"чулок" как новый источник энергии. Деревометаллическая балка-стойка Валериан соболев николай титов

Изобретение относится к строительсту, а именно к несущим балкам, стойкам. Деревометаллическая балка-стойка включает металлический вкладыш двутаврового профиля, установленный в деревянный футляр, половинки которого соединены поперечными трубчатыми нагелями. Металлический вкладыш выполнен составным по высоте в виде расположенных симметрично относительно горизонтальной оси массивных Т-образных элементов, образующих концы стенок и полки вкладыша, и приваренной к ним тонколистовой стенки. Конфигурация поперечного сечения внутренней поверхности каждой из половинок деревянного футляра конгруэнтна конфигурации половины поперечного сечения двутаврового металлического вкладыша. Поперечные трубчатые нагели пропущены сквозь половинки деревянного футляра и стенку металлического вкладыша. Половинки деревянного футляра и металловкладыш соединены друг с другом клеевым компаундным составом. Торцы трубчатых нагелей и торцы металлического вкладыша закрыты деревянными заглушками. Все деревянные части обработаны антипиреном и антисептиком и покрыты гидрофобизирующим раствором, а металлический вкладыш - модификатором на поликсилоксановой основе. По торцам тонколистовой стенки с обеих сторон вдоль нее приварена пара стальных пластин, выступающих за габариты деревянного футляра, к свободным концам которых также на сварке присоединен кованый стальной элемент, снабженный двумя расположенными по вертикали поперечными сквозными отверстиями. Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности совместной работы составляющих элементов балки. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве несущих балок и стоек зданий и сооружений различного назначения. Известен металлодеревянный строительный элемент, содержащий деревянные обкладки, между которыми смонтирована металлическая часть двутаврового сечения с полками и стенкой, и крепежные детали. Полки двутавровой металлической части выполнены в зоне растяжения в виде жестко закрепленных на стенке горизонтальных утолщений, а в зоне сжатия - в виде полосовых накладок, также жестко закрепленных на стенке. Высота металлической части меньше высоты деревянных обкладок, поэтому металлическая часть обжата с боков этими обкладками посредством крепежных деталей, расположенных горизонтально и пропущенных сквозь деревянные обкладки и металлическую часть. Деревянные обкладки обработаны антисептиком и антипиреном, а металлическая часть защищена антикоррозионным покрытием. Стыки деревянных обкладок между собой и с металлической частью закрыты герметиком. Стенка металлической части может быть снабжена выступающими из ее плоскости вертикальными выпуклостями замкнутого профиля. Горизонтальное утолщение стенки металлической части может быть выполнено в виде уголков (Россия, патент 2109893 от 1998 г., МКИ E 04 C 3/292). Известна также балка, выполненная в виде профилированной конструкции, состоящей из А-образных стоек, наверху которых образован лоток прямоуголного поперечного сечения с размещенным в нем деревянным брусом; низ стоек и верх стенок лотка снабжены горизонтальными участками для крепления балки к смежным конструктивным элементам (Великобритания, патент 2133450 от 1984 г., НКИ E1S). Недостатком вышеприведенных аналогов является то, что их можно применять в строго ориентированном положении: поясом, работающим на сжатие вверх, и нельзя использовать в качестве вертикальных стоек, раскосов и т.п. строительных элементов. Известна также балка, выполненная в виде расположенных горизонтально и параллельно друг другу пары швеллеров, стенки которых соединены друг с другом перекладинами. В пространство, ограниченное с боков швеллерами, а снизу верхней перекладиной, установлен продольный брус. Для облегчения конструкции балки в перекладинах выполнены отверстия (Великобритания, патент 2198468 от 1986 г., НКИ E1S). Наиболее близким аналогом, принимаемым за прототип заявленной конструкции, является металлодеревянная балка, содержащая металлический сердечник в виде двутаврового профиля, заключенного в деревянный футляр, который стянут крепежными деталями. Металлический сердечник образован из жестко соединенных друг с другом швеллеров, один из которых является стенкой сердечника, а два других - его полками. Деревянные обкладки образованы вертикальными стенками и наружными постелями Т-образного сечения, соединенными между собой термосклейкой по швам, расположенным под углом от 0 до 60 градусов к горизонтали. Между полками профиля и обращенными к ним плоскостями деревянного футляра образованы зазоры, заполненные компенсаторами в виде полиуретановых лент. Вертикальные стенки деревянного футляра выполнены сборными из плоских пластин и расположенных перпендикулярно к ним брусков, соединенных друг с другом на термосклейке. Швеллеры, образующие полки металлического профиля, соединены с швеллером, образующим стенку профиля, на электрозаклепках (Россия, патент 2120005 от 1993 г., МКИ E 04 C 3/292). Недостатком прототипа является сложность конфигурации внешнего деревянного футляра, а также наличие заполненных полиуретановыми лентами-конпенсаторами зазоров, позволяющих элементам, составляющим балку, работать порознь, что снижает ее несущую способность. Задача прелагаемого изобретения состоит в том, чтобы повысить универсальность применения балки-стойки, повысить эффективность работы составляющих ее элементов, придать балке более эстетичный вид. Эта задача решается тем, что деревометаллическая строительная балка-стойка включает металлический вкладыш двутаврового профиля, установленный в деревянный футляр, половинки которого соединены поперечными трубчатыми нагелями. Металлический вкладыш выполнен составным по высоте в виде расположенных симметрично относительно горизонтальной оси массивных T-образных элементов, образующих концы стенок и полки вкладыша, и приваренной к ним тонколистовой стенки. Толщина T-образного элемента равна

