RU2462026C1 - Method of creating of ascending air in atmosphere and device for its implementation (heliator) - Google Patents
Method of creating of ascending air in atmosphere and device for its implementation (heliator) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2462026C1 RU2462026C1 RU2011111351/13A RU2011111351A RU2462026C1 RU 2462026 C1 RU2462026 C1 RU 2462026C1 RU 2011111351/13 A RU2011111351/13 A RU 2011111351/13A RU 2011111351 A RU2011111351 A RU 2011111351A RU 2462026 C1 RU2462026 C1 RU 2462026C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- tiers
- heated
- sun
- upward flow
- Prior art date
Links
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к метеорологии, к методам активного воздействия на атмосферные процессы с целью создания облаков и стимулирования осадков, создания каналов циркуляции воздуха через задерживающий слой антициклона. Может также использоваться для целей сельского хозяйства, экологии, в горном деле и промышленности для вентиляции карьеров, промышленных объектов и т.д.The invention relates to meteorology, to methods of active influence on atmospheric processes with the aim of creating clouds and stimulating precipitation, creating channels for air circulation through the anti-cyclone retention layer. It can also be used for agricultural, environmental, mining and industrial purposes for ventilation of quarries, industrial facilities, etc.
Известны способы вызывания осадков и устройства для их осуществления из имеющихся облаков, заключающиеся в искусственном засевании их центрами конденсации и льдообразования (йодистое серебро, сухой лед, цементная пыль, потоки заряженных частиц). Способы ресурсоемки и работают при достаточно высокой влажности в атмосфере, когда имеются облака, надо только стимулировать выпадение из них осадков (Качурин Л.Г. «Физические основы воздействия на атмосферные процессы». Л.: Гидрометеоиздат, 1990).Known methods for causing precipitation and devices for their implementation from existing clouds, which include artificial sowing by their centers of condensation and ice formation (silver iodide, dry ice, cement dust, charged particle flows). The methods are resource-intensive and work at a sufficiently high humidity in the atmosphere, when there are clouds, it is only necessary to stimulate the precipitation from them (L. Kachurin, “Physical fundamentals of impact on atmospheric processes.” L .: Gidrometeoizdat, 1990).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ вызывания атмосферных осадков путем нагрева воздуха над большой площадью земной поверхности с использованием либо горелок большой мощности (Вульфсон Н.И., Левин Л.М. «Метеотрон как средство воздействия на атмосферу». М.: Гидрометеоиздат, 1987), либо наземного экрана с зачерненной поверхностью для приема солнечных лучей (Солнечный метеотрон. Патент Великобритании GB 988109, 1965 г.), устанавливаемого в зоне, над которой вызывают выпадение осадков. Возможен дополнительный подогрев от зеркал, находящихся около этого экрана и направляющих на него солнечные лучи, сфокусированные на выбранной поверхности (патент RU 2071243). Нагретый воздух создает восходящий поток на высоту, на которой он при адиабатическом расширении охлаждается и достигает точки росы или кристаллизации. При наличии на этой высоте центров конденсации/кристаллизации водяной пар приземного воздуха испытывает фазовый переход, создавая облака, которые могут достигнуть состояния дождевых с выпадением осадков.Closest to the technical nature of the present invention is a method of causing precipitation by heating air over a large area of the earth's surface using either high-power burners (Wulfson NI, Levin L. M. "Meteotron as a means of influencing the atmosphere." M. : Gidrometeoizdat, 1987), or a ground screen with a blackened surface for receiving sunlight (Solar Meteotron. GB Patent GB 988109, 1965), installed in the area above which precipitation is caused. Additional heating is possible from mirrors located near this screen and directing the sun's rays focused on the selected surface onto it (patent RU 2071243). Heated air creates an upward flow to a height at which it cools during adiabatic expansion and reaches a dew point or crystallization. If there are condensation / crystallization centers at this altitude, the surface air water vapor undergoes a phase transition, creating clouds that can reach rain conditions with precipitation.
