RU2744101C1 - Устройство накопления высотной атмосферной энергии - Google Patents

Устройство накопления высотной атмосферной энергии Download PDF

Info

Publication number
RU2744101C1
RU2744101C1 RU2020116207A RU2020116207A RU2744101C1 RU 2744101 C1 RU2744101 C1 RU 2744101C1 RU 2020116207 A RU2020116207 A RU 2020116207A RU 2020116207 A RU2020116207 A RU 2020116207A RU 2744101 C1 RU2744101 C1 RU 2744101C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
compression means
supply pipe
altitude
conductive layer
Prior art date
Application number
RU2020116207A
Other languages
English (en)
Inventor
Нак Юнг ЛИ
Original Assignee
Нак Юнг ЛИ
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 Нак Юнг ЛИ filed Critical Нак Юнг ЛИ
Application granted granted Critical
Publication of RU2744101C1 publication Critical patent/RU2744101C1/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64B—LIGHTER-THAN AIR AIRCRAFT
    • B64B1/00—Lighter-than-air aircraft
    • B64B1/58—Arrangements or construction of gas-bags; Filling arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F17C5/06—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures for filling with compressed gases
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64B—LIGHTER-THAN AIR AIRCRAFT
    • B64B1/00—Lighter-than-air aircraft
    • B64B1/66—Mooring attachments
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C13/00—Details of vessels or of the filling or discharging of vessels
    • F17C13/04—Arrangement or mounting of valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N11/00—Generators or motors not provided for elsewhere; Alleged perpetua mobilia obtained by electric or magnetic means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N11/00—Generators or motors not provided for elsewhere; Alleged perpetua mobilia obtained by electric or magnetic means
    • H02N11/002—Generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64B—LIGHTER-THAN AIR AIRCRAFT
    • B64B1/00—Lighter-than-air aircraft
    • B64B1/40—Balloons
    • B64B1/50—Captive balloons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64F—GROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F3/00—Ground installations specially adapted for captive aircraft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/28—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being a pump or a compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/92—Mounting on supporting structures or systems on an airbourne structure
    • F05B2240/922—Mounting on supporting structures or systems on an airbourne structure kept aloft due to buoyancy effects
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2205/00—Vessel construction, in particular mounting arrangements, attachments or identifications means
    • F17C2205/03—Fluid connections, filters, valves, closure means or other attachments
    • F17C2205/0302—Fittings, valves, filters, or components in connection with the gas storage device
    • F17C2205/0323—Valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00—Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03—Mixtures
    • F17C2221/031—Air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00—Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/01—Propulsion of the fluid
    • F17C2227/0128—Propulsion of the fluid with pumps or compressors
    • F17C2227/0135—Pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0186—Applications for fluid transport or storage in the air or in space
    • 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
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

Устройство накопления высотной атмосферной энергии предназначено для накопления энергии низкотемпературного воздуха, расположенного на большой высоте в воздушном пространстве. Устройство накопления содержит воздушный резервуар, выполненный с возможностью хранения воздуха, трубу для подачи воздуха, установленную таким образом, что она проходит в вертикальном направлении и ее нижний конец присоединен к воздушному резервуару, и средство сжатия, размещенное в воздушном пространстве, присоединенное к верхнему концу трубы для подачи воздуха и выполненное с возможностью сжатия воздуха при помощи энергии ветра и подачи сжатого воздуха в воздушный резервуар через трубу для подачи воздуха. Воздух может сжиматься посредством энергии ветра, который дует на большой высоте, и затем накапливаться в воздушном резервуаре (10). Изобретение направлено на расширение арсенала технических средств. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Область техники, к которой относится настоящее изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству накопления высотной атмосферной энергии, характеризующемуся новой конструкцией, которое предназначено для накопления энергии низкотемпературного воздуха, расположенного на большой высоте в воздушном пространстве, и ее использования.
Предшествующий уровень техники настоящего изобретения
Согласно данным наблюдений температура атмосферы снижается приблизительно на 6°С с увеличением высоты на 1 км, и на больших высотах в областях прохождения струйных течений всегда имеются сильные ветра. Эти ветра обладают большим количеством кинетической энергии.
