důvodu, aby se nemusely pokládat a připevňovat ve velkém počtu a s velkými náklady po celé nejkrajnější a největší kolejnici 72. Rychlost a sílu otáčení zajišťují elektromotory se soustavou převodů 71,1,2,3, které se zapínají a vypínají na základě čidla 62.

68) Podpůrné tyčové nosníky 68 podpírají a zpevňují velkou a malou konstrukci 11,12 při otáčení natáčecího panelu 9. Důvodem pro zpevnění natáčecího panelu 9 podpůrnými nosníky 68 je velká hmotnost skleněných čoček 5 umístěných v konstrukci 11,12.

69) Šikmá hrana 69 otočné konstrukce 27 navazuje na šikmou plochu elektrárny, která tvoří sklon 43°. Ukončení sklonu vytváří rovina pro větrné turbíny 20a, na teplý vzduch. Od roviny pro větrné turbíny 20a šikmá hrana 69 pokračuje dál směrem vzhůru na konec otočné konstrukce 27. To je nejlépe vidět v podélném řezu A.

70) Ocelové vidlice 70 drží a jistí kulová kola 44,45,67 na kolejnicích 72 při otáčení pohyblivé konstrukce 27, ale také pomáhají snadněji a na místě otáčet s kulovímy koly 44,45,67, protože každé kulové kolo s vidlicí 70 přenáší váhu jednotlivě. Tím pádem vzniká rovnoměrné přenášení celé váhy otočné konstrukce 27 na ocelové vidlice 70 i kulová kola 44,45,67. ale také na kolejnice 72 a pevnou konstrukci ze železobetonu 46. Pohyb a otáčení konstrukce 27 vzniká díky elektromotorům a soustavě převodů 71.1.2.3, ale i na základě čidla 62, které tyto elektromotory 71.1.2.3 spouští nebo vypíná podle správného nastavení. Valivý pohyb je díky vidlicím 70 přenášen na kulová kola 44.45.67. která se otáčí po kulových kolejnicích 72 a vytváří tak otáčení v každé vidlici 70 a kulovém kolu zvlášť. Krajní otočný mechanizmus 45 má upevněné ocelové vidlice 70 k pevné nosné konstrukci ze železobetonu 46 a to z důvodu nezatěžovat horní otočnou konstrukci 27 další hmotností. Ale u středového a jistícího podpůrného otočného mechanizmu 44.67 je to naopak a ocelové vidlice 70 jsou upevněny na otočné konstrukci 27 proto, že jich není tolik, ale také z důvodu dvojího jištění, tak aby se otočná konstrukce 27 nesesunula. Upevnění vidlic 70 v jistícím otočném mechanizmu 67 je jen pod prodlouženou krajní konstrukci 27.

71) Tři elektromotory 71 a soustava převodů slouží k otáčení nosné konstrukce 27 v 360°, tak aby mohla sluneční elektrárna pokrýt celý rozsah slunečního záření 4 od východu k západu a k opětovnému nastavení k východu. První dva elektromotory 71 jsou upevněny k vrchní části pevné nosné konstrukce ze železobetonu 46, tak aby mohly dostatečně přenášet pohyb do prodlouženého kruhového výstupku, který je v podstatě prodlouženou otočnou konstrukcí 27. Tento výstupek je umístěn ve spodní části konstrukce 27, kde je vysunut po okrajích celé kruhové délky hned na proti kulovým kolům 45, vidlicím 70 a pevné konstrukci 46. Tak aby mohlo k otáčení docházet je zapotřebí pevně umístit ozubení 87 po celé vnitřní kruhové délce boční strany tohoto kruhového výstupku neboli prodloužené otočné konstrukce 27. Ozubení 87 je umístěné naproti kulovým kolům 45. Díky tomu mohou první dva elektromotory 71 přenášet otáčení přes soustavu převodových kol na ozubení 87 a otáčet tak celou horní konstrukcí 27 podle potřeb nastavení. Umístění prvních dvou elektromotorů 71 na konstrukci 46 je z důvodu velké hmotnosti těchto dvou elektromotorů, které by zbytečně zatěžovaly nosnou otočnou konstrukci 27, ale také kvůli lepšímu uspořádání, upevnění a opravách. Třetí elektromotor 71 je uchycený přímo do krajní otočné konstrukce 27 hned vedle jistícího a podpůrného otočného mechanizmu - kulová kola 67 a to z důvodu, že má elektrárna na jedné straně protáhlý tvar, který vznikl na základě navrhnuté konstrukce elektrárny. Vzniklý protáhlý tvar je přiměřeně elipsovitého tvaru a ten by neumožňoval elektromotoru 71 kruhového otáčení při upevnění elektromotoru 71 k pevné nosné konstrukci ze železobetonu 46. Takže pokud by byl electromotor 71 umístěn k pevné nosné konstrukci 46 tak jak je to u elektromotorů 71 nastal by problém s otáčením a pohonem krajní otočné konstrukce 27 právě z důvodu již už zmíněného prodlouženého elipsovitého tvaru, který by vedl k zaseknutí. V podstatě je třetí elektromotor 71 umístěný do otočné konstrukce 27 tak, aby tento třetí electromotor