Недостатком метеотронов является то, что после наземного нагрева возникает неконтролируемый восходящий поток, который должен преодолеть нисходящие потоки воздуха в антициклоне и горизонтальный ветер, «пробить» задерживающий слой температурной инверсии, достичь уровня точки росы и принести с собой достаточное количество центров конденсации. Если хотя бы одно из условий не выполняется, осадкообразования не происходит. Огневой метеотрон, кроме того, требует сжигания огромного количества топлива, что нежелательно с экологической и экономической точек зрения.The disadvantage of meteotrons is that after ground heating an uncontrolled upward flow occurs, which must overcome the descending air flows in the anticyclone and horizontal wind, “break through” the delayed layer of temperature inversion, reach the dew point level and bring with it a sufficient number of condensation centers. If at least one of the conditions is not satisfied, sedimentation does not occur. Fire meteotron, in addition, requires the burning of a huge amount of fuel, which is undesirable from an environmental and economic point of view.
Задачей, решаемой настоящим изобретением, является создание контролируемого восходящего потока воздуха в атмосфере на регулируемую высоту, в том числе и для образования облаков, и обогащении его центрами конденсации водяного пара за счет электрического поля Земли. Для этого предложена нагреваемая Солнцем многоярусная система привязных аэростатов с излучателями отрицательных ионов (ГЕЛИАТОР).The problem solved by the present invention is the creation of a controlled upward flow of air in the atmosphere to an adjustable height, including for the formation of clouds, and enriching it with centers of condensation of water vapor due to the electric field of the Earth. To this end, a multi-tiered system of tethered balloons with negative ion emitters (HELIATOR), which is heated by the Sun, is proposed.
Суть изобретения The essence of the invention
В малооблачную погоду в атмосферу запускается система привязных баллонов (аэростатов) в виде нескольких расположенных один над другим ярусов. Нагреваемые Солнцем поверхности баллонов из зачерненного материала отдают тепло окружающему воздуху, создавая восходящий свободный конвективный поток. Поднимающийся воздух достигает следующего яруса, на котором происходит дополнительный нагрев; процесс повторяется до достижения необходимой высоты. Высота верхнего и нижнего ярусов, их форма, размеры и расстояния между ними определяются метеоусловиями и поставленной задачей.In cloudy weather, a system of tethered balloons (balloons) is launched into the atmosphere in the form of several tiers located one above the other. The surfaces of the cylinders made of blackened material heated by the Sun give off heat to the surrounding air, creating an ascending free convective flow. The rising air reaches the next tier, on which additional heating occurs; the process is repeated until the desired height is reached. The height of the upper and lower tiers, their shape, dimensions and the distance between them are determined by weather conditions and the task.
На ярусах закреплены заземленные электроды (эмиттеры электронов), коронирующие в электрическом поле Земли и снабжающие восходящий поток воздуха отрицательными ионами, служащими эффективными центрами конденсации водяного пара. Вся энергетика обеспечивается излучением Солнца и электрическим полем Земли. Баллоны заполнены газом легче воздуха и объединены одной и той же системой привязных тросов. Именно в солнечную погоду, в условиях антициклона, требуется искусственное создание восходящих потоков и облаков, в циклоне восходящие потоки образуются без вмешательства человека. Поверхности баллонов зачернены для улучшения поглощения солнечной радиации. Баллоны крепятся к рамам (их формы могут быть различными) и собраны в расположенные друг над другом ярусы. Внизу может быть расположен наземный зачерненный слой.Grounded electrodes (electron emitters) are fixed on the tiers, corona in the electric field of the Earth and supplying an upward flow of air with negative ions, which serve as effective centers of condensation of water vapor. All energy is provided by the radiation of the Sun and the electric field of the Earth. Cylinders are filled with gas lighter than air and are combined by the same system of tethered cables. It is in sunny weather, in the conditions of an anticyclone, that artificial creation of ascending flows and clouds is required, in a cyclone ascending flows are formed without human intervention. The surfaces of the cylinders are blackened to improve the absorption of solar radiation. The cylinders are attached to the frames (their shapes may be different) and are assembled in tiers located one above the other. A ground blackened layer may be located below.
