Результат интеллектуальной деятельности: Система для получения сжатого воздуха

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в качестве пневматического аккумулятора - накопителя сжатого воздуха.

В некоторых районах планеты имеется избыток солнечной энергии. Для ее использования применяются солнечные батареи, которые заряжают аккумуляторные батареи, энергия которых в дальнейшем используется для различных нужд.

Известна система с накопителем энергии сжатого воздуха содержащая источник энергии солнце, солнечные батареи, аккумуляторные батареи, компрессор и резервуар для сжатого воздуха в виде подземной пещеры (Накопители сжатого воздуха, www.forbes.ru) [1]. На выходе дополнительно содержит выходной трубопровод, турбину, электрогенератор и выход к потребителю.

Наиболее близким к предлагаемому решению является накопитель сжатого воздуха, содержащий ветродвигатель кинетически связанный с компрессором и резервуары для сжатого воздуха - накопители энергии (Накопитель сжатого воздуха. Патент РФ №22199, F03D 9/00, опубл. 10.03.2002,Бюл. №7) [2].

Недостатком устройства-прототипа являются низкие функциональные возможности.

Задача изобретения - расширение арсенала устройств, используемых солнечную энергию. Достигаемым техническим результатом является получение дополнительной энергии в накопители энергии за счет использования энергии солнца.

Поставленная задача решается тем, что в системе для получения сжатого воздуха, содержащей источник солнечной энергии, солнечные батареи, аккумуляторы, компрессор, один или несколько резервуаров, размещенных в основной подземной камере, логический блок управления, датчики-реле разности давлений, согласно изобретению, система для получения сжатого воздуха дополнительно снабжена дополнительным металлическим резервуаром, размещенным на земной поверхности, и дополнительной подземной камерой с одним или несколькими металлическими резервуарами, управляемыми запорными клапанами, при этом один или несколько резервуаров основной и дополнительной подземных камер соединены с наземным резервуаром и выходом компрессора через управляемые запорные клапаны, привод которых подключен к выходу логического блока, на вход которого подсоединены выходные цепи датчиков-реле разности давлений.

При сравнении заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими известными в науке и технике техническими решениями не обнаружены решения, обладающие сходными признаками.

На фигуре приведена функциональная схема системы для получения сжатого воздуха. Система содержит расположенный на земной поверхности I дополнительный металлический резервуар 2 с воздухом, имеющий большую поверхность, обращенную к солнцу, основную подземную камеру 3, в которой размещены один или несколько резервуаров 4. Схема содержит дополнительную подземную камеру 5, в которой размещены один или несколько дополнительных резервуаров 6. Наземный металлический резервуар 2 соединен с резервуарами 4 и 6 трубопроводами 7, 8 и 9. Устройство содержит солнечную батарею 10. аккумуляторы 11 и компрессор 12. Выход компрессора трубопроводом 13 соединен с трубопроводом 7, Вход компрессора трубопроводом 14 соединен с трубопроводом 7. Резервуар 2 снабжен трубопроводом 15, на котором установлен управляемый запорный клапан 16. На трубопроводе 7 установлены управляемые запорные клапаны 17 и 18. Клапан 17 установлен перед трубопроводом 8. Перед клапаном 17 на трубопроводе 7 установлен датчик разности давлений 19. На входе трубопровода 8 установлен управляемый запорный клапан 20. После клапана 20 на трубопроводе установлен датчик разности давлений 21. Клапан 18 установлен перед трубопроводом 9. На трубопроводе 9 установлен управляемый запорный клапан 22. В конце трубопровода 7 установлен датчик разности давления 23. На трубопроводе 13 установлен управляемый запорный клапан 24. На трубопроводе 14 установлен управляемый запорный клапан 25. Резервуары 4 снабжены выходными трубопроводами 26, которые соединены с выходной магистральной трубой. На трубопроводах 26 установлены управляемые запорные клапаны 27.

Система работает следующим образом В первоначальный момент давление воздуха в резервуарах 2, 4 и 6 равно атмосферному. Клапаны 16, 17, 18, 20, 21 и 22 открыты. Клапаны 24 и 25 закрыты. При появлении солнца клапаны 16 и 18 закрываются. Воздух в резервуаре 2 нагревается, повышается давление в резервуарах 2 и 4. Наступает максимум давления в резервуарах 2 и 4. При начале снижения давления за счет уменьшения солнечной энергии в резервуаре 2 по сигналу с логического блока управления закрываются клапаны 21 и открываются клапаны 18 и 22. Резервуары 6 заполняются воздухом. При этом в резервуарах 4 (при перекрытых кранах) сохраняется повышенное давление. После заполнения резервуаров 6 закрываются клапаны 17, 18 и 22.

В дневное время за счет солнечной энергии аккумуляторы 11 заряжаются от солнечных батарей 10. При уменьшении солнечной энергии вход компрессора соединяется с резервуарами 6. Открываются клапаны 22, 24 и 25. Включается компрессор 12. Воздух из резервуаров 6 дополнительно нагнетается в один или несколько резервуаров 4. Таким образом в одном или нескольких резервуарах 4 возникает запас аккумулируемой энергии за счет использования солнечной энергии из металлического резервуара 2 и за счет работы компрессора 12 и передачи энергии из резервуара 6.

В ночное время датчик разности давления 19 дает сигнал в ЛБУ и при необходимости открывается клапан 16. На следующий день все повторяется и наполняются сжатым воздухом следующие резервуары 4. Таким образом первоначально резервуары сжатого воздуха накопители энергии наполняются за счет энергии солнца, а затем дополнительно за счет запасенной электроэнергии.

Технический результат - получение дополнительной энергии за счет использования энергии солнца.