-14CZ 2019 - 535 A3 se soustavou převodů směřoval dolů a předával točivý moment do ozubení 94. které je umístěné do pevné konstrukce 46. Díky tomu se neotáčí celá pevná konstrukce 46. ale jenom třetí elektromotor 71 společně s otočnou konstrukcí 27. V podstatě se třetí electromotor 71 odráží od pevné konstrukce 46 a dodává potřebnou hybnou sílu prvnímu a druhému elektromotoru 71. Třetí elektromotor 71 musí být ve stálém kontaktu s ozubením 94, které je upevněné po celé délce vnitřní boční strany nejkrajnější pevné nosné konstrukce 46 (řez B), tak aby mohl přenášet kroutící moment po celou dobu otáčení. Tady je velice důležité připomenout, že se všechny tři elektromotory 71 musí otáčet společně, aby docházelo k synchronizaci otáček ve stejném směru. Spouštění a vypínání elektromotorů 71 provádí sluneční čidlo 62, které neustále sleduje správné natočení ke slunci. Jinak hmotnost prvních dvou elektromotorů 71 není potřeba řešit budou upevněna na konstrukci ze železobetonu 46.

72) Středová, krajní a nej krajnější ocelová kolejnice 72 slouží ke snížení valivého odporu a lepšímu valení kulových kol 44.45.67, ale také ke snadnějšímu otáčení celé nosné konstrukce 27, protože právě na kolejnicích 72 je nosná konstrukce 27 umístěna. Velká hmotnost konstrukce 27 musí být rovnoměrně přenášena přes kulová kola 44.45.67 do kolejnic 72 a do konstrukce ze železobetonu 46, která zajištuje stabilní a pevný podklad. Hmotnost celé elektrárny musí být rozložena do středové, krajní a nejkrajnější kolejnice 72, tak aby se dobře celá váha rozprostřela.

73) Hladinové čidlo 73 hlídá a udržuje hladinu mořské vody 23 v titanové nádrži 30 na stejné úrovni, protože díky silným koncentrovaným paprskům 7, které dopadají na titanovou nádrž 30 vzniká vysoká teplota, která odpařuje mořskou vodu právě v již zmíněné nádrži 30 do prostoru 25. Na základě odpařování se mořská voda ztrácí v titanové nádrži 30 a je potřeba ji průběžně doplňovat. To zajišťuje hladinové čidlo 73, které funguje na principu plováku a vysílá podnět k zapnutí čerpadla 57 pokaždé, když plovák klesne pod stanovenou mez. A naopak pokud čerpadlo 57 doplní mořskou vodu tak se plovák zvedne zpět na stanovenou hladinu a čidlo 73 vyšle znovu podnět, ale k vypnutí čerpadla 57. Hladinové čidlo 73 musí odolávat slané vodě a být z teplotně odolného materiálu.

74) Přepadová hrana 74 ukončuje vibrační desku 79, na které se usazuje vykrystalizovaná sůl z neustálého odpařování a koncentrování mořské vody uvnitř titanové nádrže 30. Na základě vibrací z vibračních článků 78 se vykrystalizovaná sůl po dopadnutí na vibrační desku 79 posouvá díky šikmému sklonu směrem dolů k přepadové hraně 74, která ukončí další posouvání, a to tak, že krystalky soli přepadnou do koryta 84. Uvnitř koryta 84 jsou umístěné malé vibrační desky 77, které dál sesouvají již zmíněné krystalky soli do střední části koryta 84, kde je umístěné čidlo 34 a ústí čerpadla 52.