Рассмотрим ярус замкнутой формы в виде многоугольника или тора (бублика), образованного согнутым по окружности и наполненным газом цилиндрическим рукавом, с рамой такой же формы, обеспечивающей жесткость яруса и закрепленной на привязных тросах. Между периметром рамы и ее центром натянуты стягивающие провода (спицы), играющие роль также и эмиттеров электронов. Для усиления тока эмиссии применяются игольчатые острия. Один из привязных тросов соединен с эмиттерами и является заземляющим проводником, а остальные, для безопасности, - изоляторы из синтетических волокон. Для оболочки баллонов наиболее эффективно применение легкой зачерненной металлизированной синтетической пленки с хорошей теплопроводностью. Она хорошо держит газ при атмосферном давлении, противостоит ультрафиолету и выравнивает температуры нагрева солнечной и теневой сторон оболочки. При необходимости для увеличения площади солнечного нагрева навешивается дополнительный легкий зачерненный материал по периметру яруса, он же уменьшает подмешивание окружающего воздуха в восходящий поток. Если ярус имеет большой размер, на спицы соосно ободу крепится дополнительный кольцевой баллон внутри основного. Привязные тросы необходимой длины крепятся к лебедкам.Consider a closed tier in the form of a polygon or a torus (donut), formed by a cylindrical sleeve bent around the circumference and filled with gas, with a frame of the same shape that provides the rigidity of the tier and is mounted on tethered cables. Between the perimeter of the frame and its center, there are tension wires (spokes) that play the role of electron emitters as well. To enhance the emission current, needlepoints are used. One of the tethered cables is connected to the emitters and is a grounding conductor, and the rest, for safety, are insulators made of synthetic fibers. For the casing of cylinders, it is most effective to use a light blackened metallized synthetic film with good thermal conductivity. It holds gas well at atmospheric pressure, resists ultraviolet light and evens out the heating temperatures of the solar and shadow sides of the shell. If necessary, to increase the area of solar heating, additional lightweight blackened material is hung around the perimeter of the tier, it also reduces the mixing of ambient air into the upward flow. If the tier is large, an additional annular balloon inside the main cylinder is attached to the spokes coaxially to the rim. Tether cables of the required length are attached to the winches.
Форма и размеры ярусов, расстояния между ними, высота нижнего и верхнего определяются метеоусловиями и поставленной задачей (образование облаков, вентиляция и т.п.).The shape and size of the tiers, the distance between them, the height of the lower and upper are determined by weather conditions and the task (cloud formation, ventilation, etc.).
Сборка ярусов идет на земле. Собирается рама, крепится к тросам, натягивается система эмиттеров-спиц, к раме крепятся баллоны. Производится регулировка подъемной силы в реальных условиях. Для этого последовательно, начиная с верхнего, баллоны заполняются газом и ярусы запускаются в воздух. Объем газа для очередного яруса подбирается так, чтобы суммарная подъемная сила поднятых ярусов оставалась примерно одной и той же. Чтобы учесть вес тросов, балансировка проводится в расчете на максимальное расстояние между ярусами. Если требуется уменьшить расстояние между ними, на тросах образуются петли без повтора балансировки.The assembly of tiers is on the ground. The frame is assembled, attached to the ropes, a system of emitting spokes is pulled, cylinders are attached to the frame. The lifting force is adjusted in real conditions. To do this, sequentially, starting from the top, the cylinders are filled with gas and the tiers are launched into the air. The volume of gas for the next tier is selected so that the total lifting force of the raised tiers remains approximately the same. To take into account the weight of the cables, balancing is performed based on the maximum distance between the tiers. If you want to reduce the distance between them, loops are formed on the cables without repeating the balancing.
Ярусы после балансировки устанавливаются плоскостью вертикально и крепятся одной стороной к земле. Вся собранная система будет представлять собой лежащую на земле трубу с максимально прижатыми друг к другу ярусами.After balancing, the tiers are installed vertically by the plane and are fixed on one side to the ground. The entire assembled system will be a pipe lying on the ground with tiers pressed to each other as much as possible.
Перед рабочим подъемом устанавливаются необходимые длины тросов между ярусами, затем ярусы последовательно, начиная с верхнего, снимаются с креплений и запускаются в воздух. Опускание производится в порядке, обратном подъему.Before the working lift, the necessary cable lengths are set between the tiers, then the tiers are sequentially, starting from the top, removed from the fasteners and launched into the air. Lowering is performed in the reverse order of lifting.