Кроме того, атмосферные частицы заряжаются из-за трения о воздух на большой высоте, и воздух обладает значительным количеством электрической энергии. В результате этого между атмосферой и земной поверхностью образуется разница потенциалов, которая вызывает удар молнии при достижении значения приблизительно 1 миллиард вольт или более. Если между атмосферой и земной поверхностью установлено устройство накопления электрической энергии, до того как разность потенциалов между атмосферой и облаками достигнет сверхвысоких значений напряжения, может обеспечиваться накопление некоторого количества электрической энергии.
Однако до настоящего времени не было предложено ни одного эффективного способа накопления и использования различных типов высотной энергии. Следовательно, существует потребность в разработке новых типов устройств и способов накопления энергии.
Техническая задача
Настоящее изобретение направлено на преодоление вышеописанных проблем, и цель настоящего изобретения заключается в создании устройства накопления высотной атмосферной энергии, характеризующегося новой структурой, которое предназначено для накопления энергии воздуха, находящегося на большой высоте, и ее применения в случае необходимости.
Техническое решение
Для достижения вышеописанной цели настоящее изобретение предоставляет устройство накопления высотной атмосферной энергии, содержащее: воздушный резервуар (10), изготовленный для хранения воздуха; трубу (20) для подачи воздуха, установленную таким образом, что она проходит в вертикальном направлении и ее нижний конец присоединен к воздушному резервуару (10); и средство (30) сжатия, размещенное в воздушном пространстве, присоединенное к верхнему концу трубы (20) для подачи воздуха и выполненное с возможностью сжатия воздуха при помощи энергии ветра и подачи сжатого воздуха в воздушный резервуар (10) через трубу (20) для подачи воздуха.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается устройство накопления высотной атмосферной энергии, дополнительно содержащее: тело (40) для обеспечения подъемной силы, присоединенное к средству (30) сжатия и выполненное с возможностью обеспечения подъемной силы, в результате чего средство (30) сжатия парит в воздушном пространстве.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предлагается устройство накопления высотной атмосферной энергии, дополнительно содержащее: проводящий слой (60), сформированный на периферийной поверхности средства (30) сжатия, и средство (70) накопления электрической энергии, присоединенное к проводящему слою (60) и выполненное с возможностью накопления электрической энергии, прикладываемой к проводящему слою (60).
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предлагается устройство накопления высотной атмосферной энергии, дополнительно содержащее: крепежный трос (50), выполненный таким образом, что его верхний конец присоединен к средству (30) сжатия или телу (40) для обеспечения подъемной силы, а его нижний конец прикреплен к земной поверхности.
В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предлагается устройство накопления высотной атмосферной энергии, дополнительно содержащее: открывающий/закрывающий клапан (80), установленный в промежуточной части трубы (20) для подачи воздуха и выполненный с возможностью выборочного открытия и закрытия промежуточной части трубы (20) для подачи воздуха, и воздушный насос (90), установленный в промежуточной нижней части трубы (20) для подачи воздуха и выполненный с возможностью всасывания высотного воздуха через средство (30) сжатия и трубу (20) для подачи воздуха, сжатия всасываемого воздуха и накопления сжатого воздуха в воздушном резервуаре (10).
Полезные эффекты
Устройство накопления высотной атмосферной энергии согласно настоящему изобретению содержит воздушный резервуар (10), выполненный с возможностью хранения воздуха, трубу (20) для подачи воздуха, установленную таким образом, что она проходит в вертикальном направлении и ее нижний конец присоединен к воздушному резервуару (10), и средство (30) сжатия, размещенное в воздушном пространстве, присоединенное к верхнему концу трубы (20) для подачи воздуха и выполненное с возможностью сжатия воздуха при помощи энергии ветра и подачи сжатого воздуха в воздушный резервуар (10) через трубу (20) для подачи воздуха, в результате чего воздух может сжиматься посредством энергии ветра, который дует на большой высоте, и затем накапливаться в воздушном резервуаре (10).
Соответственно, сжатый воздух может образовываться без использования отдельного источника энергии, и различные типы устройств функционируют с использованием сжатого воздуха, в результате чего обеспечивается экологически чистая энергия.
