Стационарный гибридный солнечно-ветровой энергокомплекс "Небоход" это новый тип альтернативного источника энергии. В этом энергокомплексе объединены ветрогенератор и тепловой двигатель с солнечными концентраторами в одной конструкции. Эти элементы конструкции дополняют друг друга, находятся во взаимодействии, по принципу который используется в тепловом двигателе Стирлинга, где перепад в температурах, между внутренним объемом нагретого воздуха и наружным холодным воздухом, используется для преобразования тепловой энергии в механическую работу. Тепловая энергия солнца, получаемая гелиоконцентраторами и энергия ветра, получаемая ветрогенератором, используются в этом энергокомплексе для производства электроэнергии. Таким образом, в этом энергокомплексе получается гибрид ветрогенератора и теплового двигателя с солнечными концентраторами. Ветрогенератор производит электроэнергию не только с помощью силы ветра, но и/или с помощью перепада в температурах между внутренним объемом нагретого воздуха и наружным холодным воздухом.

В этом проекте предлагается идея устройства альтернативного источника энергии следующей конструкции (не полная схема):

nebohod

1. Каркас.
2. Обшивка.
3. Гелиоконцентраторы.
4. Объём для горячего воздуха.
5. Термоизоляционная перегородка.
6. Ветрогенератор.
7. Полезный объём.

Конструкция "Небохода" представляет собой сферу, каркас которой строится в виде геодезической сферы (структуры из треугольных компонентов, покрывающих поверхность сферы) по принципу, который изобрел инженер Бакминстер Фуллер. Жесткий, прочный и в то же время лёгкий каркас, удерживает собственный вес без какого либо дополнительного усиления и кроме этого может нести дополнительно значительную нагрузку. Сферическая форма обладает такой прочностью, потому что напряжение равномерно распределяется на все точки конструкции. Это позволит конструкции нести значительные нагрузки при порывах ветра, а также иметь хорошую износоустойчивость.

На верху конструкции находятся гелиоконцентраторы, предназначенные для нагрева воздуха с помощью концентрированной солнечной энергии. Внутри конструкция горизонтально разделена на две части термоизоляционной перегородкой. Часть конструкции, которая находится выше термоизоляционной перегородки, под гелиоконцентраторами, предназначена для наполнения горячим воздухом. А в части конструкции, которая находится ниже термоизоляционной перегородки, располагается ветрогенератор для производства электроэнергии с помощью силы ветра и/или с помощью перепада в температурах между внутренним объемом нагретого воздуха и наружным холодным воздухом.

Обшивка конструкции над гелиоконцентраторами будет прозрачной - для поступления солнечной энергии на гелиоконцентраторы. Обшивка каркаса между гелиоконцентраторами и термоизоляционной перегородкой, также будет термоизоляционной - для лучшего сохранения тепла внутри объёма для горячего воздуха. Обшивка остальной части конструкции может дополнять систему воздуховодов ветроустановки, но в принципе может вообще отсутствовать.

Гелиоконцентраторы - подвижные, ориентируемые оптимально на солнце устройства, предназначенные для нагрева воздуха, внутри объёма для горячего воздуха, посредством концентрированной солнечной энергии. Они закрепляются к каркасу не жестко, а подвешиваются на систему, которая регулирует наклон гелиоконцентратора в соответствии с положением солнца - для лучшей концентрации солнечной энергии.

Ветрогенератор - оборудование для преобразования кинетической энергии ветра и тепловой энергии от гелиоконцентраторов в электрическую энергию, размещается внутри конструкции под термоизоляционной перегородкой. Ветрогенератор может быть оборудован воздуховодами с конфузорами - для усиления давления воздушного потока на лопасти ветрогенератора. Воздуховоды устанавливаются с выводами по всей окружности конструкции, это позволит использовать воздушный поток с любого направления. Они направлены своей широкой частью в сторону воздушного потока, а узкой частью на лопасти ветрогенератора. Воздуховоды также оборудуются заслонками для прекращения поступления воздушного потока на лопасти ветрогенератора - на случай шквального усиления ветра.