Система работает следующим образом. Зачерненные поверхности всех поднятых ярусов нагреваются Солнцем в малооблачную погоду, когда требуется создание восходящих потоков в атмосфере. Они отдают тепло окружающему воздуху путем конвекции, которая в 400 раз более эффективна, чем инфракрасное излучение, и в 500000 раз, чем молекулярная теплопроводность. В результате в каждом ярусе образуется поверхности. Воздух поднимается вверх, постепенно охлаждаясь за счет расширения и турбулентного перемешивания на периферии с окружающим воздухом, причем нагретый факел сжимается к оси симметрии. Происходит автоматическая самофокусировка восходящего потока (М.Ван-Дайк. «Альбом течений жидкостей и газов». Перевод с английского, Москва, «Мир», 1986, фото 212). Расстояние между ярусами подбирается так, чтобы воздух, не успев остыть до температуры окружения, достиг следующего яруса. Процесс подогрева повторяется на всех ярусах вплоть до верхнего. Вдоль оси установки формируется восходящий поток нагретого в контролируемых условиях воздуха в виде гибкого столба необходимой высоты. Преодоление нисходящих потоков в атмосфере регулируется автоматически: если скорость восходящего потока замедляется нисходящим, то происходит более интенсивный его прогрев на соответствующих ярусах.The system operates as follows. The blackened surfaces of all elevated tiers are heated by the Sun in cloudy weather, when ascending flows in the atmosphere are required. They give off heat to the surrounding air by convection, which is 400 times more efficient than infrared radiation and 500,000 times more than molecular thermal conductivity. As a result, surfaces form in each tier. The air rises up, gradually cooling due to expansion and turbulent mixing at the periphery with the surrounding air, and the heated torch is compressed to the axis of symmetry. There is an automatic self-focusing of the upward flow (M. Van-Dyke. “Album of the flows of liquids and gases.” Translation from English, Moscow, Mir, 1986, photo 212). The distance between the tiers is selected so that the air, not having time to cool to ambient temperature, reaches the next tier. The heating process is repeated on all tiers up to the top. Along the installation axis, an upward flow of air heated under controlled conditions is formed in the form of a flexible column of the required height. The overcoming of downward flows in the atmosphere is automatically regulated: if the speed of the upward flow is slowed down, then more intense heating occurs on the corresponding tiers.
Внутри каждого яруса имеется система заземленных проводов-эмиттеров, сквозь которую проходит восходящий поток, унося вверх отрицательный объемный заряд, эмитированный в процессе коронного разряда в постоянном электрическом поле Земли, причем направление движения совпадает с направлением движения зарядов в электрическом поле. Разность потенциалов между ионосферой и поверхностью Земли составляет 300-400 кВ, а на первых 3 км электрическое поле составляет около 100-130 В/м. Это означает, что, начиная с высоты 300 метров, разность потенциалов между заземленными эмиттерами и атмосферой составит 30 и более кВ. При таком поле коронный разряд на тонких проводниках, а тем более на остриях, идет интенсивно. Электроны за время 10-4-10-6 сек прилипают к нейтральным молекулам или микрочастицам и образуют эффективные заряженные центры конденсации. Для начала конденсации в атмосфере требуется, чтобы водяной пар находился при температуре не выше точки росы, а для эффективной конденсации требуется хотя бы небольшое пересыщение и наличие в воздухе центров (ионы, аэрозоли и т.п.), на которых начинается конденсация. Именно при небольших пересыщениях имеет значение знак заряда: на отрицательных ионах конденсация идет на несколько порядков эффективнее, чем на положительных (Дж. Вильсон. «Камера Вильсона». Москва, «Иностранная Литература», 1954; А.И.Русанов. «К термодинамике нуклеации на заряженных центрах». ДАН СССР, 1978, т.238, №4, с.831-834).Inside each tier there is a system of grounded wires-emitters through which an upward flow passes, carrying upward the negative space charge emitted during the corona discharge in a constant electric field of the Earth, and the direction of motion coincides with the direction of movement of the charges in the electric field. The potential difference between the ionosphere and the Earth's surface is 300-400 kV, and in the first 3 km the electric field is about 100-130 V / m. This means that, starting from a height of 300 meters, the potential difference between grounded emitters and the atmosphere will be 30 or more kV. With this field, the corona discharge on thin conductors, and even more so on the tips, is intense. Electrons adhere to neutral molecules or microparticles during 10 -4 -10 -6 sec and form effective charged condensation centers. To start condensation in the atmosphere, it is required that the water vapor be at a temperature no higher than the dew point, and effective condensation requires at least a slight supersaturation and the presence of centers in the air (ions, aerosols, etc.) at which condensation begins. It is during small supersaturations that the sign of the charge matters: on negative ions, condensation is several orders of magnitude more effective than on positive ones (J. Wilson. “Wilson's Chamber.” Moscow, “Foreign Literature”, 1954; A.I. Rusanov. “On thermodynamics” nucleation at charged centers. ”DAN USSR, 1978, vol. 238, No. 4, pp. 831-834).