Кроме того, электрическая энергия, которая собрана посредством проводящего слоя на поверхностях средства (30) сжатия и тела (40) для обеспечения подъемной силы, накапливается в устройстве (70) накопления электрической энергии, что также дополнительно обеспечивает источник экологически чистой электрической энергии.
Краткое описание фигур
На фиг. 1 представлена схема, показывающая конфигурацию устройства накопления высотной атмосферной энергии в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 2 представлен вид сбоку в разрезе, показывающий средство сжатия, входящее в состав устройства накопления высотной атмосферной энергии в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 3 представлен вид сбоку в разрезе, показывающий в разобранном состоянии средство сжатия, входящее в состав устройства накопления высотной атмосферной энергии в соответствии с настоящим изобретением;
на фиг. 4 представлен вид сверху в разрезе, показывающий средство сжатия, входящее в состав устройства накопления высотной атмосферной энергии в соответствии с настоящим изобретением; и
на фиг. 5-8 представлены иллюстративные изображения, показывающие модификацию устройства накопления высотной атмосферной энергии в соответствии с настоящим изобретением.
Лучший вариант осуществления
Настоящее изобретение предназначено для создания устройства накопления высотной атмосферной энергии, содержащего: воздушный резервуар (10), изготовленный для хранения воздуха; трубу (20) для подачи воздуха, установленную таким образом, что она проходит в вертикальном направлении и ее нижний конец присоединен к воздушному резервуару (10); и средство (30) сжатия, размещенное в воздушном пространстве, присоединенное к верхнему концу трубы (20) для подачи воздуха и выполненное с возможностью сжатия воздуха при помощи энергии ветра и подачи сжатого воздуха в воздушный резервуар (10) через трубу (20) для подачи воздуха.
Принцип работы настоящего изобретения
Далее настоящее изобретение будет подробно описано со ссылками на прилагаемые иллюстративные фигуры.
На фиг. 1-4 представлено устройство накопления высотной атмосферной энергии в соответствии с настоящим изобретением, которое содержит: воздушный резервуар 10, выполненный с возможностью хранения воздуха; трубу 20 для подачи воздуха, установленную таким образом, что она проходит в вертикальном направлении и ее нижний конец соединен с воздушным резервуаром 10; средство 30 сжатия, размещенное в воздушном пространстве, присоединенное к верхнему концу трубы 20 для подачи воздуха и выполненное с возможностью сжатия воздуха при помощи энергии ветра и подачи сжатого воздуха в воздушный резервуар 10 через трубу 20 для подачи воздуха; тело 40 для обеспечения подъемной силы, установленное над средством 30 сжатия, выполненное с возможностью обеспечения подъемной силы, в результате чего средство 30 сжатия парит в воздушном пространстве, и содержащее на своей поверхности проводящий слой; крепежный трос 50, выполненный таким образом, что его верхний конец присоединен к средству 30 сжатия, а его нижний конец прикреплен к земной поверхности; проводящий слой 60, образованный на поверхности средства 30 сжатия; токоотвод 61, соединенный с проводящим слоем 60 и выполненный с возможностью передачи генерируемой электрической энергии, и средство 70 накопления электрической энергии, выполненное с возможностью накопления электрической энергии; открывающий/закрывающий клапан 80, установленный в нижней части трубы 20 для подачи воздуха и выполненный с возможностью выборочного открытия и закрытия трубы 20 для подачи воздуха; и воздушный насос 90, установленный в нижней части трубы 20 для подачи воздуха.
Более конкретно, воздушный резервуар 10 изготовлен в форме стандартного металлического резервуара и установлен на земной поверхности. Как будет описано ниже, воздушный резервуар 10 изготовлен для накопления низкотемпературного сжатого воздуха, который подается через средство 30 сжатия и трубу 20 для подачи воздуха.
В этом случае воздушный резервуар 10 может быть снабжен отдельной выпускной трубой, при этом различные типы оборудования могут присоединяться к выпускной трубе для последующего использования, или воздушный резервуар 10 может быть использован в качестве источника охлаждающего воздуха.
Труба 20 для подачи воздуха может быть выполнена из синтетического полимерного материала, характеризующегося подходящей эластичностью и механической прочностью, а также может быть выполнена из металлического материала с изолирующей функцией.
