RU2013655C1 - Aerodynamic solar power station - Google Patents

Aerodynamic solar power station Download PDF

Info

Publication number
RU2013655C1
RU2013655C1 SU914944016A SU4944016A RU2013655C1 RU 2013655 C1 RU2013655 C1 RU 2013655C1 SU 914944016 A SU914944016 A SU 914944016A SU 4944016 A SU4944016 A SU 4944016A RU 2013655 C1 RU2013655 C1 RU 2013655C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tower
power station
turbogenerator
base
solar power
Prior art date
Application number
SU914944016A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Я. Киселев
Original Assignee
Киселев Владимир Яковлевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Киселев Владимир Яковлевич filed Critical Киселев Владимир Яковлевич
Priority to SU914944016A priority Critical patent/RU2013655C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2013655C1 publication Critical patent/RU2013655C1/en

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

FIELD: solar power engineering. SUBSTANCE: power station has draft tower 1 with air intake arrangement 2. Top of the tower accommodates turbogenerator 3 and moisture trap 4, as well as tank 5 for collecting water (condensate) communicating by way of a system of pipes 6 with hydraulic generator 7 located at the base of the tower. EFFECT: expanded functional capabilities of power station. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к гелиотехнике в частности к аэродинамическим гелиостанциям, предназначенным для преобразования солнечной энергии в энергию ветра, а затем в механическую и электрическую. The invention relates to solar engineering, in particular to aerodynamic solar stations, designed to convert solar energy into wind energy, and then into mechanical and electrical.

Данная станция может быть использована для получения электрической энергии, данная установка является источником пресной воды (конденсата), потенциальная энергия которой может использоваться для вырабатывания электроэнергии на гидрогенераторе. This station can be used to produce electrical energy, this installation is a source of fresh water (condensate), the potential energy of which can be used to generate electricity on a hydrogenerator.

Известна ветроаэростатная установка башенного типа, установленная в зоне ветров. Установка содержит воздуховод на неподвижном основании, подпорно-вытяжную трубу и ветроколесо. Воздушные потоки через воздуховод попадают на лопасти рабочего колеса и выходят в подпорно-вытяжную трубу, создавая таким образом дополнительную подъемную силу, при этом одновременно конденсируется влага на холодных стенках воздуховода. Влага собирается в нижней части установки. Known wind tower installation of a tower type, installed in the zone of winds. The installation comprises an air duct on a fixed base, a retaining and exhaust pipe and a wind wheel. Air flows through the duct enter the impeller blades and exit into the retaining and exhaust pipe, thus creating additional lifting force, while moisture condenses on the cold walls of the duct. Moisture is collected at the bottom of the unit.

Недостатком данной установки является низкий КПД энергетической установки и слабая конденсация влаги. The disadvantage of this installation is the low efficiency of the power plant and poor condensation.

Известна аэродинамическая гелиостанция, выбранная за прототип, в которой тяговая башня выполнена в виде каркаса и закрепленного на нем пленочного материала. У основания башни размещен пленочный прозрачный свод. В башне размещен турбогенератор и система водорода (коллектор, трубопроводы, сосуды). Known aerodynamic solar station, selected for the prototype, in which the traction tower is made in the form of a frame and mounted on it a film material. At the base of the tower is a transparent film vault. The tower contains a turbogenerator and a hydrogen system (collector, pipelines, vessels).

Недостатком прототипа является сложная конструкция рефлекторных концентраторов, сложная тепловая система аккумуляции энергии, невысокий КПД установки. The disadvantage of the prototype is the complex design of reflex concentrators, a complex thermal energy storage system, low installation efficiency.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение КПД станции. The aim of the invention is to simplify the design and increase the efficiency of the station.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что гелиостанция снабжена гидрогенератором, установленным у основания башни и связанным трубопроводами с емкостью для воды, и уловителем влаги, причем последние расположены в вершине башни. This goal is achieved due to the fact that the solar station is equipped with a hydrogenerator installed at the base of the tower and connected by pipelines with a water tank and a moisture trap, the latter being located at the top of the tower.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что отличительными признаками предлагаемой гелиостанции является установка у основания башни гидрогенератора, связанного трубопроводами с емкостью для воды, а также уловителя влаги, выполненного в виде ребристого лабиринта и установленного над турбогенератором в вершине башни. Эти признаки соответствуют критерию "Существенные отличия". Comparative analysis with the prototype shows that the distinctive features of the proposed solar station are the installation of a hydrogenerator at the base of the tower, connected by pipelines to a water tank, as well as a moisture trap made in the form of a ribbed labyrinth and installed above the turbogenerator at the top of the tower. These signs meet the criterion of "Significant differences".

На чертеже показана конструктивная схема аэродинамической гелиостанции. The drawing shows a structural diagram of an aerodynamic solar station.