Образование облаков в естественных условиях происходит при подъеме восходящими потоками приземного воздуха, всегда содержащего водяной пар, и его охлаждения (1°С на 100 метров при адиабатическом расширении) вплоть до достижения точки росы. При конденсации выделяется скрытая теплота конденсации, равная 2498 Дж/г, а поскольку теплоемкость кубометра воздуха составляет около 1255 Дж/градус, то конденсация 1 г воды поднимает его температуру примерно на 2 градуса. Этот дополнительный нагрев при конденсации приводит к самоподдерживающемуся усилению восходящих потоков и, при достаточной начальной температуре, влажности воздуха и наличию центров конденсации, к образованию мощных кучевых облаков вертикального развития с выпадением осадков («Атмосфера. Справочник». Под ред. Ю.С.Седунова. Ленинград, Гидрометеоиздат, 1991 г.).The formation of clouds in natural conditions occurs when the ascending flows of the surface air, always containing water vapor, and its cooling (1 ° C per 100 meters with adiabatic expansion) until the dew point is reached. During condensation, the latent heat of condensation is released, equal to 2498 J / g, and since the heat capacity of a cubic meter of air is about 1255 J / degree, the condensation of 1 g of water raises its temperature by about 2 degrees. This additional heating during condensation leads to a self-sustaining increase in ascending flows and, with sufficient initial temperature, air humidity and the presence of condensation centers, to the formation of powerful cumulus clouds of vertical development with precipitation (“Atmosphere. Handbook.” Edited by Yu.S. Sedunova Leningrad, Hydrometeoizdat, 1991).
Обычное вертикальное движение воздуха во время антициклона является нисходящим, формирует задерживающий слой (инверсия осаждения), не позволяющий нагретому от подстилающей поверхности воздуху подниматься выше него. Нагретый описанным способом на нескольких уровнях, в контролируемых условиях, восходящий поток способен преодолеть нисходящие потоки и инверсные слои и на выходе из верхнего яруса достичь высоты, на которой начинается конденсация водяного пара и возникает самоподдерживающийся процесс формирования облака за счет непрерывного засасывания приземного воздуха.The usual vertical movement of air during the anticyclone is downward, forms a retaining layer (deposition inversion), which prevents the air heated from the underlying surface from rising above it. Heated by the described method at several levels, under controlled conditions, the upward flow is able to overcome downward flows and inverse layers and, at the exit from the upper tier, reach a height at which water vapor condensation begins and a self-sustaining cloud formation process occurs due to the continuous suction of surface air.