A - толщина тонколистовой стенки. Конфигурация поперечного сечения внутренней поверхности каждой из половинок деревянного футляра конгруэнтна конфигурации половины поперечного сечения двутаврового металлического вкладыша. Поперечные трубчатые нагели пропущены сквозь половинки деревянного футляра и стенку металлического вкладыша в зонах примыкания стенки вкладыша к массивным элементам. Нагели выполнены стальными и их концы развальцованы. В стенке металлического вкладыша выполнены периодически повторяющиеся глухие выдавленные стаканы. Половинки деревянного футляра и металлический вкладыш соединены друг с другом клеевым компаундным составом. Торцы трубчатых нагелей и торцы металлического вкладыша закрыты деревянными заглушками. Все деревянные части обработаны антипиреном и антисептиком. Металлический вкладыш дополнительно обработан модификатором на поликсилоксановой основе. Все деревянные части дополнительно покрыты гидрофобизирующим раствором. По торцам тонколистовой стенки с обеих сторон вдоль нее приварена пара стальных пластин, выступающих за габариты деревянного футляра, к свободным концам которых также на сварке присоединен кованый стальной элемент, снабженный двумя расположенными по вертикали поперечными сквозными отверстиями. Сопоставительный анализ заявленной балки-стойки с прототипом показывает, что она отличается тем, что металлический вкладыш выполнен составным по высоте в виде расположенных симметрично относительно горизонтальной оси массивных T-образных элементов, образующих концы стенок и полки вкладыша, и приваренной к ним тонколистовой стенки. Толщина T-образного элемента равна

Где A - толщина T-образного элемента,

A - толщина тонколистовой стенки. Конфигурация поперечного сечения внутренней поверхности каждой из половинок деревянного футляра конгруэнтна конфигурации половины поперечного сечения двутаврового металлического вкладыша. Поперечные трубчатые нагели выполнены стальными, пропущены сквозь половинки деревянного футляра и стенку металлического вкладыша в зонах примыкания стенки вкладыша к массивным элементам, а их концы развальцованы. В стенке металлического вкладыша выполнены периодически повторяющиеся глухие выдавленные стаканы. Половинки деревянного футляра и металлический вкладыш соединены друг с другом клеевым компаундным составом. Торцы трубчатых нагелей и торцы металлического вкладыша могут быть закрыты деревянными заглушками. Все деревянные части обработаны антипиреном и антисептиком, а металлический вкладыш дополнительно обработан модификатором на поликсилоксановой основе. Кроме того, все деревянные части дополнительно покрыты гидрофобизирующим раствором. По торцам тонколистовой стенки с обеих сторон вдоль нее может быть приварена пара стальных пластин, выступающих за габариты деревянного футляра, к свободным концам которых также на сварке присоединен кованый стальной элемент, снабженный двумя расположенными по вертикали поперечными сквозными отверстиями. Этот анализ позволяет сделать вывод о наличии новизны в заявленном устройстве. Сравнение предложенной балки-стойки с другими известными техническими решениями аналогичного назначения показывает, что симметричное расположение по высоте массивных T-образных элементов, представляющих собой полки двутавра, соотношение толщин полки и стенок массивного элемента и стенка двутавра, предложенные места установки нагелей, совпадение конфигурации поперечного сечения внутренней поверхности каждой из половинок деревянного футляра и конфигурации половины поперечного сечения двутаврового металлического вкладыша и скрепление всех элементов, составляющих балку, посредством клеевого компаундного состава позволяет, во-первых, повысить несущую способность балки, во-вторых, использовать ее в горизонтальном, вертикальном и наклонном положениях. Наличие кованого стального элемента, соединенного с торцами тонколистовой стенки металлического вкладыша, и снабжение этого элемента двумя расположенными по вертикали поперечными сквозными отверстиями улучшает монтажные свойства балки. Кроме того, применение деревянных заглушек улучшает эстетический вид балки. Приведенное сравнение показывает, что предложенная балка-стойка обладает рядом преимуществ, не свойственных аналогами, что позволяет сделать вывод о превышении заявленной конструкцией известного уровня техники и достижения ею поставленной задачи. Изобретение поясняется на примере его выполнения. На чертежах изображено:

