RU2480981C2 - Способ борьбы с атмосферной жарой и стужей и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ борьбы с атмосферной жарой и стужей и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2480981C2 RU2480981C2 RU2010150179/13A RU2010150179A RU2480981C2 RU 2480981 C2 RU2480981 C2 RU 2480981C2 RU 2010150179/13 A RU2010150179/13 A RU 2010150179/13A RU 2010150179 A RU2010150179 A RU 2010150179A RU 2480981 C2 RU2480981 C2 RU 2480981C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- anticyclone
- wind
- air flow
- atmospheric
- formation
- Prior art date
Links
Images
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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/12—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries using renewable energies, e.g. solar water pumping
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к области противодействия аномальным атмосферным явлениям. Способ борьбы с атмосферной жарой и стужей осуществляют, создавая фронт малоскоростного, но продолжительного принудительного поверхностного воздушного потока. Поток создают в эпицентре возможного возникновения с земной поверхности нарастания атмосферного давления. Ширина потока должна быть соизмерима с диаметром города. Устройство для осуществления способа содержит каскад ветряков-вентиляторов. Ветряки при вращении имеют две степени свободы. В безветренную погоду ветряки-вентиляторы создают осевой воздушный поток от принудительного вращения электродвигателем. При атмосферном ветре устройства перерабатывают кинетическую энергию ветра в электроэнергию. Обеспечивается разрушение антициклона на стадии формирования за счет большой энергии неустойчивости антициклона и начала его образования от поверхности Земли. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области метеорологии и может быть использовано для борьбы с аномальными атмосферными явлениями.
Речь идет о чрезмерных атмосферных явлениях, происходящих на Восточно-Европейской равнине с эпицентром в районе г.Москвы в летние месяцы - конец июля и начало августа месяца, а также зимой в конце января и начале февраля месяца. Эти явления характерны резкими изменениями температур воздуха летом до +30°С и выше, а зимой соответственно минусовыми температурами. Эти месяцы отличаются повышенным атмосферным давлением (750-760 мм рт.ст.) и безветренной воздушной атмосферой. Как известно, воздушные массы с указанными температурами и давлением, образовавшись вначале у земли, поднимаются постепенно до тропосферы и выше, охватывают постепенно площади Восточно-Европейской равнины от 60' до 45' северной широты.
Такой атмосферный фронт запирает Восточную Европу от прохладных атлантических ветров летом, а также тех же теплых ветров зимой. С недавних пор каменная Москва на площади ~1000 км2 явилась эпицентром устойчивых и продолжительных формирований состояния атмосферы как жарким летом, так и суровой зимой.
Антициклон в г.Москве в 2010 г. принес колоссальные убытки городу и Подмосковью в виде лесных пожаров, сгоревших деревень, человеческих жертв и, вообще, затраченных средств на борьбу с пожарами и загрязнением воздушной среды.
Для борьбы с таким явлением следует прибегнуть к известным физическим закономерностям:
1) воздушная атмосфера обладает большой энергией неустойчивости;
2) формирование восходящих атмосферных потоков, а также грозовых образований и др. происходит с поверхности Земли.
Ближайшим аналогом обоих изобретений группы является способ для регулирования микроклимата в городе (RU 98117023 А, опубл. 27.08.2000), который включает создание направленного воздушного потока с помощью воздухонагнетающего устройства. Забор свежего воздуха осуществляют на вершине холма, далее воздух подается в проветриваемый район, расположенный неподалеку. Недостатком известного способа является его низкая эффективность в борьбе с антициклонами.
Целью настоящего изобретения является устранение недостатков прототипа и достижение технического результата, состоящего в разрушении антициклона на стадии формирования за счет большой энергии неустойчивости антициклона и начала его образования от поверхности Земли.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе борьбы с атмосферной жарой и стужей путем создания направленного воздушного потока, согласно изобретению в эпицентре возможного возникновения с земной поверхности нарастания атмосферного давления и начала образования антициклона, например в г.Москве, создают фронт малоскоростного, но продолжительного - до одних и более суток - принудительного поверхностного воздушного потока, соизмеримого с диаметром города, разрушающего формирование антициклона, используя при этом такие природные закономерности, как большая энергия неустойчивости антициклона и начало его образования от поверхности Земли.
Кроме того, фронт принудительного воздушного потока создают применяя в эпицентре возможного возникновения антициклона фронтальный каскад ветряков-вентиляторов, каждый из которых имеет две степени свободы. Его располагают по длине диаметра города в целях принудительного нагнетания воздушного потока, преимущественно с северо-запада Москвы.
Технический результат достигается устройством борьбы с жарой и стужей, которое согласно изобретению содержит каскад ветряков-вентиляторов. Каждый из них имеет при вращении две степени свободы. При безветрии ветряки создают осевой воздушный поток от принудительного вращения электродвигателем, препятствуя при этом началу образования антициклона и одновременно проветривая город от загазованности, а при атмосферном ветре и отсутствии антициклона преобразуют кинетическую энергию ветра в электроэнергию.