Количественные оценки. При радиусе рукава (баллона)=1.5 м, радиусе яруса=10 м, объем баллона=444 м3, подъемная сила полностью заполненного гелием баллона -около 450 кГ, поверхность баллона=592 м2, вес оболочки около 24 кГ при удельном весе пленки - 40 г/м2, крепление баллона (сетка) 10 кГ. Если используется дополнительная поверхность площадью 300 м2 в виде одной или нескольких полос черного материала шириной 5-6 м по периметру яруса (ширину можно увеличивать), то ее вес 12 кГ. Вес 200 м кабелей (кевлар, диаметр 5 мм, вес 1.8 кГ/100 м, прочность 3 тонны) при расстоянии между ярусами 50 м=4 кГ, вес 20 проводов-спиц диаметром 2 мм=5 кГ, вес обода=50 кГ. Суммарный вес около 105 кГ, т.е. баллон для нейтральной плавучести требуется заполнить газом только на 1/4 его объема, и он будет иметь форму плоского кольца шриной 4 м и толщиной около 0.5 м, создающего минимальное сопротивление горизонтальному ветру при максимальной площади нагрева. Горизонтальному ветру также противостоит самофокусировка факела конвекции и наклон самой установки из-за парусности ярусов. Тангенс угла наклона от вертикали определяется отношением силы лобового сопротивления яруса горизонтальному ветру к подъемной силе яруса с учетом ее увеличения за счет восходящего потока. Лобовое сопротивление составляет около 1.5 кГ/м2 при ветре 5 м/сек и изменяется пропорционально квадрату скорости ветра. Если подъемная сила подобрана правильно, то наклон оси установки автоматически отслеживает наклон оси факела конвекции, и его выдувания за пределы яруса не происходит. Более того, из-за наклона составляющая горизонтального ветра, параллельная оси установки, будет ускорять восходящий поток. При сильном горизонтальном ветре (признак разрушения антициклона) систему требуется опускать.Quantitative estimates. With the radius of the sleeve (balloon) = 1.5 m, the radius of the tier = 10 m, the volume of the cylinder = 444 m 3 , the lifting force of a cylinder completely filled with helium is about 450 kg, the surface of the cylinder = 592 m 2 , the sheath weight is about 24 kg with a specific gravity of the film - 40 g / m 2 , cylinder mount (net) 10 kg. If using more surface area of 300 m 2 in the form of one or more strips of black material width of 5-6 m of perimeter tier (the width can be increased), then its weight is 12 kg. Weight 200 m of cables (Kevlar, diameter 5 mm, weight 1.8 kg / 100 m, strength 3 tons) with a distance between tiers of 50 m = 4 kg, weight of 20 wire-spokes with a diameter of 2 mm = 5 kg, rim weight = 50 kg. The total weight of about 105 kg, i.e. neutral buoyancy tank for gas required to fill only one quarter of its volume, and it will take the form of a flat ring srnu 4 m and about 0.5 m thick, creating minimum resistance to the wind horizontal area at maximum heat. The horizontal wind is also opposed by the self-focusing of the convection torch and the slope of the installation itself due to the sailing tiers. The tangent of the angle of inclination from the vertical is determined by the ratio of the strength of the frontal resistance of the tier to the horizontal wind to the lifting force of the tier, taking into account its increase due to the upward flow. Frontal resistance is about 1.5 kg / m 2 with a wind of 5 m / s and varies in proportion to the square of the wind speed. If the lifting force is chosen correctly, then the inclination of the axis of the installation automatically tracks the inclination of the axis of the convection torch, and it does not blow out beyond the tier. Moreover, due to the slope, the horizontal wind component parallel to the installation axis will accelerate the upward flow. With a strong horizontal wind (a sign of destruction of the anticyclone), the system must be lowered.
На орбите Земли поток лучистой энергии Солнца составляет 1366 Вт/м2. В солнечный день до поверхности, перпендикулярной лучам на уровне моря, доходит около 1000 Вт/м2, следовательно, не меньший поток энергии будет на любых более высоких уровнях. Освещаемая поверхность баллона одного яруса зависит от положения Солнца и составляет в среднем 200 м2. При дополнительной поверхности 300 м2 поглощаемая энергия Солнца составит около 450 кВт на каждом ярусе с учетом затенений. При средней скорости восходящего потока 2 м/сек (на оси яруса скорость больше) такая мощность позволит подогревать воздух в среднем на 2.3°С на каждом уровне (при скорости 1 м/сек нагрев будет на 4.5°С). Если до следующего яруса воздух охлаждается на 0.5°С (это сильное 15%-20% примешивание на каждом ярусе) за счет боковых включений и превышения охлаждения за счет адиабатического расширения над температурой окружающего воздуха, тогда после прохождения 10 ярусов поток сможет преодолеть температурный скачок в 15°С.In the Earth’s orbit, the flux of radiant energy of the Sun is 1366 W / m 2 . On a sunny day, about 1000 W / m 2 reaches the surface perpendicular to the rays at sea level, therefore, no less energy flow will be at any higher levels. The illuminated surface of the cylinder of one tier depends on the position of the Sun and averages 200 m 2 . With an additional surface of 300 m 2, the absorbed energy of the Sun will be about 450 kW on each tier, taking into account the shading. With an average velocity of the upward flow of 2 m / s (the speed is higher on the axis of the tier), this power will allow heating the air by an average of 2.3 ° C at each level (at a speed of 1 m / s, heating will be at 4.5 ° C). If the air is cooled to 0.5 ° С until the next tier (this is a strong 15% -20% mixing on each tier) due to lateral inclusions and excess cooling due to adiabatic expansion above the ambient temperature, then after passing 10 tiers the flow can overcome the temperature jump in 15 ° C.