Станция содержит тяговую башню 1 с воздухозаборниками 2 у основания. Стенки башни выполнены из теплоизоляционного материала. The station contains a towing tower 1 with air intakes 2 at the base. The walls of the tower are made of insulating material.

В вершине башни установлен турбогенератор 3 для отбора мощности и поднимающегося по стволу башни потока воздуха. Над турбогенератором установлен уловитель влаги 4, выполненный в виде ребристого лабиринта и установленный под углом к вертикальной оси турбогенератора. Емкость 5 для сбора воды (конденсата), расположенная на вершине башни, связана системой трубопроводов 6 с гидрогенератором 7, размещенным у основания башни. У основания башни расположено пленочное оптически прозрачное покрытие 8. At the top of the tower there is a turbogenerator 3 for power take-off and an air flow rising along the barrel of the tower. Above the turbogenerator, a moisture trap 4 is installed, made in the form of a ribbed maze and installed at an angle to the vertical axis of the turbogenerator. The tank 5 for collecting water (condensate) located on the top of the tower is connected by a piping system 6 with a hydrogenerator 7 located at the base of the tower. At the base of the tower is a film optically transparent coating 8.

Аэродинамическая гелиостанция работает следующим образом. Aerodynamic solar station works as follows.

Солнечные лучи нагревают воздух под прозрачным покрытием 8. Нагретый воздух от периферии движется к воздухозаборникам 2 башни 1. Это движение вызвано естественной тягой, которая создается в башне за счет аэростатической подъемной силы. Под покрытием воздух, перемещаясь, вбирает в себя влагу. Атмосферный воздух даже в пустыни содержит 2-4% водяного пара. The sun's rays heat the air under a transparent coating 8. Heated air from the periphery moves to the air intakes 2 of tower 1. This movement is caused by natural traction, which is created in the tower due to aerostatic lifting force. Under the cover, the air, moving, absorbs moisture. Atmospheric air even in the desert contains 2-4% water vapor.

Поднимаясь в башне, поток воздуха, кроме вертикальной составляющей скорости, за счет кореолисова ускорения приобретает окружную составляющую скорости. Соответствующий спрямляющий аппарат (не показан) турбины позволяет рационально использовать и эту составляющую скорости. Расширяясь на лопатках турбины, воздух охлаждается и тормозится, отдавая свою энергию турбогенератору 3, а далее в зоне ребристого лабиринта (холодильника) будет происходить интенсивная конденсация влаги, которая и наполнит емкость 5. Конденсат из емкости 5 по трубопроводам 6 высокого давления подается на гидрогенератор 7, давление которого соответствует давлению столба воды, которое определяется высотой башни. Потенциальная энергия конденсат отрабатывается на гидрогенераторе 7. Rising in the tower, the air flow, in addition to the vertical velocity component, acquires the peripheral velocity component due to the Korean acceleration. A corresponding turbine rectifier (not shown) allows the rational use of this component of speed. Expanding on the blades of the turbine, the air cools and brakes, giving its energy to the turbogenerator 3, and then in the area of the ribbed labyrinth (refrigerator) intense condensation of moisture will occur, which will fill the tank 5. Condensate from the tank 5 through high pressure pipes 6 is supplied to the hydrogenerator 7 whose pressure corresponds to the pressure of a column of water, which is determined by the height of the tower. The potential energy of the condensate is worked out on a hydrogenerator 7.

Изобретение позволяет упростить конструкцию гелиостанции и повысить ее КПД путем отбора мощности у воздушного потока, а затем энергия падающей воды на гидрогенераторе. The invention allows to simplify the design of the solar station and increase its efficiency by taking power from the air flow, and then the energy of the falling water on the hydrogenerator.

Расчеты показывают, что для строительства станции мощностью 109 Вт при высоте башни 2000 м нужно иметь башню с площадью поперечного сечения 2,5х104 м2. Диаметр внутреннего канала башни при этом должен быть приблизительно 90 м. При конденсации 2% влаги из воздуха дебит конденсата равен 44х103 кг/с. Коэффициент использования солнечной энергии такой станции может составить приблизительно 9% .Calculations show that for the construction of a station with a power of 10 9 W at a tower height of 2000 m, you need to have a tower with a cross-sectional area of 2.5x10 4 m 2 . The diameter of the inner channel of the tower should be approximately 90 m. When condensing 2% moisture from the air, the condensate flow rate is 44x10 3 kg / s. The solar energy coefficient of such a station can be approximately 9%.