Как изображено на фиг. 2-4, средство 30 сжатия содержит: нижнюю пластину 31, выполненную таким образом, что выпускное отверстие 31а сформировано в нижней стороне ее центральной части; верхнюю пластину 32, смещенную в направлении вверх от верхней поверхности нижней пластины 31; и множество разделительных пластин 33, установленных таким образом, чтобы проходить от выпускного отверстия 31а в радиальном направлении между нижней пластиной 31 и верхней пластиной 32 и образовывать множество каналов 34 для подачи воздуха, через которые протекает воздух, между нижней пластиной 31 и верхней пластиной 32.
В этом случае нижняя пластина 31, верхняя пластина 32 и разделительные пластины 33 выполнены сходящимися к своим центральным частям.
Иначе говоря, нижняя пластина 31 характеризуется воронкообразной формой, которая сходится (сужается) к выпускному отверстию 31а.
Верхняя пластина 32 характеризуется конической формой, центральная часть которой выступает в направлении вниз.
Разделительные пластины 33 выполнены в форме вертикально установленных пластин, и верхний и нижний концы разделительных пластин 33 выполнены таким образом, чтобы соответствовать верхней поверхностью нижней пластины 31 и нижней поверхности верхней пластины 32.
Кроме того, нижняя пластина 31, разделительные пластины 33 и верхняя пластина 32 выполнены таким образом, чтобы площадь канала 34 для подачи воздуха уменьшалась в направлении его центральной части.
Соответственно, когда ветер дует из окружающего пространства, скорость воздуха постепенно увеличивается при прохождении по каналу 34 для подачи воздуха в средстве 30 сжатия, после чего воздух поступает вниз к трубе 20 для подачи воздуха через выпускное отверстие 31а.
В этом случае средство 30 сжатия расположено на расстоянии приблизительно 2 км над земной поверхностью.
Тело 40 для обеспечения подъемной силы выполнено в форме воздушного шара, заполненной газообразным гелием или подобным газом с низким удельным весом, и прикреплено к верхней стороне средства 30 сжатия, так что средство 30 сжатия может парить на расстоянии приблизительно 2 км над земной поверхностью. Кроме того, проводящий слой, включающий в себя металлическую сетку или проводящий материал, имеется на поверхности тела 40 для обеспечения подъемной силы, при этом указанный слой функционирует для защиты тела 40 для обеспечения подъемной силы от молний и для поглощения зарядов в атмосфере.
Крепежный трос 50 изготовлен из синтетического полимера и нового материала, который характеризуется высокой механической прочностью и пластичностью, а также превосходной диэлектрической прочностью, и закрепляет средство 30 сжатия и тело 40 для обеспечения подъемной силы, чтобы предотвратить их перемещение. Лебедка 51, закрепленная на земной поверхности, находится в области нижнего конца крепежного троса 50 и выполнена с возможностью регулировки высоты тела 40 для обеспечения подъемной силы и средства 30 сжатия или их спуска на земную поверхность путем разматывания или сматывания троса лебедки 51.
Проводящий слой 60 сформирован путем присоединения тонкой металлической сетки к поверхности нижней пластины 31, разделительных пластин 33 и верхней пластины 32 или нанесения проводящего покрытия на поверхности нижней пластины 31, разделительных пластин 33 и верхней пластины 32. Проводящий слой 60 соединен со средством 70 накопления электрической энергии при помощи соединительной линии 61 и функционирует для сбора электрической энергии на большой высоте в атмосфере и подачи собранной электрической энергии в средство 70 накопления электрической энергии.
Средство 70 накопления электрической энергии содержит большое количество аккумуляторов, установлено на земной поверхности, соединено с проводящим слоем 60 посредством соединительной линии 61 и выполнено с возможностью накопления электрической энергии, прикладываемой к проводящему слою 60. Кроме того, средство 70 накопления электрической энергии также выполнено с возможностью оснащения основными защитными элементами, такими как молниезащитное оборудование.
Открывающий/закрывающий клапан 80 предназначен для управления потоком воздуха, собранного средством 30 сжатия и подаваемого в воздушный резервуар 10 через трубу 20 для подачи воздуха, выполнен в форме обратного клапана, который открыт в направлении воздушного резервуара 10, а также позволяет воздуху, собранному средством 30 сжатия, поступать в воздушный резервуар 10 и предотвращает вытекание воздуха из воздушного резервуара 10 обратно через трубу 20 для подачи воздуха и его выпуск к средству 30 сжатия.
