RU2534399C1 - Flying collector for atmospheric water - Google Patents

Flying collector for atmospheric water Download PDF

Info

Publication number
RU2534399C1
RU2534399C1 RU2013131217/06A RU2013131217A RU2534399C1 RU 2534399 C1 RU2534399 C1 RU 2534399C1 RU 2013131217/06 A RU2013131217/06 A RU 2013131217/06A RU 2013131217 A RU2013131217 A RU 2013131217A RU 2534399 C1 RU2534399 C1 RU 2534399C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
collector
lifting
boundary
axis
balloon
Prior art date
Application number
RU2013131217/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Сергеевич Байбиков
Original Assignee
Александр Сергеевич Байбиков
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 Александр Сергеевич Байбиков filed Critical Александр Сергеевич Байбиков
Priority to RU2013131217/06A priority Critical patent/RU2534399C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2534399C1 publication Critical patent/RU2534399C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: flying collector for atmospheric water includes main fabric canvas, boundary toroidal balloon attached to it, rope bracing of attachment to lifting aerostat and captive cable. Main fabric canvas of collector is made as surface of rotation with increasing generatrix inclination to plane perpendicular to axis of rotation when approaching to this axis. Interior of boundary toroidal balloon and lifting aerostat is connected by fabric tube with valve. stiffness of structure is provided by boundary toroidal balloon supercharged with gas from lifting aerostats.
EFFECT: portable and quick-deployable device can be used in liftable and high-mountain parts of renewable energy and fresh water sources.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области возобновляемых источников энергии и пресной воды и сборников атмосферной влаги.The invention relates to the field of renewable energy and fresh water and atmospheric moisture collectors.

Известны наземные сборники атмосферных осадков - водохранилища http://ru.wikipedia.org/wiki/Водохранилище, которые используются для орошения и снабжения пресной водой. Кроме того, при сбросе воды из водохранилища через гидротурбину с генератором можно получать еще и электроэнергию.There are well-known ground-based collections of atmospheric precipitation - reservoir http://ru.wikipedia.org/wiki/ The reservoir, which are used for irrigation and fresh water supply. In addition, when discharging water from a reservoir through a hydraulic turbine with a generator, it is also possible to obtain electricity.

Недостатками их являются:Their disadvantages are:

- на равнинных искусственных водохранилищах невозможно поднять высоко уровень воды, чтобы обеспечить высокий напор на гидротурбине. Поэтому для получения большой мощности необходимо использовать крупногабаритные турбины. Да и сами водохранилища занимают большие площади, заливают ценные земли и дороги. В горах же (где возможны большие перепады) мало пригодных мест для водохранилищ и очень дороги строительные работы;- on flat artificial reservoirs it is impossible to raise the water level high in order to ensure a high pressure on the hydraulic turbine. Therefore, to obtain high power it is necessary to use large-sized turbines. Yes, and the reservoirs themselves occupy large areas, flood valuable land and roads. In the mountains (where large differences are possible) there are few suitable places for reservoirs and construction work is very expensive;

- вода в водохранилищах загрязняется органическими и твердыми примесями и требует очистки перед потреблением жителями.- water in reservoirs is contaminated with organic and solid impurities and requires treatment before consumption by residents.

В патенте RU 2407914C1 “Способ и устройство возобновляемого получения электроэнергии и чистой воды” (авт. Байбиков А.С. приор. 18.09.2009) предлагается поднять сборник осадков с помощью привязных аэростатов на уровень облаков (до 3-4 км). Это позволит использовать максимальный напор воды (до 300-400 атм, как в современных дизелях и паровых турбинах!), что позволит получать значительные мощности с компактных высокооборотных гидротурбин и генераторов и дорогую почти дистиллированную воду. Однако в этом патенте не описана конструкция такого летного сборника.In patent RU 2407914C1 “Method and device for the renewable generation of electricity and clean water” (auth. Baybikov A.S. prior. September 18, 2009) it is proposed to raise the precipitation collection using tethered balloons to the cloud level (up to 3-4 km). This will allow you to use the maximum pressure of water (up to 300-400 atm, as in modern diesel engines and steam turbines!), Which will allow you to get significant power from compact high-speed hydraulic turbines and generators and expensive almost distilled water. However, this patent does not describe the design of such a flight compilation.