На фиг. 1 - общий вид балки-стойки;

На фиг. 2 - вид сверху;

На фиг. 3 - торец балки-стойки с кованым стальным элементом. Балка состоит из металлического вкладыша 1 двутаврового профиля, установленного в деревянном футляре 2. Половинки футляра соединены поперечными трубчатыми нагелями 3, концы 4 которых развальцованы на подкладных шайбах 5. Металлический вкладыш выполнен составным по высоте в виде расположенных симметрично относительно горизонтальной оси 6 массивных T-образных элементов 7, образующих концы 8 стенок и полки 9 вкладыша, и присоединенной к ним на сварке 10 тонколистовой стенки 11. Толщина полки и стенок массивного элемента равна

Где A - толщина полки и стенок массивного элемента,

A - толщина стенки двутавра. Конфигурация поперечного сечения внутренней поверхности 12 каждой из половинок деревянного футляра конгруэнтна конфигурации половины поперечного сечения 13 двутаврового металлического вкладыша. Поперечные трубчатые нагели 4 пропущены сквозь половинки 2 деревянного футляра и стенку 11 металлического вкладыша в зонах примыкания стенки вкладыша к массивным элементам. Торцы трубчатых нагелей закрыты заглушками 14, поставленными на клею. Свободные торцы 15 балки-стойки также закрыты заглушками 16. В стенке 11 металлического вкладыша выполнены периодически повторяющиеся глухие выдавленные стаканы 17. Половинки деревянного футляра и металлический вкладыш соединены друг с другом клеевым компаундным составом 18. Все деревянные части обработаны антипиреном и антисептиком и, кроме того, могут быть дополнительно покрыты гидрофобизирующим раствором, а металлический вкладыш дополнительно обработан модификатором на поликсилоксановой основе. По торцам тонколистовой стенки 11 с обеих сторон вдоль нее приварена пара стальных пластин 19, выступающих за габариты деревянного футляра 2, к свободным концам 20 которых также на сварке присоединен кованый стальной элемент 21, снабженный двумя расположенными по вертикали поперечными сквозными отверстиями 22. Этот элемент служит для монтажа балки-стойки в проектное положение. Отверстия 22 предназначены под призонные болтовые соединения; их просверливают с помощью технологического кондуктора (на чертежах не показан) при высокой точности межосевого расстояния и затем придают прецизионный конечный размер. Предложенная балка может быть использована в качестве ригелей, подкосов, стоек и т.п. строительных элементов.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Деревометаллическая балка-стойка, включающая металлический вкладыш двутаврового профиля, установленный в деревянный футляр, половинки которого соединены поперечными трубчатыми нагелями, отличающаяся тем, что металлический вкладыш выполнен составным по высоте в виде расположенных симметрично относительно горизонтальной оси массивных Т-образных элементов, образующих концы стенок и полки вкладыша, и приваренной к ним встык тонколистовой стенки, причем толщина Т-образного элемента равна

Где A - толщина Т-образного элемента;