Воздушный насос 90 представляет собой оборудование, которое функционирует в случае необходимости. В процессе функционирования воздушный насос 90 всасывает воздух на большой высоте через средство 30 сжатия и трубу 20 для подачи воздуха, сжимает всасываемый воздух и накапливает сжатый воздух в воздушном резервуаре 10. Когда ветер является недостаточно сильным или необходимо увеличить давление воздуха в воздушном резервуаре 10, использование воздушного насоса 90 обеспечивает принудительное всасывание воздуха через средство 30 сжатия и трубу 20 для подачи воздуха и его накопление в воздушном резервуаре 10.
Устройство накопления высотной атмосферной энергии, конфигурация которого описана выше, содержит воздушный резервуар 10, выполненный с возможностью хранения воздуха, трубу 20 для подачи воздуха, установленную таким образом, что она проходит в вертикальном направлении и ее нижний конец присоединен к воздушному резервуару 10, и средство 30 сжатия, размещенное в воздушном пространстве, присоединенное к верхнему концу трубы 20 для подачи воздуха и выполненное с возможностью сжатия воздуха при помощи энергии ветра и подачи сжатого воздуха в воздушный резервуар 10 через трубу 20 для подачи воздуха, в результате чего воздух может сжиматься посредством энергии ветра, который дует на большой высоте, и затем накапливаться в воздушном резервуаре 10.
Соответственно, сжатый воздух может быть получен без использования отдельного источника энергии, при этом различные типы устройств функционируют с использованием воздуха высокого давления, полученного описанным выше способом, в результате чего обеспечивается преимущество использования экологически чистой энергии.
В частности, высотный воздух, накопленный в воздушный резервуаре 10, имеет более низкую температуру по сравнению с воздухом, находящимся рядом с земной поверхностью, и, следовательно, максимальная мощность летом может быть значительно уменьшена, когда высотный воздух используется для охлаждения.
Кроме того, средство 30 сжатия соединено с телом 40 для обеспечения подъемной силы, которое выполнено для обеспечения подъемной силы, позволяющей средству сжатия 30 парить в воздухе, в результате чего обеспечивается преимущество, заключающееся в том, что средство 30 сжатия может эффективно парить на большой высоте.
Кроме того, устройство накопления высотной атмосферной энергии дополнительно содержит проводящий слой 60, сформированный на поверхности средства 30 сжатия, и средство 70 накопления электрической энергии, присоединенное к проводящему слою 60 и выполненное с возможностью накопления электрической энергии, прикладываемой к проводящему слою 60, в результате чего обеспечивается преимущество эффективного сбора электрической энергии, генерируемой в воздухе на больших высотах (высотном воздухе), накопления собранной электрической энергии в средстве 70 накопления электрической энергии и использования накопленной электрической энергии различными способами.
Кроме того, предусмотрен крепежный трос 50, соединенный со средством 30 сжатия и прикрепленный к земной поверхности своим нижним концом, и благодаря этому тело 40 для обеспечения подъемной силы и средство 30 сжатия максимально прочно закреплены, а труба 20 для подачи воздуха установлена в вертикальном состоянии, в результате чего обеспечивается преимущество конструирования эффективного устройства поглощения энергии.
Кроме того, устройство накопления высотной атмосферной энергии дополнительно содержит открывающий/закрывающий клапан 80, установленный в нижней части трубы 20 для подачи воздуха и выполненный с возможностью выборочного открытия и закрытия трубы 20 для подачи воздуха, и воздушный насос 90, установленный в нижней части трубы 20 для подачи воздуха и выполненный с возможностью всасывания высотного воздуха через средство 30 сжатия и трубу 20 для подачи воздуха, сжатия всасываемого воздуха и накопления сжатого воздуха в воздушном резервуаре 10. Когда ветер является недостаточно сильным, может предотвращаться выход воздуха высокого давления, накопленного в воздушном резервуаре 10, обратно через трубу 20 для подачи воздуха и средство 30 сжатия и его последующий выпуск в окружающую среду. Когда ветер является недостаточно сильным, воздушный насос 90 используется для принудительного всасывания высотного холодного воздуха и его накопления в воздушном резервуаре 10, в результате чего обеспечивается преимущество использования холодного воздуха с заданным давлением.