Claims (2)

1. АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ ГЕЛИОСТАНЦИЯ, содержащая тяговую башню с воздухозаборниками у основания и турбогенератором в вершине и емкость для воды с трубопроводами, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, гелиостанция содержит размещенный у основания башни гидрогенератор, связанный трубопроводами с емкостью для воды, размещенную в вершине башни и снабженную уловителем влаги. 1. AERODYNAMIC HELIOSTATION, containing a towing tower with air intakes at the base and a turbogenerator at the top and a water tank with pipelines, characterized in that, in order to expand the functionality, the solar station contains a hydro generator located at the base of the tower, connected by pipelines to a water tank, placed at the top of the tower and equipped with a moisture trap. 2. Гелиостанция по п. 1, отличающаяся тем, что уловитель влаги выполнен в виде ребристого лабиринта, установленного над турбогенератором с наклоном ребер в сторону емкости. 2. The solar station according to claim 1, characterized in that the moisture trap is made in the form of a ribbed labyrinth mounted above the turbogenerator with the ribs inclined towards the tank.
SU914944016A 1991-06-10 1991-06-10 Aerodynamic solar power station RU2013655C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914944016A RU2013655C1 (en) 1991-06-10 1991-06-10 Aerodynamic solar power station

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU914944016A RU2013655C1 (en) 1991-06-10 1991-06-10 Aerodynamic solar power station

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2013655C1 true RU2013655C1 (en) 1994-05-30

Family

ID=21578534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU914944016A RU2013655C1 (en) 1991-06-10 1991-06-10 Aerodynamic solar power station

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2013655C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004048861A1 (en) * 2002-11-27 2004-06-10 Chabanov Alim I Energy complex
MD2712C2 (en) * 2002-09-12 2005-11-30 Институт Прикладной Физики Академии Наук Молдовы Aerodynamic sun power plant
RU2446362C2 (en) * 2010-02-25 2012-03-27 Георгий Михайлович Межлумов Electric energy obtaining method and device
RU2458228C2 (en) * 2008-02-06 2012-08-10 АйЭйчАй КОРПОРЕЙШН Generating device of high-temperature thermal radiator storage (versions)
US8572965B2 (en) 2008-02-06 2013-11-05 Ihi Corporation High-temperature radiator storage yard generating apparatus
WO2014054977A1 (en) * 2012-10-02 2014-04-10 Aleksey Vladimirovich Danilin The method to create tornado and power plant based on it
RU183122U1 (en) * 2017-10-13 2018-09-11 Геннадий Кузьмич Горин Station for generating electric energy on any type of heat using convection

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD2712C2 (en) * 2002-09-12 2005-11-30 Институт Прикладной Физики Академии Наук Молдовы Aerodynamic sun power plant
WO2004048861A1 (en) * 2002-11-27 2004-06-10 Chabanov Alim I Energy complex
RU2458228C2 (en) * 2008-02-06 2012-08-10 АйЭйчАй КОРПОРЕЙШН Generating device of high-temperature thermal radiator storage (versions)
US8572965B2 (en) 2008-02-06 2013-11-05 Ihi Corporation High-temperature radiator storage yard generating apparatus
RU2446362C2 (en) * 2010-02-25 2012-03-27 Георгий Михайлович Межлумов Electric energy obtaining method and device
WO2014054977A1 (en) * 2012-10-02 2014-04-10 Aleksey Vladimirovich Danilin The method to create tornado and power plant based on it
RU183122U1 (en) * 2017-10-13 2018-09-11 Геннадий Кузьмич Горин Station for generating electric energy on any type of heat using convection

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4244189A (en) System for the multipurpose utilization of solar energy
US5694774A (en) Solar energy powerplant
US4452046A (en) System for the obtaining of energy by fluid flows resembling a natural cyclone or anti-cyclone
US7918650B2 (en) System for pressurizing fluid
US20090200151A1 (en) Apparatus for Purification of Water
US10378519B1 (en) Method for generating electrical power using a solar chimney having an inflatable fresnel lens
US5103646A (en) Solar and wind powered generator
RU2013655C1 (en) Aerodynamic solar power station
US7340898B2 (en) Solar-thermal powered generator
US6057606A (en) Method and system for power generation from humid air
CN100447904C (en) Nuclear energy-wind energy natural-circulation cogeneration system
WO1995016858A1 (en) Procedure and apparatus for producing energy from temperature difference of open air and water
CN206232423U (en) A kind of solar power generation and sea water desalinating unit for combining wind pressure type ventilation unit
CN102322410B (en) Method of forming hot air by using solar energy to generate power
CN111519702B (en) Automatic water intaking seedling raising shed in desert
CN102464368B (en) Device for producing salt and distilled water by spraying with solar energy and wind power
US4211084A (en) Conversion of energy by means of tethered whirlwinds
KR100938538B1 (en) Solar Vortex Chimney Power Plant boosted by Solar Chimney
AU780068B2 (en) Improvements to solar heat engines and industrial chimneys
CN108298566A (en) A kind of photovoltaic chimney salt making system
RU2723538C1 (en) Ventilation power plant
AU2017101410A4 (en) Recuperation of waste heat to co-generate electricity in solar-wind farms
CN204239159U (en) A kind of high altitude wind energy capture system
RU2805564C1 (en) Solar-wind power plant
AU2017100315A4 (en) A multi-layered structural material for conversion of solar radiation to kinetic energy of fluids