A - толщина тонколистовой стенки,

А конфигурация поперечного сечения внутренней поверхности каждой из половинок деревянного футляра конгруэнтна конфигурации половины поперечного сечения двутаврового металлического вкладыша. 2. Деревометаллическая балка-стойка по п.1, отличающаяся тем, что поперечные трубчатые нагели пропущены сквозь половинки деревянного футляра и стенку металлического вкладыша в зонах примыкания стенки вкладыша к массивным элементам, причем нагели выполнены стальными и их концы развальцованы. 3. Деревометаллическая балка-стойка по п.1, отличающаяся тем, что в стенке металлического вкладыша выполнены периодически повторяющиеся глухие выдавленные стаканы. 4. Деревометаллическая балка-стойка по п.1, отличающаяся тем, что половинки деревянного футляра и металлический вкладыш соединены друг с другом клеевым компаундным составом. 5. Деревометаллическая балка-стойка по п.1, отличающаяся тем, что торцы трубчатых нагелей и торцы металлического вкладыша закрыты деревянными заглушками. 6. Деревометаллическая балка-стойка по п.1, отличающаяся тем, что все деревянные части обработаны антипиреном и антисептиком. 7. Деревометаллическая балка-стойка по п.1, отличающаяся тем, что металлический вкладыш дополнительно обработан модификатором на поликсилоксановой основе. 8. Деревометаллическая балка-стойка по п.1, отличающаяся тем, что все деревянные части дополнительно покрыты гидрофобизирующим раствором. 9. Деревометаллическая балка-стойка по п.1, отличающаяся тем, что по торцам тонколистовой стенки с обеих сторон вдоль нее приварена пара стальных пластин, выступающих за габариты деревянного футляра, к свободным концам которых также на сварке присоединен кованый стальной элемент, снабженный двумя расположенными по вертикали поперечными сквозными отверстиями.

Имя изобретателя: Соболев В.М.; Титов Н.Ф.; Головченко А.И.; Рыженков А.Я.; Маленков А.Г.; Жукова Е.В.
Имя патентообладателя: Соболев Валериан Маркович; Титов Николай Федорович; Головченко Александр Иванович; Рыженков Анатолий Яковлевич; Маленков Андрей Георгиевич; Жукова Елена Валериановна
Адрес для переписки: 400005, г.Волгоград, пр. Ленина, 88, оф.313
Дата начала действия патента: 2001.04.12

Назначение изобретения: для обеспечения электроэнергией и теплом промышленных и жилых объектов, в том числе отдельно стоящих зданий и их частей, например мансард. Сущность: в установке используются три независимые друг от друга системы съема энергии - получение электричества от эмиттеров-коллекторов, получение тепловой энергии за счет принудительной конвекции воздушной среды, нагреваемой в замкнутом пространстве под аэродинамическим обтекателем, и перенос тепловой энергии в зону потребления рабочим телом, заключенным в замкнутую систему внутренней подачи теплоносителя. Технический результат достигается тем, что коэффициент полезного действия установки повышается также за счет использования аккумуляторов тепла и электричества, позволяющих накапливать солнечное тепло в теплоизбыточный период (летом) и использовать его в теплодефицитный период (зимой) за счет конструктивного выполнения светоприемной ловушки, обеспечивающей максимальный отбор солнечной энергии, попадающей на площадь апертуры зеркала, за счет установки электрического нагревателя и дополнительного местного балластного индуктора-излучателя тепла в светоприемной ловушке, а также за счет применения зеркальной лавсановой пленки с устройствами, регулирующими ее натяжение, что позволяет свести к минимуму дифракцию света на ее микронеровностях и связанное с ней размыкание и дефокусировку светового пятна на поверхности тепловой трубы и входной апертуре светоприемной ловушки.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к области автономного энергоснабжения и может быть использовано, в частности, для обеспечения электроэнергией и теплом отдельно стоящих зданий и их частей, например мансард.

Известна гелиоустановка с солнечным коллектором, содержащая параллельно установленные трубопроводы, соединенные соответственно с впускным и выпускным коллекторами циркулирующего теплоносителя. Солнечный коллектор смонтирован на опорной конструкции и может вращаться относительно двух взаимно перпендикулярных осей с помощью приводного механизма. Солнечный коллектор включает гелиоконцентраторы с рефлекторами, имеющими цилиндропараболическую форму огибающей поверхности, в фокусе которых размещены трубопроводы. Концевые участки впускного и выпускного трубопроводов расположены вдоль вертикальной оси гелиоустановки и закреплены неподвижно относительно опорной конструкции. С впускным и выпускным коллекторами соответствующие трубопроводы соединены несколькими шарнирными узлами, обеспечивающими поворот солнечного коллектора относительно двух осей (патент США 4934324 от 1990г., НКИ 126/448).

Известна солнечная электростанция, содержащая неподвижный зеркальный сферический концентратор, наклоненный под углом, равным широте места, и контур выработки электроэнергии, имеющий основной и дополнительный теплообменники и турбину с электрогенератором, причем теплообменники установлены в районе квазифокуса концентратора на ферме, вращающейся вокруг центра кривизны концентратора. Турбина с электрогенератором установлена в центре сферы или наверху опорной башни, или на поверхности земли у основания башни и при этом соединена с теплообменником гибким или шарнирным трубопроводом. Неподвижный сферический концентратор выполнен в виде вырезки из полусферы с апертурным углом 150 o в плоскости местного меридиана (патент России 2034204 от 1995г., МКИ F 24 J 2/10).