Хотя в настоящем варианте осуществления крепежный трос 50 показан присоединенным к средству 30 сжатия, крепежный трос 50 может быть присоединен к телу 40 для обеспечения подъемной силы.
Кроме того, как показано на фиг. 5, тело 40 для обеспечения подъемной силы может быть опущено, что может зависеть от характеристик области установки и физических характеристик трубы 20 для подачи воздуха.
В этом случае труба 20 для подачи воздуха изготовлена из синтетического полимера или нового материала, характеризующегося малой массой, а также высокой диэлектрической и механической прочностью, и выполнена с возможностью поддерживать средство 30 сжатия. Множество проволочных опор 140, концы которых прикреплены к земной поверхности, присоединены к средству 30 сжатия или трубе 20 для подачи воздуха и выполнены с возможностью поддерживать трубу 20 для подачи воздуха в вертикальном состоянии.
Кроме того, как показано на фиг. 6-8, средство 30 сжатия может включать в себя: соединительную трубу 35, выполненную таким образом, что она проходит в вертикальном направлении, при этом ее верхняя поверхность закрыта, множество воздуховпускных отверстий 35а выполнены по периферии ее верхнего конца, и труба 20 для подачи воздуха соединена с ее нижним концом; верхние и нижние направляющие пластины 36 и 37, выполненные проходящими наружу от периферии верхнего конца и нижней стороны соединительной трубы 35; множество разделительных пластин 38, выполненных проходящими в радиальном направлении между верхними и нижними направляющими пластинами 36 и 37 и разделяющими пространство между верхними и нижними направляющими пластинами 36 и 37; заслонки 39, соединенные с внутренней периферийной поверхностью соединительной трубы 35 таким образом, чтобы поворачиваться в вертикальном направлении и закрывать воздуховпускные отверстия 35а при повороте вниз; и утяжелители 39а, соединенные с внутренними сторонами заслонок 39 и выполненные с возможностью поворота вниз заслонок 39 с закрытием воздуховпускных отверстий 35а.
В этом случае воздуховпускные отверстия 35а образованы на поверхности соединительной трубы 35 с интервалами, определенными заданными углами. В средстве 30 сжатия, конфигурация которого описана выше, когда ветер дует с одной стороны, заслонка 39, предусмотренная перед воздуховпускным отверстием 35а со стороны, с которой дует ветер, открывает воздуховпускное отверстие 35а, повернувшись при этом вверх, в результате чего ветер может попадать через соединительную трубу 35 в трубу 20 для подачи воздуха, как показано на фиг. 8. Кроме того, заслонка 39 на противоположной стороне не открывается, что предотвращает выпуск ветра в окружающую среду, в результате чего обеспечивается преимущество эффективного попадания ветра в трубу 20 для подачи воздуха.
Применение в промышленности
Настоящее изобретение может быть применено в области устройств накопления высотной атмосферной энергии, характеризующихся новой конструкцией, которые предназначены для накопления энергии низкотемпературного воздуха, расположенного на большой высоте в земной атмосфере, и ее использования.

Claims (15)

1. Устройство накопления высотной атмосферной энергии, содержащее:
воздушный резервуар (10), изготовленный для хранения воздуха и установленный на земной поверхности;
трубу (20) для подачи воздуха, установленную таким образом, что она проходит в вертикальном направлении и ее нижний конец присоединен к воздушному резервуару (10); и
средство (30) сжатия, размещенное в воздушном пространстве, присоединенное к верхнему концу трубы (20) для подачи воздуха и выполненное с возможностью сжатия воздуха при помощи энергии ветра и подачи сжатого воздуха в воздушный резервуар (10) через трубу (20) для подачи воздуха,
отличающееся тем, что на поверхности средства (30) сжатия образован проводящий слой (60), обеспечивающий разность потенциалов между собой и земной поверхностью при контакте проводящего слоя (60) с воздухом с поглощением воздушных зарядов, образованных трением частиц воздуха,
причем указанное устройство включает крепежный трос (50), выполненный таким образом, что его верхний конец присоединен к средству (30) сжатия, а его нижний конец прикреплен к средству (70) накопления электрической энергии на земной поверхности,
обеспечивая таким образом использование и высотной атмосферной энергии, и электрической энергии высотной атмосферы посредством хранения сжатого воздуха и электричества, соответственно, в воздушном резервуаре (10) и средстве накопления электрической энергии (70).
2. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее:
тело (40) для обеспечения подъемной силы, присоединенное к средству (30) сжатия, выполненное с возможностью обеспечения подъемной силы, в результате чего средство (30) сжатия парит в воздушном пространстве, и содержащее на своей поверхности проводящий слой.
3. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее:
проводящий слой (60), сформированный на поверхности тела (40) для обеспечения подъемной силы, и средство (70) накопления электрической энергии, присоединенное к проводящему слою (60) и выполненное с возможностью накопления электрической энергии, прикладываемой к проводящему слою (60).
4. Устройство по п. 1 или 2, дополнительно содержащее:
крепежный трос (50), выполненный таким образом, что его верхний конец присоединен к средству (30) сжатия или телу (40) для обеспечения подъемной силы, а его нижний конец прикреплен к земной поверхности.
5. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее:
открывающий/закрывающий клапан (80), установленный в промежуточной части трубы (20) для подачи воздуха и выполненный с возможностью выборочного открытия и закрытия нижней части трубы (20) для подачи воздуха, и воздушный насос (90), установленный в нижней части трубы (20) для подачи воздуха и выполненный с возможностью всасывания высотного воздуха через средство (30) сжатия и трубу (20) для подачи воздуха, сжатия всасываемого воздуха и накопления сжатого воздуха в воздушном резервуаре (10).
RU2020116207A 2017-11-16 2018-11-14 Устройство накопления высотной атмосферной энергии RU2744101C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170153227A KR102054509B1 (ko) 2017-11-16 2017-11-16 고고도 대기 에너지 저장장치
KR10-2017-0153227 2017-11-16
PCT/KR2018/013878 WO2019098664A1 (ko) 2017-11-16 2018-11-14 고고도 대기 에너지 저장장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2744101C1 true RU2744101C1 (ru) 2021-03-02

Family

ID=66539832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020116207A RU2744101C1 (ru) 2017-11-16 2018-11-14 Устройство накопления высотной атмосферной энергии

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11686435B2 (ru)
EP (1) EP3689737B1 (ru)
KR (1) KR102054509B1 (ru)
CN (1) CN111315651B (ru)
RU (1) RU2744101C1 (ru)
WO (1) WO2019098664A1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102453997B1 (ko) * 2021-09-01 2022-10-14 대한민국 가스 주입장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1529003A1 (ru) * 1987-03-10 1989-12-15 Московский гидромелиоративный институт Способ зар дки резервуаров сжатым воздухом
KR20050040401A (ko) * 2003-10-28 2005-05-03 광주과학기술원 공중부양운송장치
US20150106138A1 (en) * 2013-01-22 2015-04-16 Hub of WebMobile, Inc. Power transferred by electrical conductors for gas lighter than air inflatable balloons and apparatus with neutral buoyancy maintained by weight adjustable printed material that protects customers and profitably for businesses with software process innovations

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4204805A (en) * 1978-03-28 1980-05-27 Bolie Victor W Vertical axis wind turbine
US4350896A (en) * 1980-10-24 1982-09-21 Benoit William R Lighter than air wind energy conversion system utilizing an internal radial disk diffuser
US4486669A (en) * 1981-11-09 1984-12-04 Pugh Paul F Wind generator kite system
DE4142628C1 (ru) * 1991-12-21 1993-05-06 Dieter Braun
