RU2017138779A

RU2017138779A - Способ и устройство производства электроэнергии методом ускорения потока и ротора с внутренним винтом

Info

Publication number: RU2017138779A
Application number: RU2017138779A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Евгеньевич Волков
Original assignee: Анатолий Евгеньевич Волков
Priority date: 2017-11-07
Filing date: 2017-11-07
Publication date: 2019-05-07
Also published as: RU2750480C2; WO2019093926A1; RU2017138779A3

Claims

1. Способ производства электроэнергии методом захвата воздушных и водных потоков заключающийся в том, что ускорение вращения рабочих лопаток винта и магнитных полюсов ротора относительно статора осуществляют за счет потока ветра или воды, ускоренного ускорителем потока являющегося соплом, состоящим из конфузора и диффузора с применением различных механизмов, отличающийся тем, что увеличение скорости вращения винта производится за счет его размещения в критическом сечении сопла, а полюса ротора приобретают дополнительную скорость за счет их жесткого крепления и размещения за винтом, внутри корпуса ускорителя потока, таким образом, создается схема выработки электроэнергии, где минимальное количество механизмов - вращающийся винт с ротором и стационарный статор с корпусом, который одновременно выполняет функцию захвата и ускорителя потока.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что жесткий корпус ускорителя потока может быть снабжен дополнительным гибким конфузором и диффузором, что позволяет захватывать большую площадь потока, разгонять его до более высокой скорости и изменять площадь захвата, регулируя скорость потока, а так же закрывать ускоритель, предохраняя его от разрушения.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что жесткий корпус ускорителя возможно по линии объединять с другим корпусом в систему линейных электростанций, которые устанавливаются на угловых стыках больших плоскостей различных препятствий ускоряющих воздушные и водные потоки.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что жесткий корпус ускорителя может устанавливаться в вертикальном положении на определенном расстоянии от колеблющейся поверхности воды, вырабатывая электроэнергию от переменного по направлению и интенсивности потока волны, где винт и ротор могут вращаться в переменном направлении, в зависимости от направления потока.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что жесткий корпус укорителя может быть снабжен более, чем двумя роторами, которые в зависимости от интенсивности потока могут автоматически подключаться или отключаться от винта, позволяя генератору вырабатывать оптимальное количество электроэнергии.

6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ротор и статор могут быть вынесены за жесткий корпус ускорителя, тем самым позволяет работать, например, в воздушной среде, тогда как ускоритель работает в водной среде.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ротор и статор, вынесенные за жесткий корпус ускорителя, могут иметь диаметр, превышающий диаметр ускорителя, тем самым позволяя вырабатывать большее количество электроэнергии.

8. Устройство для производства электроэнергии из воздушных и водных потоков содержащее ускоритель потока, выполненный в виде сопла, состоящего из конффузора и диффузора, механизмов в виде осей, подшипников, обтекателей, лопастей винта и аппаратов, муфт сцепления, преобразующих движение потока во вращение ротора относительно статора, составляющих генератор, отличающееся тем, что ускоритель представляет из себя жесткий корпус всей площадью захватывающий неускоренный поток, который ускоряется в критической части сопла, где размещен винт на оси, закрепленной в подшипниках, удерживаемых в обтекателе, закрепленном через лопасти направляющего и выправляющего аппаратов на корпусе ускорителя, внутри которого крепится статор и вращается ротор, который закреплен непосредственно на винте.

9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что ротор может вращаться внутри статора или ротор может вращаться вокруг статора, которые могут быть снабжены муфтой сцепления, позволяющей подключать дополнительные ротора, для выработки электроэнергии с потока ветра или воды, скорость которого изменяется в широком диапазоне, что позволяет внутри корпуса ускорителя разместить более двух роторов, которые по мере изменения скорости потока за счет муфт сцепления подключаются к винту или отключаются от него, при этом электростанция может быть снабжена датчиками определения скорости потока, в зависимости от которой идет подключение - отключение роторов.

10. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что может применяться в качестве волновой электростанции, где в корпусе размещены один, два или более ротора, где жесткий корпус установлен вертикально и работает на волне, ускоренной жестким корпусом, закрепленным на тросах или жестких стойках и удерживается на стационарном регулируемом расстоянии относительно грунта за счет механизмов перемещения, при этом тросы крепятся на якорях и удерживают жесткий корпус, который легче воды, а вертикальный поток ускоряется за счет внутренней конфигурации корпуса до максимальной скорости в узкой части сопла, раскручивая винт попеременно то в одну, то в другую сторону, заставляя вращаться ротор в генераторе, что позволяет производить электроэнергию, где винт в одну и другую сторону может раскручивать один ротор или сразу несколько роторов за счет их подключения через муфты сцепления, поэтому производство электроэнергии возможно вести на оптимальных режимах, в зависимости от высоты волны, а лопасти винта и лопасти направляющего и выправляющего аппаратов могут быть снабжены механизмами поворота, то есть изменения угла наклона в зависимости от изменения скорости потока.

11. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что может использоваться в качестве поточных электростанций использующих потоки ветра, потоки речных и морских течений, где применяют дополнительный гибкий (мягкий) конфузор и диффузор, которые выполнены в виде дополнительного сопла и которые значительно превышают по площади жесткий корпус ускорителя, где размещен генератор, а конфузор за счет тросов закреплен за якорь, который служит местом крепления всей электростанции и поворотной осью, при этом конфузор и диффузор снабжены каркасными кольцами и ребрами жесткости для того чтобы как можно больше захватывать ветровой или водный поток, а так же удержания конфузора и диффузора в развернутом состоянии в момент падения скорости потока, где кольца и ребра могут выполняться из жестких прутков или надувных шланг.

12. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что может использоваться в качестве линейных электростанций, которые для увеличения производительности электроэнергии могут использовать различные препятствия, размещаясь на угловых стыках их плоскостей, устанавливаясь по плоскости биссектрисы угла, при этом жесткие корпуса ускорителя устанавливаются вплотную друг к другу смыкаясь в линию, что позволяет вырабатывать электроэнергию с потока собранного больной площадью плоскости препятствий.

13. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что может использовать конструкцию с вынесенным ротором и статором за жесткий корпус ускорителя потока, которые размещаются в отдельном внешнем корпусе, закрепленном стойками на жестком корпусе ускорителя.

14. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что на волновой электростанции с вынесенным ротором и статором за водный объем, применяется длинная ось передающая вращение ротору от оси винта, которая устанавливается во втулке и герметизируется за счет манжеты, предотвращающей попадание воды на генератор, при этом длинная ось может быть жесткой или мягкой, позволяющей плавно передавать энергию вращения от винта ротору, а так же длинная ось может быть снабжена муфтой сцепления, позволяющей винту разгонять ротор и в момент замедления вращения винта отключаться от ротора, который может продолжать вращаться, может быть одновременно снабжена муфтой сцепления и быть мягкой, позволяющей плавно передавать энергию вращения от винта ротору, при этом муфта сцепления на длинной оси может включаться за счет компьютерной программы, которая за счет датчиков слежения за скоростью потока улавливает наиболее скоростной поток, не реагируя на низкоскоростные потоки.