75) Rošty 75 trojúhelníkovitého tvaru zpevňují a drží šikmou otočnou konstrukci 27 s otočnou konstrukcí 27 naproti. Nejlépe vidět v řezu A a v pohledu z hora. Rošty 75 mají mezi sebou odstupy, aby mohla propadávat vykrystalizovaná sůl z velké vibrační desky 79 do koryta 84. Trojúhelníkovitý tvar mají rošty 75 proto, protože na ostré hraně se nedokáže udržet nebo usazovat vykrystalizovaná sůl. Díky tomu dokáží rošty 75 dobře propouštět krystalky soli a na druhé straně dokáží konstrukci 27 držet pevně spojenou.

76) Malé vibrační články 76 rozvibrovávají dvě malé vibrační desky 77 z důvodu posouvání vykrystalizované soli směrem do středu koryta 84 a k čerpadlu 52. Vibrační články 76 jsou umístěny na obou stranách spodní části koryta 84, kde jsou položeny a upevněny k titanové nádrži 30. Dále jsou na malé vibrační články 76 volně položeny malé vibrační desky 77, ale musí těsně přiléhat, tak aby docházelo k přenášení vibrací. Díky vybíračím z vibračních článků 76 a sklonu vibračních desek 77 se vykrystalizovaná sůl sesouvá po obou stranách směrem k umístěnému čidlu 34, ale také k čerpadlu 52 a nehromadí se na již zmíněných vibračních deskách 77. Čerpadlo 52 je umístěno uprostřed koryta 84 takže malé vibrační články 76 svými vibracemi zajišťují přesun vykrystalizované soli k otvoru s umístěným čerpadlem 52, který tyto krystaly soli odsaje. Dále vibrační články 76 udávají sílu, tempo a délku vibracím. Můžeme je tedy nastavit tak, aby začali vibrovat vždy po určitém nastaveném čase a ne po celou dobu.

-15 CZ 2019 - 535 A3

77) Malé vibrační desky 77 slouží k zachytávání vykrystalizované soli z přepadové hrany 74 na svém povrchu, kde se díky sklonu a vibracím z malých vibračních článků 76 dlouho neudrží a putuje do střední části koryta 84 a k čerpadlu 52. Malé vibrační desky 77 jsou umístěny na obou stranách spodní části koryta 84, kde jsou položeny na malé vibrační články 76, které jsou upevněny na titanové nádrži 30. Malé vibrační desky 77 musí být volně položeny na malých vibračních článcích 76, ale těsně přiléhat tak, aby docházelo k přenášení vibrací. Na základě sklonu a vibrací sesouvají malé vibrační desky 77 vykrystalizovanou sůl z obou stran směrem dolů do středu koryta 84 k umístěnému čidlu 34 a k čerpadlu 52. Malá vibrační deska 77 je uvnitř vodotěsná, protože by se jinak slaný koncentrát a vykrystalizovaná sůl dostávala dovnitř k malým vibračním článkům 76, kde by docházelo k postupnému zanášení. Na základě toho musí být malá vibrační deska 77 po okrajích zahnutá směrem k titanové nádrži 30, tak aby po přiložení na tuto nádrž 30 dobře přiléhala. Protože mezi zahnutý okraj malé vibrační desky 77 a nádrž 30 je vložen ještě měděný proužek plechu, který je umístěn po celém okraji vibrační desky 77. Proto při správném upevnění měděný proužek plechu dobře dotěsnuje a odolává vibracím, ale vyšším teplotám nebo mořské vodě. Díky tomu, se do prostoru s malými vibračními články 76 nedostává vykrystalizovaná sůl a mohou dobře vibrovat.

78) Velké vibrační články 78 jsou rozmístěné s menšími rozestupy pod celou spodní plochou velké vibrační desky 79 tak aby mohla deska 79 rovnoměrně vibrovat a jsou upevněny k titanové nádrži 30. Na velké vibrační články78 je volně položená velká vibrační deska 79, která zároveň musí těsně přiléhat tak, aby docházelo k přenášení vibrací. Díky sklonu a rovnoměrným vibracím z vibračních článků 78 se vykrystalizovaná sůl sesouvá z celé vibrační desky 79 směrem dolů k přepadové hraně 74, kde následně přepadá do koryta 84. Takže velké vibrační články 78 zajišťují posouvání krystalků soli po velké vibrační desce 79. Velké vibrační články 78 udávají sílu, tempo a délku vibracím. Na základě toho je možno nastavit články 78 tak, aby začaly vibrovat vždy v nastavený čas a ne po celou dobu odpařování.