Конструкция стационарного энергокомплекса "Небоход" уникальна и имеет ряд преимуществ по сравнению с распространенными на данный момент солнечными батареями, гелиоконцентраторами и ветрогенераторами, это гибридный энергокомплекс, в котором учтены все недостатки обычных ветряков, солнечных коллекторов и батарей. Благодаря такому устройству этот энергокомплекс сможет эффективно работать даже в тех регионах, где часто бывает безветренная солнечная погода. Понятия штиль для этого энергокомплекса не существует, так как практически всегда, когда пасмурно, есть ветер. А при безветренной погоде есть солнце и тепловая энергия, которая будет отводиться на работу того же генератора. По предварительным расчётам, ветрогенератор "Небохода" сможет нормально работать при скоростях ветра от 1 до 39 метров в секунду, этот диапазон шире, чем у распространённых сегодня типов ветрогенераторов. Особенно важно для окупаемости и экономической эффективности является то, что этот энергокомплекс сможет работать уже при довольно слабом ветре. Производство электроэнергии в этом энергокомплексе более постоянное, можно настроить так, чтобы обойтись без дорогостоящих электрических аккумуляторов. На случай редких периодов безветрия в темное время суток, в этом энергокомплексе можно аккумулировать теплый или сжатый воздух - так будет всегда поддерживаться постоянное количество производимой электроэнергии. Даже не смотря на то, что в северных регионах в зимнее время количество поступающей солнечной энергии снижается в разы, этот энергокомплекс не будет снижать производство электроэнергии. Потому что в это время также снижается температура окружающего воздуха, поэтому перепад в температурах между внутренним объемом нагретого воздуха и холодным наружным воздухом будет сохраняться и может даже увеличиваться. Благодаря этому, такой энергокомплекс будет пригоден для всесезонного применения и сможет эффективно работать даже в тех регионах, где малоэффективны традиционные альтернативные источники энергии.

В результате мы получаем гибридный гелио-ветряной энергокомплекс большой мощности, высокорентабельный и быстро окупаемый, который используется для производства энергии одновременно с помощью гелиоконцентраторов и ветрогенератора. В общем, не сложная и сравнительно недорогая конструкция, без каких либо дорогостоящих элементов, объединяет в себе как минимум два источника энергии. Для производства тепловой и электроэнергии можно строить по этому проекту стационарные конструкции на крышах высотных зданий или располагать их на мачтах - как строят обычные ветрогенераторы. Таким образом, можно строить стационарные энергокомплексы, которые будут намного эффективнее нынешних альтернативных источников энергии. Это решает проблему низкой экономической эффективности существующих альтернативных источников энергии. Конструкция имеет эстетичный внешний вид, турбины ветрогенератора не вредят птицам и не издают низкочастотных звуков. Энергокомплекс такого типа позволит создать на базе возобновляемых источников энергии автономное энергоснабжение для различных объектов, в том числе для объектов удаленных от линий энергоснабжения. Стационарный энергокомплекс "Небоход" это экологичность, эффективность, независимость от электросетей и ископаемого топлива, он может использоваться для дополнительного и основного энергоснабжения, как рекламный носитель взамен билбордов, для орошения в сельском хозяйстве, а также для многих других применений.

Кроме того, это универсальная конструкция, которая дает свободу технического творчества, а также имеет множество конструкторских возможностей, которые ещё только предстоит проверить на практике. Например, на базе принципа устройства стационарного энергокомплекса "Небоход", можно строить также аэростат-энергокомплекс "Небоход" и летательный аппарат "Небоход".

На данном этапе это больше идея, ведь ещё предстоит разработать и выбрать наиболее эффективные варианты практически всех элементов конструкции. Чтобы проверить идею на практике, в ходе разработки планируется изготовить несколько экспериментальных моделей конструкции диаметром 2 метра. Хотя, можно было бы одновременно вести разработку этой конструкции с помощью специального программного обеспечения для моделирования конструкций с имитацией реальных физических условий. Тогда количество экспериментальных моделей можно было бы свести до минимума, но такое программное обеспечение тоже не дешево. После этого этапа разработки можно будет изготовить рабочий прототип диаметром 20 метров. Но для реализации этой идеи, у изобретателя не хватает средств, требуются спонсоры. Быть ли этим идеям воплощенными в реальных устройствах зависит от посетителей этого сайта. Каждый может стать спонсором и сделать посильный вклад в реализацию этого проекта. Спонсорам будет предоставлен отчет о расходовании средств и доступ к закрытой части сайта, где они смогут более подробно узнать о ходе разработки проекта. Кроме того есть ещё несколько интересных предложений которые изложены на странице для спонсоров.

Комментарии