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

Известна гелиоустановка с гиперфокальным следящим солнечным коллектором, отражательная поверхность которого расположена над земной поверхностью и смонтирована на подвижной опорной конструкции, позволяющей отслеживать видимое движение Солнца. Система слежения позволяет постоянно сохранять фокальную линию в горизонтальном положении. В фокальной зоне коллектора установлен удлиненный приемник солнечной радиации, преобразующий ее в теплоту. Удлиненный корпус может поворачиваться относительно своей продольной оси. На корпусе приемника закреплен слой тепловой изоляции для снижения тепловых потерь в окружающую среду. Сконцентрированный поток солнечной радиации поступает в полость приемника через обращенную вниз апертуру приемника, приемник оборудован выравнивающей системой, удерживающей его в горизонтальном положении и обеспечивающей ориентацию вниз апертуры приемника при текущих перемещениях отражательной поверхности (патент США 5253637 от 1993г., НКИ 126/696).

Известна гелиоустановка с параболическим отражателем, состоящим из отдельных ячеек, размещенных на многоугольной раме. Приемник, находящийся в фокальной зоне отражателя, имеет корпус, образованный наружным удлиненным трубчатым кожухом с закрытыми торцевыми частями. Наружная поверхность корпуса приемника в поперечном сечении имеет форму многоугольника, подобную отдельным ячейкам отражателя. Внутри кожуха смонтирован змеевик, через который циркулирует нагреваемая вода. При прохождении через змеевик вода нагревается и испаряется. Полость кожуха приемника заполнена теплопередающей средой, с помощью которой тепло от стенок кожуха передается к змеевику (патент США 4599995 от 1986г., НКИ 126/438).

Наиболее близким аналогом, принимаемым за прототип, является гелиоэнергетическая установка, предназначенная в основном для транспортных систем, содержащая смонтированный на раме гелиоконцентратор с рефлектором, имеющим цилиндропараболическую форму огибающей поверхности, в фокусе которого размещен энергетический блок, связанный с зоной энергопотребления, и опорно-поворотную платформу. Опорно-поворотная платформа имеет привод поворота вокруг оси для горизонтального слежения за Солнцем. Энергетический блок включает паровой котел, установленный в фокусе зеркала и связанный через систему трубопроводов с зоной энергопотребления транспортного средства. Управление гелиоустановкой осуществляется электронной системой наблюдения за положением Солнца (патент России 1774137 от 1992г., МКИ F 24 J 2/38).

Недостатком всех описанных выше аналогов, включая прототип, является ограниченное использование их энергетических возможностей, выражающееся в том, что в процессе работы отбирают от них только часть вырабатываемой энергии.

Задачей настоящего изобретения является повышение коэффициента полезного действия устройства и улучшение термодинамических параметров работы гелиоконцентратора.

Эта задача решается тем, что гелиоэнергетическая установка содержит смонтированный на раме гелиоконцентратор с рефлектором, имеющим цилиндропараболическую форму огибающей поверхности, в фокусе которого размещен энергетический блок, связанный с зоной энергопотребления, и опорно-поворотную платформу. Энергетический блок и цилиндропараболический рефлектор герметично укрыты аэродинамическим обтекателем. Энергетический блок снабжен заполненной рабочим телом теплоносителя тепловой трубой со смонтированной в ней светоприемной зеркальной ловушкой тоннельного типа и блоком вырабатывающих электроэнергию эмиттеров-коллекторов. В зоне энергопотребления смонтированы теплоизлучатель, аккумулятор тепла и аккумулятор электроэнергии, связанный с блоком эмиттеров-коллекторов. Тепловая труба соединена с теплоизлучателем замкнутым каналом транспортировки рабочего тела, образующим внутреннюю систему подачи теплоносителя. Гелиоэнергетическая установка дополнительно снабжена конвективной системой принудительного воздухообмена, выполненной в виде замкнутого тракта, соединяющего воздушный объем, ограниченный рефлектором и аэродинамическим обтекателем, с аккумулятором тепла.