Задачей настоящего изобретения является максимальное облегчение сборника при максимальной площади сбора осадков, минимальное накопление воды для снижения необходимой подъемной силы аэростатов, удобное дистанционное складывание его для удобного и безопасного подъема и спуска устройства.The objective of the present invention is to maximize the lightening of the collector with a maximum area of collection of precipitation, the minimum accumulation of water to reduce the necessary lifting force of balloons, convenient remote folding for convenient and safe lifting and lowering of the device.

Это достигается специальной формой матерчатого сборника, надувным устройством для развертывания и свертывания его в поднятом состоянии.This is achieved by a special form of cloth collection, an inflatable device for deploying and curling it in a raised state.

Для реализации изобретения используются специальные разновидности матерчатых поверхностей вращения, обеспечивающие минимальную задержку воды в сборнике, и наполнения развертывающего устройства газом из подъемных аэростатов.For the implementation of the invention, special varieties of cloth surfaces of revolution are used to provide a minimum water retention in the collector and to fill the deployment device with gas from lifting balloons.

На рис. 1 представлено устройство в рабочем состоянии, а на рис. 2 - в собранном виде.In fig. 1 shows the device in working condition, and Fig. 2 - assembled.

Сборник состоит из основного матерчатого полотна 1 в виде поверхности вращения специальной формы. Образующая этой поверхности имеет увеличивающийся к оси вращения наклон к плоскости, перпендикулярной оси вращения. К внешнему краю полотна прикреплен раздувающийся торовый баллон 2 с сбросным клапаном 3. Внутренности торового баллона 2 и подъемного аэростата 4 соединены матерчатой трубой 5 с перекрывающим клапаном 6. Вблизи оси вращения основное полотно 1 соединено со сбросной трубой 7. Снаружи сборник охвачен тросовой обвязкой 8, связанной с привязным тросом 9 и обвязкой 10 подъемного аэростата 4.The collection consists of the main fabric cloth 1 in the form of a surface of revolution of a special shape. The generatrix of this surface has an inclination increasing towards the axis of rotation to a plane perpendicular to the axis of rotation. An inflating torus balloon 2 with a relief valve 3 is attached to the outer edge of the web. The inside of the torus balloon 2 and the lift balloon 4 are connected by a fabric pipe 5 with a shutoff valve 6. Near the axis of rotation, the main web 1 is connected to the discharge pipe 7. Outside, the collector is covered by a cable strapping 8, associated with a tethered cable 9 and the harness 10 of a lifting balloon 4.

Сборник в сложенном виде (рис. 2) со сдутым торовым баллоном 2 и перекрытым клапаном 6 поднимается аэростатом 4. Сложенный вид сборника существенно снижает аэродинамические (включая ветровые) нагрузки при подъеме. После подъема на нужную высоту клапан 6 открывается и газ из аэростата 4 надувает торовый баллон 2, расправляя основное полотно 1 и придавая необходимую жесткость конструкции.The collection in folded form (Fig. 2) with a deflated torus balloon 2 and a shut-off valve 6 is lifted by the balloon 4. The folded view of the collection significantly reduces aerodynamic (including wind) loads during lifting. After lifting to the desired height, the valve 6 opens and gas from the balloon 4 inflates the torus balloon 2, straightening the main canvas 1 and giving the necessary structural rigidity.

Атмосферная влага падает на основное полотно и стекает к центральной сбросной трубе 7. Чтобы толщина слоя воды, накапливающейся к сбросной трубе, существенно не увеличивалась, необходимо увеличивать скорость воды в слое с приближением к оси и сбросной трубе. Это достигается специальной формой основного полотна: увеличением наклона образующей поверхности вращения основного полотна к плоскости, перпендикулярной оси вращения, при приближении к этой оси. Эта форма также снижает боковые аэродинамические (ветровые) нагрузки на сборник (по сравнению, например, с конической). Частными случаями такой формы являются катеноид, псевдосфера.Atmospheric moisture falls on the main sheet and flows to the central discharge pipe 7. In order for the thickness of the layer of water accumulating to the discharge pipe not to increase significantly, it is necessary to increase the water velocity in the layer closer to the axis and the discharge pipe. This is achieved by a special form of the main fabric: by increasing the inclination of the generatrix of the surface of rotation of the main fabric to a plane perpendicular to the axis of rotation, when approaching this axis. This form also reduces lateral aerodynamic (wind) loads on the collector (compared, for example, with a conical one). Special cases of this form are catenoid, pseudosphere.