79) Velká vibrační deska 79 vibruje na základě velkých vibračních článků 78, které jsou umístěné mezi touto vibrační deskou 79 a titanovou nádrži 30. Velká vibrační deska 79 je uvnitř vodotěsná, protože by se jinak slaný koncentrát a vykrystalizovaná sůl dostávala dovnitř k velkým vibračním článkům 78, kde by docházelo k postupnému zanášení. Na základě toho musí být velká vibrační deska 79 na třech okrajích zahnutá směrem k titanové nádrži 30, protože čtvrtá strana je začátek 61 vibrační desky 79, který musí být bez zahnutí a dobře přiléhat k nádrži 30. Zahnutý okraj a začátek 61 vibrační desky 79 zajišťují to, že po přiložení velké vibrační desky 79 na nádrž 30 všechny čtyři strany dobře přiléhají. Dále je mezi zahnutý okraj velké vibrační desky 79 a nádrž 30 vložen ještě měděný proužek plechu, který je umístěn po celém okraji vibrační desky 79. Proto při správném upevnění měděný proužek plechu dobře dotěsnuje a odolává vibracím, ale i vyšším teplotám nebo mořské vodě. Díky tomu, se do prostoru s velkými vibračními články 78 nedostává vykrystalizovaná sůl a mohou dobře vibrovat.

80) Ventil nádrže 80 pro slaný koncentrát 53 má na starosti upouštět přebytečný vzduch a páru, která se uvolňuje z teplého slaného koncentrátu skládajícího se z vody a soli uloženého právě do vnitřního prostoru nádrže 53. Díky ventilu a jeho upouštění může vzduch a pára uvolňovat místo pro slaný koncentrát, který je odčerpáván čerpadlem 52 přímo z koryta 84 a titanové nádrže 30 odtud putuje potrubím 36 přímo do nádrže 53. ve které se hromadí a postupně ochlazuje.

81) Průduch 81 slouží k odvádění přebytečného vzduchu z nádrže na čistou vodu 56 a to z důvodu, aby mohl přebytečný vzduch uvolňovat místo pro kondenzát čisté vody ze spirály 50. Pro lepší vysvětlení je ze spirály 50 kondenzovaná voda samovolně vytlačována do nádrže 56 neustálou další zbytkovou párou, která vychází z parní turbíny 47. Bez průduchu 81 by voda zůstávala ve spirále 50 a nemohla by pokračovat přes narůstající tlak na obou stranách, to jest ve spirále 50, v potrubí 55 i v nádrži 56. Průduch 81 je umístěný na horní straně nádrže 56, tak aby přebytečný vzduch mohl bez problémů unikat ven z nádrže 56.

-16 CZ 2019 - 535 A3

82) Ložiska 82 slouží k lehčímu a jednoduššímu otáčení otočného čepu 63. To je zapotřebí vždy, když se otočný čep 63 spojený spolu s natáčecím panelem 9 natáčí kolmo ke slunci.

83) Vodotěsná mezera 83 je vytvořena mezi titanovou nádrží 30 a velkou vibrační deskou 79 z důvodu, aby velké vibrační články 78 měli v tomto prostoru možnost vibrovat. Protože právě v této vodotěsné mezeře 83 jsou rovnoměrně rozmístěné velké vibrační články 78, které svými vibracemi rozvibrovávají velkou vibrační desku 79 nad sebou.

84) Koryto 84 zachycuje vykrystalizovanou sůl, která přepadává z přepadové hrany 74. V korytu 84 jsou umístěné malé vibrační články 76 a malé vibrační desky 77. Dále je v horní části koryta 84 upevněný rošt 75 trojúhelníkovitého tvaru, který zpevňuje konstrukci 27 a zároveň umožňuje z přepadové hrany 74 propadávat krystalkům soli hlouběji do koryta 84. Koryto 84 je vlastně jenom pojmenováním daného prostoru uvnitř titanové nádrže 30.