Теплоизлучатель может быть выполнен в виде змеевика. Светоприемная зеркальная ловушка тоннельного типа выполнена с клиновидно расположенными зеркальными стенками, укрытыми снаружи теплоизоляцией. В светоприемную зеркальную ловушку дополнительно встроен балластный индуктор-излучатель тепла. Конвективная система принудительного воздухообмена может быть снабжена вентилятором, смонтированным на выходе аэродинамического обтекателя с возможностью нагнетания нагретого воздуха в зону энергопотребления. В светоприемную зеркальную ловушку встроен электронагреватель, установленный с возможностью работы в совместном термодинамическом цикле с балластным индуктором-излучателем. Аккумулятор тепла снабжен двухконтурной системой теплоносителя с возможностью воздушной передачи тепла от внутренней системы подачи теплоносителя к внешнему бытовому контуру теплоносителя зоны энергопотребления. Огибающая поверхность рефлектора образована решетчатой рамой, поверх которой с выгнутой наружной стороны натянута светоотражающая зеркальная пленка, установленная при помощи ламелей и натяжных винтов и защищенная снаружи стеклотканевым покрытием. Светоприемная ловушка, тепловая труба, внутренняя система подачи теплоносителя и конвективная система принудительного воздухообмена укрыты теплоизоляцией. Зеркальная пленка может быть выполнена из лавсана, а обтекатель - из поликарбонатных панелей. Рама опорно-поворотной платформы выполнена отгоризонтированной на совмещенной по углу места и азимутальному углу единой оси вращения рефлектора, коллинеально направленной при монтаже установки на Полярную звезду.

Сопоставительный анализ заявленного изобретения с прототипом показывает, что оно отличается тем, что энергетический блок и цилиндропараболический рефлектор герметично укрыты аэродинамическим обтекателем. Энергетический блок снабжен заполненной рабочим телом теплоносителя тепловой трубой со смонтированной в ней светоприемной зеркальной ловушкой тоннельного типа и блоком вырабатывающих электроэнергию эмиттеров-коллекторов. В зоне энергопотребления смонтированы теплоизлучатель, аккумулятор тепла и аккумулятор электроэнергии, связанный с блоком эмиттеров-коллекторов. Тепловая труба соединена с теплоизлучателем замкнутым каналом транспортировки рабочего тела, образующим внутреннюю систему подачи теплоносителя.

Гелиоэнергетическая установка дополнительно снабжена конвективной системой принудительного воздухообмена, выполненной в виде замкнутого тракта, соединяющего воздушный объем, ограниченный рефлектором и аэродинамическим обтекателем, с аккумулятором тепла. Теплоизлучатель может быть выполнен в виде змеевика. Светоприемная зеркальная ловушка тоннельного типа выполнена с клиновидно расположенными зеркальными стенками, укрытыми снаружи теплоизоляцией. В светоприемную зеркальную ловушку дополнительно встроен балластный индуктор-излучатель тепла. Конвективная система принудительного воздухообмена может быть снабжена вентилятором, смонтированным на выходе аэродинамического обтекателя с возможностью нагнетания нагретого воздуха в зону энергопотребления. В светоприемную зеркальную ловушку встроен электронагреватель, установленный с возможностью работы в совместном термодинамическом цикле с балластным индуктором-излучателем. Аккумулятор тепла снабжен двухконтурной системой теплоносителя с возможностью воздушной передачи тепла от внутренней системы подачи теплоносителя к внешнему бытовому контуру теплоносителя зоны энергопотребления. Огибающая поверхность рефлектора образована решетчатой рамой, поверх которой с выгнутой наружной стороны натянута светоотражающая зеркальная пленка, установленная при помощи ламелей и натяжных винтов и защищенная снаружи стеклотканевым покрытием. Светоприемная ловушка, тепловая труба, внутренняя система подачи теплоносителя и конвективная система принудительного воздухообмена укрыты теплоизоляцией. Зеркальная пленка может быть выполнена из лавсана, а обтекатель - из поликарбонатных панелей. Рама опорно-поворотной платформы выполнена отгоризонтированной на совмещенной по углу места и азимутальному углу единой оси вращения рефлектора, коллинеально направленной при монтаже установки на Полярную звезду.

Проведенный анализ указывает на наличие новизны в заявленном устройстве.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

Сравнение предложенной гелиоэнергетической установки с другими известными техническими решениями того же назначения показывает, что в этой установке используется по сути три независимые друг от друга системы съема энергии: получение электричества от эмиттеров-коллекторов, получение тепловой энергии за счет принудительной конвекции воздушной среды, нагреваемой в замкнутом пространстве под аэродинамическим обтекателем, и перенос тепловой энергии в зону потребления нагретым рабочим телом, заключенным в замкнутую систему внутренней подачи теплоносителя. Коэффициент полезного действия установки повышается также за счет использования аккумуляторов тепла и электричества, позволяющих накапливать солнечное тепло в теплоизбыточный период (летом) и использовать его в теплодефицитный период (зимой) за счет конструктивного выполнения светоприемной ловушки, обеспечивающей максимальный отбор солнечной энергии, попадающей на площадь апертуры зеркала, за счет установки электрического нагревателя и дополнительного местного балластного индуктора-излучателя тепла в светоприемной ловушке, а также за счет применения зеркальной лавсановой пленки с устройствами, регулирующими ее натяжение, что позволяет свести к минимуму дифракцию света на ее микронеровностях и связанное с ней размывание и дефокусировку светового пятна на поверхности тепловой трубы и входной апертуре светоприемной ловушки.