На фиг.1 изображена схема расположения ветряков-вентиляторов, на фиг.2 - устройство ветряка-вентилятора.
Таким образом, нужно формировать движение принудительного воздушного фронта через Москву со средней скоростью менее 0,5 метра в секунду в поперечнике московского диаметра (30 км). Такой фронт продует Москву в течение суток, а за сутки отодвинет установившиеся атмосферные массы на ~72-80 км.
Такой воздушный фронт может быть образован каскадом ветряков-вентиляторов, располагаемых, преимущественно, на северо-западе Москвы (Фиг.1) за кольцевой дорогой, при этом потоки будут медленно перемещаться в юго-восточном направлении и создавать уменьшение давления у Земли и разрушая восходящие воздушные потоки от разогретых на солнце каменных московских построек и асфальта.
По расчету таких ветряков-вентиляторов должно по фронту быть 150 шт. с шагом в 200 метров на длине поперечника Москвы или дуге в 100 градусов.
Ориентировочная стоимость стандартного ветряка-вентилятора не более 5 миллиона рублей, вместе с его монтажом на земле. Весь каскад ветряков-вентиляторов обойдется - 750 млн. рублей, но эта сумма должна окупиться в течение 4-6 лет, т.к. каждый ветряк-вентилятор будет вырабатывать ЭДС 10 месяцев в году. Два месяца в году (в августе, и январе) будет потреблять электроэнергию, борясь с жарой и холодом.
Таким образом, способом борьбы с нежелательными атмосферными явлениями является фронтальный принудительный обдув атмосферного воздуха в Москве в момент нарастания атмосферного давления и перемещения теплового массива в юго-восточном направлении (как правило) или в каком-либо другом по мере необходимости. Каждый ветряк-вентилятор должен иметь при вращении две степени свободы вращения по вертикали и горизонтали.
Устройство для осуществления борьбы с жарой и стужей представляет собой ветряки-вентиляторы (фиг.1), располагаемые каскадом, каждый из них имеет при вращении две степени свободы.
Ветряк-вентилятор является устройством для осуществления способа изменения атмосферного давления, а также плюсовой температуры летом и минусовой - зимой.
Новизной устройства (ветряка-вентилятора) является возможность одновременно совмещать качества генератора ЭДС и толкателя воздуха в заданном направлении в режиме принудительного вращения при работе электродвигателя.
Устройство, в целом, представляет собой фронтально расположенные на периферии Москвы однотипные ветряки-вентиляторы. Они одновременно служат для преобразования кинетической энергии ветра в электрическую или электрической в осевой ветер, в условиях антициклона (безветрия).
Таким образом, под устройством следует понимать фронтально расположенные ветряки-вентиляторы с шагом 100-200 метров по дуге за кольцевой московской дорогой, преимущественно, с северо-запада города на длине его диаметра (30 км).
При этом ветряк-вентилятор может 10 месяцев в году работать как ветрогенератор электрического тока, а два месяца в качестве осевого вентилятора.
Отличительной чертой этих установок от ветрогенераторных установок является наличие в них одновременно электрогенератора и электродвигателя для вращения ротора в безветрие для создания осевого воздушного потока, а также разворота вокруг вертикали на 180° (Фиг.2).
Ориентировочно ветряк-вентилятор может представлять собой вышку с трехлопастным ротором с диаметром вращения 30-50 м и высотой 40-60 м до верхней лопасти. В режиме генератора ЭДС ветряк-вентилятор может иметь мощность до 2 мВт.
При работе в режиме осевого вентилятора начальная скорость потока воздуха может составить 25-30 м/с.
Рассмотренному изобретению нет более простой и дешевой альтернативы, поскольку до настоящего времени не было каких-либо предложений вообще, базирующихся на физических, природных явлениях, в части неустойчивости антициклонов в начале их образования с земной поверхности.
Claims (3)
1. Способ борьбы с атмосферной жарой и стужей путем создания направленного воздушного потока, отличающийся тем, что в эпицентре возможного возникновения с земной поверхности нарастания атмосферного давления и начала образования антициклона, например в г.Москве, создают фронт малоскоростного, но продолжительного - до одних и более суток - принудительного поверхностного воздушного потока, соизмеримого с диаметром города, разрушающего формирование антициклона, используя при этом такие природные закономерности, как большая энергия неустойчивости антициклона и начало его образования от поверхности земли.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что создают препятствующий образованию устойчивого антициклона фронт принудительного воздушного потока, применяя в эпицентре возможного возникновения антициклона фронтальный каскад ветряков-вентиляторов, располагая его на длине диаметра города с целью принудительного нагнетания воздушного потока, преимущественно с северо-запада г.Москвы.