85) Kontaktní deska 85 je umístěná naproti čidlu 34 a udržuje nastavený úsek laserového paprsku ve stejné vzdálenosti od zmíněného čidla 34. Čidlo 34 neustále vysílá laserový parsek ke kontaktní desce 85, která udržuje nepřerušený laserový paprsek do doby než je přerušen nahromaděnou vykrystalizovanou solí z vibrační desky 79,77 a přepadové hrany 74. Po přerušení laserového paprsku vyšle čidlo 34 podnět k zapnutí čerpadla 52 pro odčerpání nahromaděné soli z koryta 84. Po odčerpání se znovu obnoví nepřerušovaný laserový paprsek a dojde k opětovnému kontaktu čidla 34 s kontaktní deskou 85. Na základě toho vyšle čidlo 34 opět podnět, ale tentokrát k vypnutí čerpadla 52.

86) Ozubení 86 na otočných čepech 63 pomáhá elektromotorům 64 předávat kroutící moment právě do otočných čepů 63, které na základě toho otáčí s otočným panelem 9. Společné otáčení je jen za předpokladu pevného spojení čepů 63 a otočného panelu 9. Ozubení 86 je vyfrézováno přímo do otočných čepů 63 na boční kruhové ploše, tak aby se elektromotory 64 co nejlépe k této ploše dostaly a mohli přenášet kroutící moment. Otočné čepy 63 s ozubením 86 jsou umístěny společně s dvěma elektromotory 64 na protilehlých stranách, tak aby se zajistil rovnoměrný pohon a otáčení. Elektromotory 64 se soustavou převodů jsou umístěny na ozubení 86 přímo, tak aby se točivý moment zbytečně neprodlužoval a okamžitě předával točivou sílu přes soustavu převodů rovnou do ozubení 86.

87) Ozubení pro první a druhý elektromotor 71 je umístěno na prodlouženém výstupku otočné konstrukce 27. Výstupek společně s ozubením 87 pomáhá prvnímu a druhému elektromotoru 71 dostatečně předávat točivý moment do celé konstrukce 27 a otáčet s ní. Ozubení 87 je pevně zabudováno do prodlouženého výstupku po celé jeho kruhové délce v rozsahu 360°, tak aby se mohl pokrýt celý rozsah slunečního záření 4 od východu k západu při otáčení konstrukce 27 za sluncem. Jak už bylo zmíněno ozubením 87 a otočnou konstrukcí 27 je otáčeno dvěma elektromotory 71, které jsou upevněny do pevné konstrukce 46 vzhůru k tomuto ozubení 87 a k otočné konstrukci 27. Na základě pevného ukotvení v konstrukci 46 se první a druhý electromotor 71 v místě neprotáčejí a předávají svůj točivý moment vzhůru přímo do ozubení 87, které je umístěné pevně na výstupku otočné konstrukce 27, která se díky tomuto spojení otáčí. První a druhý electromotor 71 se soustavou převodů jsou umístěny na ozubení 87 přímo, tak aby se točivý moment zbytečně neprodlužoval a okamžitě předával točivou sílu na ozubení 87.

88) Pevné spojení 88 vytvářejí kovové plechy, které drží elektromotory 64 připevněné stabilně na otočné konstrukci 27. Tyto kovové plechy jsou upevněny na obou stranách elektromotorů 64 a ke konstrukci 27, tak aby se vytvořilo pevné spojení 88. Díky tomu, že je pevné spojení 88 vytvořeno s elektromotory 64 a soustavou převodů hned pod otočnými čepy 63 můžeme na základě toho přenášet točivý' moment rovnou na ozubení 86 do otočných čepů 63 samotných. Pevné spojení může být nahrazeno i kovovými šrouby. Důvodem tohoto spojení je aby, elektromotory 64 neujížděly po konstrukci 27, ale předávaly točivou sílu do otočných čepů 63 a otočného panelu 9.

89) Šikmé spojení 89 navazuje z otočného panelu 9 na výše postavený otočný čep 63. Jde o další

-17 CZ 2019 - 535 A3 spojení konstrukce 11,12 s čepem 63. který drží celý otočný panel 9 při otáčení. Dále je na šikmé spojení 89 položeno obložení z fotovoltaických článků 10, které využívá další prostor k výrobě elektrické energie.

