Способ аккумулирования и производства электроэнергии как от альтернативных источников, включая энергию взрывчатых веществ, а так же аккумулирование энергии от недогруженных генерирующих мощностей - RU2591359C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к энергетике, в частности к способу бессрочного аккумулирования и производства электроэнергии как от альтернативных источников, включая энергию взрывчатых веществ, также аккумулирование энергии от не догруженных генерирующих мощностей.

Аналоги изобретения существуют только в теории и заключаются в аккумулировании альтернативной энергии в виде сжатого воздуха под водой на глубине, затем используют сжатый воздух для производства электроэнергии. В этом случае большая часть энергии тратится не рационально из-за низкого КПД технологии превращения пневматического давления в крутящий момент. Заявленное изобретение направлено на решение задачи по разработке способа аккумулирования и производства электроэнергии при пиковых нагрузках в электрических сетях и восполнение ослабленных мощностей ВЭУ.

Технический результат при использовании изобретения заключается в получении экологически чистой электроэнергии как от альтернативных источников, включая энергию взрывчатых веществ, а также аккумулирование энергии от не догруженных генерирующих мощностей для выравнивания нагрузок при пиковых нагрузках в электрических сетях и восполнение мощностей ВЭУ при их ослаблении.

Согласно изобретению создан способ аккумулирования и производства электроэнергии как от альтернативных источников, включая энергию взрывчатых веществ и химических реакций, также аккумулирование энергии от не догруженных генерирующих мощностей, путем создания выталкивающей силы в емкости, связующей подвижные блоки двух идентичных полиспастов, объединенных свободными концами в единый механизм, который вертикально растянут обоймами неподвижных обойм в водной среде, где выталкивающая сила и потенциальная энергия способствуют вертикальным перемещениям аккумулирующей емкости, что приводит к перетеканию канатов из полиспаста в полиспаст, от действия которого вращается генератор и вырабатывается электроэнергия.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Суть предлагаемого технического решения заключается в том, что аккумулирование и производство электроэнергии производится в подводной системе двух противостоящих, объединенных свободными концами полиспастов, запасованых канатами из синтетического волокна в единый механизм, с объединяющей подвижные блоки емкостью для аккумулирования. Система состоит из трех частей (см. фиг. 1): надводной емкости (А), средней, аккумулирующей, колоколообразной емкости (В) и нижнего груза (балласта) (С). Дно надводной емкости (А), подводной ее части, оснащено обоймой вращающихся блоков (А6), через которые, с помощью синтетических канатов, вертикально и последовательно удерживается вся система, аккумулирующая емкость (В) и балласт (С).

Внутри емкости (А) находятся электропроизводящее оборудование, электрогенератор (А1), тормозной барабан с тормозной системой (А2), повышающий обороты редуктор (A3), и проходящий по всей длине емкости и выходящий наружу вал (А4), на концах снабженный жестко сидящими блоками (А5). Средняя часть подводной конструкции служит для аккумулирования энергии от альтернативных источников, включая энергию взрывчатых веществ и химических реакций, а также аккумулирует энергию от не догруженных генерирующих мощностей и является колоколообразной емкостью (В), не имеющей дна. Нижняя и верхняя части снабжены обоймами вращающихся блоков (В1) и (В2)Ю, которые являются подвижными блоками обеих палистпастов.

Нижняя часть конструкции является грузом (балластом) (С), верхняя часть которого снабжена обоймой вращающихся блоков (С1). Груз (С) служит для удержания всей конструкции в вертикальном положении и создании разности потенциалов при аккумулировании между аккумулирующей емкостью (В) и грузом (балластом) (С). На краях длины груза (С) установлены дополнительная пара пассивных блока (С2), способствующих перетеканию канатов из одного полиспаста в другой и обратно. Также на грузе (С) прикреплен трубопровод (С3) через который подается преобразованная альтернативная энергия, пневматическим компрессором в сжатый воздух для аккумулирования в емкости (В).