3. Устройство для осуществления борьбы с жарой и стужей, отличающееся тем, что оно содержит каскад ветряков-вентиляторов, каждый из которых имеет при вращении две степени свободы, при безветрии создающий осевой воздушный поток от принудительного вращения его электродвигателем, препятствуя при этом началу образования антициклона и одновременно проветривая город от загазованности, а при атмосферном ветре и отсутствии антициклона преобразующий кинетическую энергию ветра в электроэнергию.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010150179/13A RU2480981C2 (ru) | 2010-12-07 | 2010-12-07 | Способ борьбы с атмосферной жарой и стужей и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010150179/13A RU2480981C2 (ru) | 2010-12-07 | 2010-12-07 | Способ борьбы с атмосферной жарой и стужей и устройство для его осуществления |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010150179A RU2010150179A (ru) | 2012-06-20 |
RU2480981C2 true RU2480981C2 (ru) | 2013-05-10 |
Family
ID=46680534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010150179/13A RU2480981C2 (ru) | 2010-12-07 | 2010-12-07 | Способ борьбы с атмосферной жарой и стужей и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2480981C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2753330C1 (ru) * | 2020-05-25 | 2021-08-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Удмуртский государственный университет" | Способ снижения силы ветра на объекте при пожаре |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU232900A1 (ru) * | М. А. Энтелис , Я. Бахман | Способ беструбного проветривания карьеров | ||
US4039144A (en) * | 1972-03-01 | 1977-08-02 | Mee Industries, Inc. | Environmental control method and apparatus |
RU2105463C1 (ru) * | 1993-05-17 | 1998-02-27 | Вадим Анатольевич Протопопов | Способ воздействия на процесс атмосферной циркуляции и система для воздействия на процесс атмосферной циркуляции |
US6057606A (en) * | 1997-10-12 | 2000-05-02 | Armament Development Authority, Ministry Of Defence, The State Of Israel | Method and system for power generation from humid air |
-
2010
- 2010-12-07 RU RU2010150179/13A patent/RU2480981C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU232900A1 (ru) * | М. А. Энтелис , Я. Бахман | Способ беструбного проветривания карьеров | ||
US4039144A (en) * | 1972-03-01 | 1977-08-02 | Mee Industries, Inc. | Environmental control method and apparatus |
RU2105463C1 (ru) * | 1993-05-17 | 1998-02-27 | Вадим Анатольевич Протопопов | Способ воздействия на процесс атмосферной циркуляции и система для воздействия на процесс атмосферной циркуляции |
US6057606A (en) * | 1997-10-12 | 2000-05-02 | Armament Development Authority, Ministry Of Defence, The State Of Israel | Method and system for power generation from humid air |
RU98117023A (ru) * | 1998-09-10 | 2000-08-27 | Г.А. Баранов | Способ для регулирования микроклимата в городах |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2753330C1 (ru) * | 2020-05-25 | 2021-08-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Удмуртский государственный университет" | Способ снижения силы ветра на объекте при пожаре |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010150179A (ru) | 2012-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU758742B2 (en) | Wind power installation with two rotors in tandem | |
KR20180116418A (ko) | 건축물과 결합된 풍력 발전기 | |
RU2480981C2 (ru) | Способ борьбы с атмосферной жарой и стужей и устройство для его осуществления | |
Daut et al. | Power generation roof ventilator | |
CN201301779Y (zh) | 丘陵山区风洞气流风力发电装置 | |
KR20110133334A (ko) | 공기 대류를 이용한 풍력발전 방법 | |
KR20110129249A (ko) | 고층 건물을 이용한 풍력발전장치 | |
RU2426004C1 (ru) | Ветроэлектрическая станция для многоэтажных зданий и сооружений | |
CN101469674A (zh) | 楼顶可聚风并安装聚风门、泄风门及风力发电机的风能大厦 | |
WO2017160825A1 (en) | Wind energy harvesting utilizing air shaft and centrifugal impellor wheels | |
JP2005083327A (ja) | 複合発電装置 | |
JP5782145B2 (ja) | 風力発電装置 | |
EP3214303B1 (en) | Rotor vertical axis wind turbine | |
TW201142142A (en) | Deflection-type wind direction-independent upright wind power device | |
CN1641137A (zh) | 楼顶可聚风并安装聚风门、泄风门及风力发电机的风能大厦 | |
Fazlizan et al. | Wind tunnel testing of 5-bladed H-rotor wind turbine with the integration of the omni-direction-guide-vane | |
WO2018107787A1 (zh) | 具有高低气压差的全天候自然气压动力发电系统 | |
US20110113776A1 (en) | Aero-Hydro Power Plant | |
Patil | Experimental work on horizontal axis PVC turbine blade of power wind mill | |
CN101586529A (zh) | 干预大气流动能发电的系统 | |
WO2021240050A1 (en) | Wind energy converter | |
CN101319652A (zh) | 一种风力电站的供导释风系统 | |
KR20110129247A (ko) | 굴뚝을 이용한 풍력발전장치 | |
Wen et al. | Study on characteristics of wind power generation in plateau mountainous area | |
RU2425250C1 (ru) | Ветродвигатель на основе аэродинамического экрана |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130114 |