Солнечная магнитогидродинамическая электростанция

Солнечная магнитогидродинамическая электростанция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области альтернативной энергетики, использует возобновляемый источник энергии - солнце для образования восходящего потока воздуха.

Известна солнечно-вихревая электростанция (патент RU 2265161, 2005 г.), содержащая трубу с турбогенератором, теплицу, теплоаккумулятор солнечной энергии, при этом труба имеет цилиндрическую форму (видно из чертежа), внутри которой установлена турбина; внутри конической поверхности, расположенной под трубой, расположена поднимающаяся винтовая поверхность, выполненная путем установки с аэродинамическим сопряжением наклонных ветронаправляющих теплогенерирующих поверхностей. На основании расположены воздухозаборные средства, размещенные по периферии гелиопоглощающей поверхности с промежутками или непрерывно, при этом воздушный поток поступает в солнечный коллектор с различных сторон и создает начальное вращательное движение. Далее вращательное движение усиливается за счет кольцевого движения воздушного потока в кольцевых каналах, в которых для усиления вращения установлены поверхности, при этом осуществляется переток воздушного потока из одного канала в другой от периферии к центру солнечного коллектора, по существу по спирали.

К недостаткам ее следует отнести сложность конструкции, связанной с использованием традиционного турбогенератора.

Задачей изобретения является создание устройства такой конструкции, которая позволит рациональным образом преобразовывать подводимую энергию воздуха для получения электрической энергии.

Решение данной задачи достигается тем, что в предлагаемом устройстве вместо традиционного турбогенератора используется ионизатор воздуха и магнитогидродинамический генератор (МГД-генератор). В устройстве происходит преобразование и аккумулирование солнечной энергии с получением тепловой энергии, посредством которой создается вращательное движение воздуха в солнечном коллекторе, где для этого образуются воздушные каналы, расположенные параллельно относительно друг друга и соединенные последовательно относительно движения энергонасыщающегося воздушного потока. В каждом из таких каналов устанавливается группа локальных наклонных поверхностей, на которые поступает солнечная радиация через светопроницаемый теплоизолирующий материал и к которым одновременно подводятся управляемые тепловые потоки технологического рабочего тела, поступающего от преобразователей и аккумуляторов солнечной энергии различного вида и потенциального уровня. В результате этого в солнечном коллекторе и образованных в нем воздушных каналах создаются температурные неоднородности, которые приводят к устойчивым вращающимся воздушным потокам как вдоль воздушных каналов, так и в их поперечных сечениях и в приповерхностных зонах, с образованием турбулентных, вихревых движений. Воздушный поток поступает на ионизатор (2), представляющий собой металлический обод (диаметр которого соответствует диаметру трубы), на который натягивают по взаимно перпендикулярным осям с шагом 35…45 мм оголенные или облуженные медные провода диаметром 0,6…1,0 мм. Они образуют часть сферы - сетку. В узлах сетки впаяны иглы длиной не более 50 мм и толщиной 0,25…0,5 мм. К ободу через 120° прикреплены три медных провода диаметром 0,8…1 мм, которые спаяны вместе над центром обода. К этой точке подводится высокое напряжение. Преобразователь напряжения необходим для получения высокого напряжения отрицательной полярности, питающего ионизатор. Если на молекулярный и атомарный кислород воздуха воздействовать электричеством, то получается кислород, несущий отрицательный заряд. То же происходит и с другими газами, т.е. происходит ионизация воздушного потока.

Ионизированный воздушный поток поступает на МГД-генератор (3), энергетическую установку, в которой энергия рабочего тела (газообразной электропроводящей среды), движущегося в магнитном поле, преобразуется непосредственно в электрическую энергию. МГД-генератор состоит из канала, по которому движется рабочее тело (труба), системы магнитов для создания магнитного поля и электродов, отводящих полученную энергию.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на Фиг.1 представлена солнечная магнитогидродинамическая электростанция, где:

1 - труба;

2 - ионизатор;

3 - магнитогидродинамический генератор;

4 - теплица;

5 - теплоаккумулятор;

6 - воздух.

На Фиг.2 представлена схема МГД-генератора, где:

1 - труба;

7 - электроды;

8 - система магнитов.

Устройство работает следующим образом: преобразованная и аккумулированная солнечная энергия создает восходящее движение воздуха.

Воздушный поток поступает на ионизатор, где происходит его ионизация.

Ионизированный воздушный поток, двигаясь по трубе, проходит через систему магнитов, МГД-генератора. Магнитное поле «сортирует» отрицательно и положительно заряженные ионы газа, направляя их по разным траекториям.

Эти потоки заряженных частиц вызывают появление электрических зарядов на соответствующих электродах, между которыми появляется электрический ток, поступающий потребителям.

Солнечная магнитогидродинамическая электростанция, содержащая трубу, теплицу, теплоаккумулятор солнечной энергии, отличающаяся тем, что внутри трубы введены последовательно ионизатор и магнитогидродинамический генератор.