Полная солнечная энергия, идущая на нагрев, пропорциональна числу ярусов и в данном случае составляет 5 МВт с учетом наземного слоя, т.е на столб восходящего потока площадью 1 м2 приходится 15-20 кВт (для сравнения - в солнечном метеотроне - 1-2 кВт). Кроме того, существует трудно оцениваемый вклад в подогрев восходящего потока от нагрева проводников, эмиттеров, тепловыделения энергии сродства электронов к молекулам кислорода и воды при обогащении восходящего потока отрицательными ионами, скрытой теплоты конденсации.The total solar energy used for heating is proportional to the number of tiers and in this case is 5 MW taking into account the ground layer, i.e., 15-20 kW account for an upward flow column of 1 m 2 (for comparison - 1-2 in a solar meteotron kW). In addition, there is a difficultly assessed contribution to the heating of the upward flow from the heating of conductors, emitters, the heat of the electron affinity for oxygen and water molecules during the enrichment of the upward flow with negative ions, and the latent heat of condensation.
Техническим результатом изобретения является создание контролируемого восходящего потока воздуха на регулируемую высоту. Следует еще раз подчеркнуть, что вся энергетика обеспечивается только излучением Солнца и электрическим полем Земли.The technical result of the invention is the creation of a controlled upward flow of air to an adjustable height. It should be emphasized once again that all energy is provided only by the radiation of the Sun and the electric field of the Earth.
Из оценок видно, что ни одна из характеристик многоярусной системы не критична и может изменяться в достаточно широких пределах.It can be seen from the estimates that none of the characteristics of a multi-tiered system is critical and can vary over a fairly wide range.
Изобретение может использоваться в метеорологии для создания облаков, стимулирования осадков, создания каналов циркуляции воздуха через задерживающий слой антициклона, для вентиляции и выброса загрязнений с приземного слоя и т.д.The invention can be used in meteorology to create clouds, stimulate precipitation, create channels for air circulation through the anti-cyclone retention layer, for ventilation and discharge of pollution from the surface layer, etc.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011111351/13A RU2462026C1 (en) | 2011-03-28 | 2011-03-28 | Method of creating of ascending air in atmosphere and device for its implementation (heliator) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011111351/13A RU2462026C1 (en) | 2011-03-28 | 2011-03-28 | Method of creating of ascending air in atmosphere and device for its implementation (heliator) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2462026C1 true RU2462026C1 (en) | 2012-09-27 |
Family
ID=47078232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011111351/13A RU2462026C1 (en) | 2011-03-28 | 2011-03-28 | Method of creating of ascending air in atmosphere and device for its implementation (heliator) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2462026C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2516277C1 (en) * | 2012-12-10 | 2014-05-20 | Зелилова Василиса Харлампиевна | Balloon assembly |
| RU2621264C1 (en) * | 2016-07-04 | 2017-06-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | System of regulating microclimate of agricultural fields |
| RU2670059C1 (en) * | 2017-12-21 | 2018-10-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН) | Method and device for creating vortex upflow of air in free air conditions |
| RU2694200C1 (en) * | 2018-06-04 | 2019-07-09 | Михаил Юрьевич Пашкевич | Method for destruction of tropospheric temperature inversion layer |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3666176A (en) * | 1970-03-03 | 1972-05-30 | Samuel R Carter Jr | Solar temperature inversion device |
| FR2650938A1 (en) * | 1989-08-17 | 1991-02-22 | Meunier Jean | Electrostatic method for stimulated rain, dispersion of fog, and protection against lightning |
| RU2071243C1 (en) * | 1994-08-11 | 1997-01-10 | Виталий Витальевич Орановский | Atmospheric precipitation induction method |