При спуске перекрывается клапан 6 и открывается сбросной клапан 3 на торовом баллоне. Газ из торового баллона сбрасывается, он теряет жесткость и сборник складывается.During the descent, valve 6 is closed and the relief valve 3 opens on the torus cylinder. The gas from the torus cylinder is discharged, it loses rigidity and the collector folds.

Для наполнения торового баллона может использоваться дополнительный подъемный шар с повышенным давлением и газом, отличным от газа в основном подъемном шаре.To fill the torus balloon, an additional lifting ball with increased pressure and gas different from the gas in the main lifting ball can be used.

Основное полотно может быть также изготовлено из треугольных или многоугольных криволинейных заготовок-секторов из аэроткани, которые при соединении между собой приближенно описывают гладкую форму летного сборника. Весьма целесообразно на все поверхности сборника нанести супергидрофобное покрытие для увеличения скорости стекания воды и гарантии неприлипания капель воды, утяжеляющих сборник. В качестве клапана 6 может быть использовано простое и легкое пережимное устройство на матерчатой трубе.The main canvas can also be made of triangular or polygonal curved blanks-sectors of aero fabrics, which when connected together approximately describe the smooth shape of the flight compilation. It is highly advisable to apply a super-hydrophobic coating on all surfaces of the collector to increase the rate of water runoff and ensure non-sticking water droplets that make the collection heavier. As valve 6, a simple and light pinch device on a fabric pipe can be used.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является при заданной площади сбора атмосферной влаги минимальный вес конструкции при минимальном накоплении воды. Это существенно снижает необходимую подъемную силу, размеры и стоимость подъемного аэростата. Конструкция также обеспечивает минимальное аэродинамическое сопротивление боковому ветру при подъеме и спуске (в сложенном виде). Форма основного полотна в рабочем состоянии также существенно снижает это сопротивление, по сравнению с конической формой.The technical result of the invention is, for a given area of collection of atmospheric moisture, the minimum weight of the structure with minimal water accumulation. This significantly reduces the necessary lifting force, size and cost of a lifting balloon. The design also provides minimal aerodynamic drag to the crosswind during ascent and descent (when folded). The shape of the main fabric in working condition also significantly reduces this resistance, compared with the conical shape.

Сборник также может использоваться в высоких горах как часть мобильного источника энергии и воды, так как вследствие легкости он может быть доставлен на большую высоту без постройки специальных дорог и не требует мощного крепления к скалам.The collection can also be used in high mountains as part of a mobile source of energy and water, because due to its lightness it can be delivered to great heights without the construction of special roads and does not require powerful fastening to the rocks.

Claims (1)

Летный сборник атмосферной воды, содержащий основное матерчатое полотно сборника, прикрепленный к нему граничный торовый баллон, тросовую обвязку крепления к подъемному аэростату и привязному тросу, отличающийся тем, что основное матерчатое полотно сборника выполнено в виде поверхности вращения с увеличивающимся наклоном образующей к плоскости, перпендикулярной оси вращения при приближении к этой оси, а внутренности граничного торового баллона и подъемного аэростата связаны матерчатой трубой с клапаном. An atmospheric water flight collection containing the main fabric of the collection, a boundary torus balloon attached to it, a cable tie of the attachment to the lift balloon and the tethered cable, characterized in that the main fabric of the collection is made in the form of a rotation surface with an increasing inclination forming to a plane perpendicular to the axis rotation when approaching this axis, and the inside of the boundary torus balloon and the balloon are connected by a fabric pipe to the valve.
RU2013131217/06A 2013-07-09 2013-07-09 Flying collector for atmospheric water RU2534399C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013131217/06A RU2534399C1 (en) 2013-07-09 2013-07-09 Flying collector for atmospheric water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013131217/06A RU2534399C1 (en) 2013-07-09 2013-07-09 Flying collector for atmospheric water

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2534399C1 true RU2534399C1 (en) 2014-11-27

Family

ID=53383040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013131217/06A RU2534399C1 (en) 2013-07-09 2013-07-09 Flying collector for atmospheric water