Вся запасовка осуществляется канатами из полиамидных волокон с большим запасом прочности. Блоки в нижней части надводной емкости (А6) запасовываются с блоками верхней части аккумулирующей емкости (В1) и создают полиспаст (А-В), свободные концы которых через блоки (А5) и (С2) запасовывают блоки (В2), находящиеся в нижней части емкости (В), с блоками (С1), находящимися на грузе (С), и создают полиспаст (С-В). Таким образом, аккумулирующая емкость (В) является связующей подвижные блоки двух вертикально противостоящих полиспастов, и под воздействием выталкивающей силы и потенциальной энергии обладает обратно поступательным перемещением в конструкции, при котором канаты будут перетекать из одного полиспаста в другой и обратно, с нагрузкой, зависимой от действующей силы на емкость, деленную на

АККУМУЛИРОВАНИЕ ЭНЕРГИИ ОТ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ

Аккумулирование энергии от альтернативных источников, преобразованной пневматическим компрессором в сжатый воздух, производится при положении емкости (В) в нижней мертвой точке. Сжатый воздух подается по трубопроводу высокого давления, конец которого закреплен на балласте и входит в емкость (В). Сжатый воздух через полость дна (В) вытесняет из нее воду, тем самым создавая выталкивающую силу (АРХИМЕДОВУ СИЛУ), тормозная система обеспечит нахождение аккумулирующей емкости (В) в неизменном расстоянии от груза (С), но вся система будет всплывать, по ватерлинии надводной емкости (А) можно будет определять емкость аккумулированной энергии.

При достаточном накоплении энергии тормоз растормаживается и емкость под воздействием АРХИМЕДОВОЙ СИЛЫ устремится вверх, тем самым заставляя канаты перетекать из полиспаста (А-В) в полиспаст (С-В) с силой, равной Архимедовой силе, в емкости (В), деленной на половину кратности запасовки.

Дойдя до верхней мертвой точки из емкости (В), стравливается воздух или газ и емкость (В) начнет погружаться под воздействием силы тяжести, и заставит перетекать канаты в обратном направлении из полиспаста (С-В) в полиспаст (А-В) с силой, равной весу емкости, с учетом плотности воды, деленной на 1/2 кратности запасовки, тем самым восполняется энергия, затраченная на преодоление силы тяжести емкости (В) при аккумулировании.

Все перетекания канатов проходят через блоки (А5), жестко сидящие на валу (А4), через который энергия крутящего момента передается на повышающий обороты редуктор (A3), и будет вращать электрогенератор, и вырабатывать электроэнергию, которую в случае необходимости можно передавать на сушу по подводным кабелям.

ЭНЕРГИЯ ОТ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ

Производство электроэнергии из энергии взрывчатых веществ возможна при достаточной глубине погружении колоколообразной емкости (В). Закладка заряда взрывчатого вещества в емкость (В) осуществляется в положении емкости (В) в верхней мертвой точке, на плавучей платформе, в непромокаемой оболочке. Заряд будет находиться на плову в небольшом воздушном мешке внутри емкости (В), в верхней ее части. В нижней мертвой точке в емкости (В) производится взрыв, высокое давление воды замедлит разрушающую силу взрыва, и газ, выделенный при взрывной реакции, вытеснит воду через полость емкости (В3) и создаст выталкивающую силу в емкости.

Растормозив систему, емкость (В) устремится вверх, чем приведет в движение канаты в полиспастах, через блоки (А5) энергия передастся на вал, редуктор и генератор.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ

Запасовка равномерно распределяет энергию вытесненной воды на многочисленные канаты и равна объему емкости (В), деленной на

Реферат

Суть изобретения аналогична с функцией ГАЭС и предназначена для аккумулирования энергии альтернативных источников, а также энергии от недогруженных генерирующих мощностей, для покрытия пиковых нагрузок в электросетях и поддержки сетей от ВЭУ при недостатке или отсутствии их мощностей. Энергия от альтернативных источников и энергия недогруженных генерирующих мощностей преобразуется пневматически компрессором в сжатый воздух, которым вытесняется вода через полость аккумулирующей емкости. Емкость, стремящуюся к водной поверхности, удерживается на глубине тормозной системой до полного набора мощности. При полном наборе мощности, тормозная система растормаживается, и емкость устремляется вверх к поверхности, что приведет к перетеканию канатов из верхнего полиспаста в нижний. Энергия перетекания канатов снимается крайними блоками верхней емкости, и по валу, крутящий момент, через редуктор передается на генератор, который вырабатывает электроэнергию. В верхней мертвой точке происходит сброс воздуха или газа от взрыва, что приведет к перетеканию канатов в обратном направлении и произведет электроэнергию. В данной технологии, для производства электроэнергии, можно использовать энергию взрывчатых веществ, при этом вода из аккумулирующей емкости вытесняется газом от взрыва. 1 ил.

Формула