DE59801013D1 (de) * 1997-06-11 2001-08-16 Prospective Concepts Ag Zollik Seilbahn zu einem aerostatischen auftriebskörper
KR200198043Y1 (ko) 2000-04-12 2000-10-02 남학동 이동용 공기 압축기
KR20030050310A (ko) * 2001-12-18 2003-06-25 한국항공우주연구원 고고도 비행선의 기낭 구조
US7362004B2 (en) * 2003-07-29 2008-04-22 Becker William S Wind turbine device
EP1660740B1 (de) * 2003-08-27 2008-01-09 Prospective Concepts AG Schwebende tragstruktur mit statischem auftrieb
KR20050035623A (ko) * 2003-10-14 2005-04-19 김대원 계류식 기구를 이용한 케이블 카 시스템
US7708222B2 (en) * 2007-04-27 2010-05-04 Stratocomm Corporation Long mission tethered aerostat and method of accomplishing
US8006933B2 (en) * 2008-03-14 2011-08-30 The Boeing Company Airborne power station
US8102082B2 (en) * 2008-07-14 2012-01-24 Sefe, Inc. Atmospheric static electricity collector
US20100283253A1 (en) * 2009-03-06 2010-11-11 Bevirt Joeben Tethered Airborne Power Generation System With Vertical Take-Off and Landing Capability
US9669917B2 (en) * 2011-06-13 2017-06-06 Stephen B. Heppe Airship launch from a cargo airship
WO2013173196A1 (en) * 2012-05-13 2013-11-21 Leonid Goldstein Airborne photovoltaic solar device
US20150097086A1 (en) * 2013-10-08 2015-04-09 eWind Solutions, LLC Airborne wind energy conversion systems, devices, and methods

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1529003A1 (ru) * 1987-03-10 1989-12-15 Московский гидромелиоративный институт Способ зар дки резервуаров сжатым воздухом
KR20050040401A (ko) * 2003-10-28 2005-05-03 광주과학기술원 공중부양운송장치
US20150106138A1 (en) * 2013-01-22 2015-04-16 Hub of WebMobile, Inc. Power transferred by electrical conductors for gas lighter than air inflatable balloons and apparatus with neutral buoyancy maintained by weight adjustable printed material that protects customers and profitably for businesses with software process innovations

Also Published As

Publication number Publication date
US20200247520A1 (en) 2020-08-06
KR20190056117A (ko) 2019-05-24
CN111315651A (zh) 2020-06-19
EP3689737A1 (en) 2020-08-05
EP3689737B1 (en) 2022-07-27
EP3689737A4 (en) 2020-12-23
US11686435B2 (en) 2023-06-27
KR102054509B1 (ko) 2019-12-10
CN111315651B (zh) 2023-07-18
WO2019098664A1 (ko) 2019-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8283811B2 (en) Atmospheric static electricity collector
US20140377066A1 (en) Portable Self-Inflating Airborne Wind Turbine System
JP2007100658A (ja) 風車ブレードの誘雷方法及び誘雷装置、風力発電装置の避雷方法及び避雷装置
RU2744101C1 (ru) Устройство накопления высотной атмосферной энергии
US20060284004A1 (en) Method of scavenging atmospheric energy, causing rainfall, and for dissipating severe weather formations using an electrostatic dirigible
CN104351162A (zh) 一种倒挂绝缘子防鸟害装置
CN203167862U (zh) 一种整体式太阳能杀虫灯
KR102480248B1 (ko) 지상에 부착된 고고도 풍력 발전소
CN211456214U (zh) 一种人工引雷装置
CN105165765A (zh) 一种农业用高效杀虫灯
CN104843191A (zh) 用于无人机的非接触式智能防雨装置
CN208955413U (zh) 一种避雷针塔
RU143902U1 (ru) Устройство сбора, передачи и аккумулирования атмосферного электричества
CN104303914A (zh) 一种可移动人造雪山装置
CN204888443U (zh) 一种农业用高效杀虫灯
CN205543694U (zh) 一种可拆卸的实用性强的避雷针
CN206481874U (zh) 一种用于杆塔横担的驱鸟装置
CN205945638U (zh) 太阳能避雷系统
CN204726679U (zh) 一种用于无人机的非接触式智能防雨装置
CN214252361U (zh) 一种测量雷电流参数的防雷接闪装置
CN109042620A (zh) 一种混合供能远红外驱鸟装置
CN204259691U (zh) 一种倒挂绝缘子防鸟害装置
CN208724766U (zh) 一种避雷针的驱鸟装置
KR102558099B1 (ko) 레윈존데 낙하산 보호 덮개
CN202914253U (zh) 一种具有限制雷电流功能的风电叶片