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2534399C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2582807C1 (en) * 2015-06-24 2016-04-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук Method of extracting fresh water from atmospheric air
RU2592116C1 (en) * 2015-06-24 2016-07-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук Device for extraction of fresh water from atmospheric air

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4050262A (en) * 1975-08-09 1977-09-27 Firma "Technico Development and Financing S. A." Apparatus for extracting water from the atmosphere
SU1751608A1 (en) * 1990-09-11 1992-07-30 Саратовское Техническое Училище N 7 Device for collecting drinking water from air
RU16002U1 (en) * 1999-11-01 2000-11-27 Грицкевич Олег Вячеславович DEVICE FOR PRODUCING WATER FROM ATMOSPHERIC AIR (OPTIONS)
RU2182623C2 (en) * 2000-01-24 2002-05-20 Алексеев Вячеслав Викторович Plant with radiation cooling for production of fresh water from humid air
RU2398937C1 (en) * 2009-01-21 2010-09-10 Анатолий Павлович Ефимочкин Water collector
RU2407914C1 (en) * 2009-09-18 2010-12-27 Александр Сергеевич Байбиков Method and device for renewable production of electric power and clean water

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4050262A (en) * 1975-08-09 1977-09-27 Firma "Technico Development and Financing S. A." Apparatus for extracting water from the atmosphere
SU1751608A1 (en) * 1990-09-11 1992-07-30 Саратовское Техническое Училище N 7 Device for collecting drinking water from air
RU16002U1 (en) * 1999-11-01 2000-11-27 Грицкевич Олег Вячеславович DEVICE FOR PRODUCING WATER FROM ATMOSPHERIC AIR (OPTIONS)
RU2182623C2 (en) * 2000-01-24 2002-05-20 Алексеев Вячеслав Викторович Plant with radiation cooling for production of fresh water from humid air
RU2398937C1 (en) * 2009-01-21 2010-09-10 Анатолий Павлович Ефимочкин Water collector
RU2407914C1 (en) * 2009-09-18 2010-12-27 Александр Сергеевич Байбиков Method and device for renewable production of electric power and clean water

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
C. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2582807C1 (en) * 2015-06-24 2016-04-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук Method of extracting fresh water from atmospheric air
RU2592116C1 (en) * 2015-06-24 2016-07-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук Device for extraction of fresh water from atmospheric air

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103670925B (en) A kind of aerial wind power generating system
ES2733950T3 (en) Device for the control and direction of traction kites or windlass for power generation
CN103274053B (en) A kind of retractor device of unmanned plane operation aircraft and operational method thereof
US20140377066A1 (en) Portable Self-Inflating Airborne Wind Turbine System
US20180195497A1 (en) Handling device for a wind turbine rotor blade having a moldable support pad
US20100213718A1 (en) Reciprocating system with buoyant aircraft, spinnaker sail, and heavy cars for generating electric power
CN101844614B (en) Retractable long-distance suspension wind-energy parasail device for ship navigation
ES2740978T3 (en) Aerial traction device, aerial device for a wind plant and wind plant for the production of electric power, ship equipped with an aerial traction device
ES2813394T3 (en) Rotor blade extension body and wind power plant
RU2662101C1 (en) Wind powered balloon
JP2009541637A (en) A device that generates mechanical energy with a self-sustained telescopic chimney
CN103490706A (en) Sky solar generator
RU2534399C1 (en) Flying collector for atmospheric water
CN202867096U (en) Aeration wind power generating system
Ragheb Wind energy converters concepts
RU2407914C1 (en) Method and device for renewable production of electric power and clean water
RU2535427C1 (en) Aero-high-altitude wind power generator
NO831859L (en) INFLATABLE DEVICE FOR CONCENTRATION OF WIND POWER
RU2679060C1 (en) Aerowindenergy balloon de-icing
RU2348831C2 (en) Method and device of volkov system for power generation by method of "parachute capture"
RU2612492C1 (en) Terrestrial aeronautical wind turbine generator
CN106762430A (en) Gravity slip ring automatic telescopic wind generator
CN206625935U (en) Gravity slip ring automatic telescopic wind generator
RU2338089C2 (en) Volkov-system method and device for generating power by "sail entrapment" method
CN106762434A (en) A kind of floating air bag of high altitude wind power generator