90) Zdvihací ramena 90 slouží ke zvedání nebo ukládání větrných turbín 20a. Ramena 90 a turbíny 20a jsou spolu pevně spojeny tak, že dochází ke společnému pohybu nahoru a dolu. Proto pokud se zdvihací ramena 90 s turbínami 20a začnou zdvihat z vodorovné polohy v konstrukci 27 do polohy kolmo nahoru mimo konstrukci 27 tak jsou označeny číslem 20b. Zdvihání nebo ukládání ramen 90 zajišťují elektromotory 92, které díky ukotvení a soustavě převodů mohou tyto ramena 90 zdvihat společně s turbínami na horký vzduch 20a do kolmé polohy 20b. A nebo se naopak ukládat zpět do průduchu 19.

91) Zdvihací ramena 91 slouží ke zvedání nebo ukládání větrných turbín na studený vzduch 32a, tak aby mohly po celý den vyrábět elektrickou energii. Ramena 91 a turbíny 32a jsou spolu pevně spojeny tak, že dochází ke společnému pohybu nahoru a dolu. Proto pokud se zdvihací ramena 91 s turbínami 32a začnou zdvihat ze svislé

92) Elektromotory 92 se soustavou převodů zajišťují zdvihání a ukládání ramen 90,91 společně s turbínami 20a,32a z průduchu a do průduchu 19/, protože jsou s rameny 90,91 pevně spojeny. Každý elektromotor 92 je opatřený soustavou převodů, které dávají snadnější točivý moment ke zvedání a ukládání zdvihacích ramen 90,91.

93) Otočný mechanizmus 93 slouží k natáčení větrných turbín 20a,32a podle proudění a směru větru nad elektrárnou. Jde o jednoduché ložiskové osazení, které umožňuje větrným turbínám 20a,32a otáčení v 360 stupních. Díky tomu můžou turbíny 20a,32a v prostoru 20b,32b využívat větrného proudění ze všech směrů k výrobě elektrické energie. Pokud dojde ke sklápění větrných turbín 20a,32a zpět do průduchů 19 v elektrárně musí nejdříve dojít ke srovnání s průduchy 19 a teprve potom k uložení. Srovnání nastává samovolně a to vždy, když se zdvihací ramena 90,91 a turbíny 20a.32a začnou sklápět směrem dolů k průduchu 19 v elektrárně. Při sklápění začne působit gravitace na otočný mechanizmus 93, který při vyšším náklonu a hmotnosti otočí větrné turbíny vždy tak, že jsou v poloze směrem dolů k větrnému průduchu 19. Před průduchem 19 se sepne pojistka, která větrné turbíny zajistí na místě, tak aby se už otočný mechanizmus 93 neotáčel a na základě toho mohou být potom dál dosunuty do průduchu 19 a zajištěny. Pokud by se začaly zdvihací ramena 90,91 s větrnými turbínami 20a,32a opět zdvihat nahoru tak se pojistka v průběhu zdvihání vypne a otočný mechanizmus může znovu fungovat.