| RU96110119A (en) * | 1996-05-21 | 1998-10-27 | В.И. Уйбо | ELECTRIC METHOD FOR VENTILATION OF CAREERS AND AIR MASS IN THE NEIGHBORING AREAS |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2121260C1 (en) * | 1996-05-21 | 1998-11-10 | Валерий Иоганнесович Уйбо | Method for electrical ventilation of open-cut mine and air mass in adjoining zones |
-
2011
- 2011-03-28 RU RU2011111351/13A patent/RU2462026C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3666176A (en) * | 1970-03-03 | 1972-05-30 | Samuel R Carter Jr | Solar temperature inversion device |
| FR2650938A1 (en) * | 1989-08-17 | 1991-02-22 | Meunier Jean | Electrostatic method for stimulated rain, dispersion of fog, and protection against lightning |
| RU2071243C1 (en) * | 1994-08-11 | 1997-01-10 | Виталий Витальевич Орановский | Atmospheric precipitation induction method |
| RU96110119A (en) * | 1996-05-21 | 1998-10-27 | В.И. Уйбо | ELECTRIC METHOD FOR VENTILATION OF CAREERS AND AIR MASS IN THE NEIGHBORING AREAS |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2516277C1 (en) * | 2012-12-10 | 2014-05-20 | Зелилова Василиса Харлампиевна | Balloon assembly |
| RU2621264C1 (en) * | 2016-07-04 | 2017-06-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | System of regulating microclimate of agricultural fields |
| RU2670059C1 (en) * | 2017-12-21 | 2018-10-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН) | Method and device for creating vortex upflow of air in free air conditions |
| RU2694200C1 (en) * | 2018-06-04 | 2019-07-09 | Михаил Юрьевич Пашкевич | Method for destruction of tropospheric temperature inversion layer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2462026C1 (en) | Method of creating of ascending air in atmosphere and device for its implementation (heliator) | |
| US20120235410A1 (en) | Lighter than air wind and solar energy conversion system | |
| US7924545B2 (en) | Apparatus for controlling atmospheric humidity | |
| US20120069464A1 (en) | Light shielding device and light shielding method | |
| AU2016228918A1 (en) | Mobile artificial cloud | |
| US20060284004A1 (en) | Method of scavenging atmospheric energy, causing rainfall, and for dissipating severe weather formations using an electrostatic dirigible | |
| US3666176A (en) | Solar temperature inversion device | |
| CN104705136B (en) | A kind of device of Precipitation simulation snow | |
| CN202435309U (en) | Device utilizing stratosphere physical condition for solar power generation | |
| RU2694200C1 (en) | Method for destruction of tropospheric temperature inversion layer | |
| KR20160017171A (en) | Triggering apparatus of air convection for weather modification like artificial rain, or modification of fog, hot weather, air quality, dew, frost and freezing rain etc. | |
| JP5457398B2 (en) | tent | |
| WO2010076959A1 (en) | System and method for facilitating artificial rain shower by ground heating | |
| CN206844786U (en) | A kind of lightning-arrest beautification tower of bird repellent | |
| CN103051245B (en) | Stratosphere physical condition is utilized to carry out the device of solar power generation | |
| US20150240785A1 (en) | Power generation device floating in the air | |
| RU2670059C1 (en) | Method and device for creating vortex upflow of air in free air conditions | |
| Pavlyuchenko | Generation of Artificial Updrafts in the Atmosphere by a Multilevel Facility | |
| RU2621264C1 (en) | System of regulating microclimate of agricultural fields | |
| RU2595015C1 (en) | Method of influence on atmosphere | |
| EP1652423A1 (en) | Method for breaking anticyclonic circulation and device for carrying out said method | |
| RU2514409C2 (en) | Method of converting thermal cyclone into front and device for its implementation | |
| FR2697227A1 (en) | Hot air balloon lift system - uses transparent cylindrical tower with semi-spherical support structure and directed air inlets | |
| RU2655894C1 (en) | Atmospheric energy solar power unit | |
| CN105938693A (en) | Wind-powered LED advertisement lamp box |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160329 |