94) Ozubení 94 slouží k otáčení konstrukce 27 a je umístěno do pevné konstrukce ze železobetonu 46 a to z důvodu, že je elektrárna na jedné straně protáhlého tvaru, který vychází ze vzniklé konstrukce 27. Na základě toho se jedna strana konstrukce 27 protáhla do přiměřeně elipsovitého tvaru, který potřebuje jiné technické řešení než je u ozubení 87. Proto je vhodné umístit ozubení 94 k pevné nosné konstrukci 46 a třetí elektromotor 71 pevně uchytit do konstrukce 27 a to právě z důvodu, aby mohlo docházet k otáčení prodloužené konstrukce 27. Pokud by to bylo naopak jako je to u prvního a druhého elektromotoru 71 a ozubení 87 došlo by při otáčení k zaseknutí a zastavení celé elektrárny. Proto je lepší umístit třetí elektromotor 71 do otočné konstrukce 27 směrem dolů, tak aby mohl kopírovat ozubení 94 a předávat do něj točivý moment. Ozubení 94 je pevně ukotvené a umístěné na boční straně uvnitř pevné konstrukce 46, aby se neprotáčelo. Na základě toho může třetí elektromotor 71 předávat točivý moment do ozubení 94 a otáčet jak sám se sebou tak i s otočnou konstrukcí 27. V podstatě se třetí elektromotor 71 odráží od ozubení 94 a pevné konstrukce 46 a dodává další potřebnou hybnou sílu prvnímu i druhému elektromotoru 71 k otáčení konstrukce 27. Jinak třetí elektromotor 71 je umístěný na ozubení 94 přímo, tak aby se točivý moment zbytečně neprodlužoval a okamžitě předával točivou sílu přes soustavu převodů rovnou na ozubení 94. Všechny tři elektromotory 71 se musí otáčet společně tak, aby docházelo k synchronizaci otáček ve stejném směru.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Víceúčelová sluneční elektrárna osazená z části fotovoltaickými články, vyznačující se tím, že sestává z části pro koncentraci a usměrňování slunečních paprsků určené pro ohřev vzduchu a kapaliny v nádrži z tepelně vodivého materiálu, dále z části, která sestává z nejméně jedné horkovzdušné turbíny a nejméně z jedné turbíny na studený vzduch využívajících proudění vzduchu v části pro koncentraci a usměrňování slunečních paprsků, dále z části sestávající z nádrže z tepelně vodivého materiálu umístěné v částipro koncentraci a usměrňování slunečních paprsků pro přeměnu kapaliny na páru a k ní navazující části s parní turbínou pro výrobu energie a dále pak částí určenou pro kondenzaci páry a odvod kapaliny do speciálních nádrží, rovněž pak i k odsolování vody a/nebo výrobu vodíku.
2. 2. Víceúčelová sluneční elektrárna podle bodu 1, vyznačující se tím, že část pro koncentraci a usměrňování slunečních paprsků sestává z otočného panelu, v němž je umístěna nejméně jedna skleněná a/nebo plastová čočka nebo nejméně jedna skleněná koule napněná vodou, přičemž otočný panel je poháněn pomocí nejméně jednoho elektromotoru, jež je řízen pomocí čidla a je otočný ve dvou osách nahoru a dolů.
3. 3. Víceúčelová sluneční elektrárna podle bodu 1, vyznačující se tím, že otočný panel je pohyblivě sklopně umístěn v otočné části konstrukce elektrárny, kdy tato soustava je poháněna nejméně jedním elektromotorem a řízena nejméně jedním čidlem panelu, které synchronizováno s nejméně jedním čidlem pro řízení pohybu konstrukce elektrárny, přičemž soustava s čočkami usměrňuje sluneční paprsky na nádrž s vodou, která je vyrobena z tepelně vodivého materálu a je propojena s parní turbínou.
4. 4. Víceúčelová sluneční elektrárna podle bodu 1, vyznačující se tím, že otočná část panelu i konstrukce elektrárny je opatřena fotovoltaickými články.
5. 5. Víceúčelová sluneční elektrárna podle bodu 1, vyznačující se tím, že v části konstrukce pro ohřev vzduchu jsou provedeny průduchy ve spodní a horní části pro proudění vzduchu kde k těmto průduchům v horní části jsou přiřazeny horkovzdušné turbíny a k průduchům ve spodní části jsou přiřazeny studeno vzdušné turbíny.
6. 6. Víceúčelová sluneční elektrárna podle bodu 1, vyznačující se tím, že horkovzdušné i studeno vzdušné turbíny jsou upevněny na ramenech umožňujících pohyb turbín mimo průduchy do volného prostoru.
7. 7. Víceúčelová sluneční elektrárna podle bodu 1, vyznačující se tím, že nádrž z tepelně vodivého materiálu obsahuje vibrační desku umístěnou na vibrační články, kdy deska je umístěna na dno nádrže s náklonem pro pomalé sesouvání krystalů soli a vibrační deska je ukončena korytem pro odvod kyrstalků soli.
8. 8. Víceúčelová sluneční elektrárna podle bodu 1, vyznačující se tím, že pára pohánějící parní turbínu pokračuje z turbíny a případně i zbytková nevyužitá pára do spirály pro kondenzaci vodních par, kde kondenzuje v čistou vodu a je odváděna do nádrže na čistou vodu
9. 9. Víceúčelová sluneční elektrárna, vyznačující se tím, že usměrněním slunečních paprsků na tepelně odolnou návrž s kapalinou dochází k ohřevu kapaliny a k její změně na páru, jež je vedena a pohání parní turbínu, kdy zbytková pára a použitá páraje odváděna do kondenzační a ochlazovací nádoby kde se kondenzuje na vodu, přižemž případné nečistoty jsou oddělovány a odváděny z teperlně odolné nádoby pomocí nejméně jedné vibrační desky, jež je uložena na vibračních článcích kdy vibrace odvádí nečistoty do koryta a poté do skladovací nádrže.