Это сравнение указывает на превышение заявленным изобретением существующего уровня техники и решение при его помощи поставленной задачи.

Изобретение поясняется на примере его выполнения. На чертежах изображено:

Фиг. 2 - вид сверху по А (мачта и зона энергопотребления условно не показаны);
Фиг.3 - гелиоконцентратор;
Фиг.4 - светоприемная зеркальная ловушка.

Гелиоэнергетическая установка содержит смонтированный на раме 1 гелиоконцентратор 2 с рефлектором 3, имеющим цилиндропараболическую форму огибающей поверхности, в фокусе которого размещен энергетический блок 4, связанный с зоной энергопотребления 5, и опорно-поворотную платформу 6. Рама 1 выполнена в виде башни. Огибающая поверхность рефлектора образована решетчатой рамой 7, поверх которой с выгнутой наружной стороны натянута светоотражающая зеркальная пленка 8, выполненная из лавсана, установленная при помощи ламелей и натяжных винтов 9 и защищенная снаружи стеклотканевым покрытием 10, а с противоположной стороны решетчатой рамы смонтирован аэродинамический обтекатель 11, выполненный в виде колпака из поликарбонатных панелей, охватывающего энергетический блок 4. Энергетический блок содержит тепловую трубу 12 с блоком эмиттеров-коллекторов 13, установленных в камере 14, снабженной светоприемной зеркальной ловушкой 15 тоннельного типа. Светоприемная зербальная ловушка снабжена клиновидно расположенными зеркальными стенками 16, укрытыми снаружи теплоизоляцией 17. Внутри на дне камеры блока эмиттеров-коллекторов установлен балластный индуктор-излучатель тепла 18. Вне гелиоконцентратора расположена зона энергопотребления 5, в состав которой входят аккумулятор электрической энергии 19, накопитель тепла, состоящий из теплоприемника, выполненного в виде аккумулятора тепла 20, помещенного в теплоизолированную камеру 21, и вторичный контур энергопотребления 22. Накопитель тепла снабжен двухконтурной системой теплоносителя 23 и 24.

Первый контур 23 образует внутренняя система подачи теплоносителя, состоящая ив канала 25, заполненного рабочим теплоносителем и соединяющего тепловую трубу 12 с теплоизлучателем 26, размещенным в накопителе тепла и выполненным в виде змеевика, а второй контур 24 заполнен бытовым теплоносителем. Оба контура размещены с учетом возможности воздушной передачи тепла от одного контура к другому. Воздушный объем, ограниченный рефлектором и аэродинамическим обтекателем, и зона энергопотребления объединены конвективной системой 27 принудительного воздухообмена, снабженной вентилятором 28, смонтированным на выходе аэродинамического обтекателя с возможностью нагнетания нагретого воздуха в зону энергопотребления. Светоприемная ловушка 15, тепловая труба 12, канал прохождения рабочего теплоносителя 25 и конвективная система 27 принудительного теплообмена укрыты теплоизоляцией (не показано). В светоприемную зеркальную ловушку 15 встроен электронагреватель 29, установленный с возможностью работы в совместном термодинамическом цикле с балластным индуктором-излучателем тепла 18.

ГЕЛИОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ

Благодаря тому, что рама 1 опорно-поворотной платформы 6 гелиоэнергетической установки выполнена отгоризонтированной на совмещенной по углу места и азимутальному углу единой оси вращения рефлектора, коллинеально направленной при монтаже установки на Полярную звезду, значительно упрощается процесс управления установкой для ориентирования ее на Солнце: для Формирования азимутальных и угломестных разворотов рефлектора 3 команда поступает на механизм разворота (не показан) от приборов 30 слежения и автоматической системы наведения на Солнце. Находящийся в фокусе зеркала рефлектора 3 энергетический блок 4 установлен таким образом, чтобы световое пятно создавало на его облучаемой поверхности (на поверхности тепловой трубы и эмиттеров-коллекторов) плотность энергии солнечного излучения на единицу площади поверхности энергетического блока, необходимую для перевода рабочего тела тепловой трубы в парообразное состояние. Для уплотнения светового потока до величины, обеспечивающей необходимую температуру на светоприемной зеркальной ловушке 15 для преобразования термоэмиссионной энергии в электрический ток, зеркала 16 ловушки установлены таким образом, что образуют клиновидный тоннель, "загоняющий" солнечные лучи "в угол", заканчивающийся тепловой трубой и блоком эмиттеров-коллекторов 13, на которых концентрируется поток световой энергии. Плотность этого потока составляет около 15 Вт/см 2 . Выработанная блоком эмиттеров-коллекторов электроэнергия поступает частично потребителю, а частично на аккумулятор 19. Основная часть тепловой энергии поступает в зону энергопотребления 5 с рабочим теплоносителем, находящимся в канале 25 и змеевике 26, входящим во внутренний контур 23 теплоносителя. Кроме того, воздух, находящийся внутри воздушного объема 31, ограниченного аэродинамическим обтекателем 11 и рефлектором 3, нагревается вследствие контакта с тепловой трубой 12 и направляется по конвективной системе теплообмена 27 в зону энергопотребления 5. Поступившая от теплоносителя по каналу 25 и по конвективной системе теплообмена 27 тепловая энергия частично поглощается аккумулятором тепла 20, частично передается воздушным путем на внешний контур 24 бытового теплоносителя.

Интенсификации этого процесса содействует вентилятор 28, установленный на конвективной системе теплообмена 27. Охлажденный теплоноситель возвращается по каналу 25 в тепловую трубу, а воздух - по конвективной системе теплообмена 27 в воздушный объем 31.

При отсутствии солнца бесперебойная работа блока эмиттеров-коллекторов обеспечивается балластным индуктором-излучателем тепла 18. Для обеспечения многосуточной бесперебойной работы устройства высокотемпературный подогрев блока эмиттеров-коллекторов осуществляется электронагревателем 29, работающим в совместном термодинамическом цикле с балластным индуктором-излучателем тепла 18.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Гелиоэнергетическая установка, содержащая смонтированный на раме гелиоконцентратор с рефлектором, имеющим цилиндропараболическую форму огибающей поверхности, в фокусе которого размещен энергетический блок, связанный с зоной энергопотребления, и опорно-поворотную платформу, отличающаяся тем, что энергетический блок и цилиндропараболический рефлектор герметично укрыты аэродинамическим обтекателем, при этом энергетический блок снабжен заполненной рабочим телом теплоносителя тепловой трубой со смонтированной в ней светоприемной зеркальной ловушкой тоннельного типа и блоком вырабатывающих электроэнергию эмиттеров-коллекторов, а в зоне энергопотребления смонтированы теплоизлучатель, аккумулятор тепла и аккумулятор электроэнергии, связанный с блоком эмиттеров-коллекторов, причем тепловая труба соединена с теплоизлучателем замкнутым каналом транспортировки рабочего тела, образующим внутреннюю систему подачи теплоносителя.

2. Гелиоэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена конвективной системой принудительного воздухообмена, выполненной в виде замкнутого тракта, соединяющего воздушный объем, ограниченный рефлектором и аэродинамическим обтекателем, с аккумулятором тепла.

3. Гелиоэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что теплоизлучатель выполнен в виде змеевика.

4. Гелиоэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что светоприемная зеркальная ловушка тоннельного типа выполнена с клиновидно расположенными зеркальными стенками, укрытыми снаружи теплоизоляцией.

5. Гелиоэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что в светоприемную зеркальную ловушку дополнительно встроен балластный индуктор-излучатель тепла.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

6. Гелиоэнергетическая установка по п.2, отличающаяся тем, что конвективная система принудительного воздухообмена снабжена вентилятором, смонтированным на выходе аэродинамического обтекателя с возможностью нагнетания нагретого воздуха в зону энергопотребления.

7. Гелиоэнергетическая установка по п.1 или 5, отличающаяся тем, что в светоприемную зеркальную ловушку встроен электронагреватель, установленный с возможностью работы в совместном термодинамическом цикле с балластным индуктором-излучателем.

8. Гелиоэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что аккумулятор тепла снабжен двухконтурной системой теплоносителя с возможностью воздушной передачи тепла от внутренней системы подачи теплоносителя к внешнему бытовому контуру теплоносителя зоны энергопотребления.

9. Гелиоэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что огибающая поверхность рефлектора образована решетчатой рамой, поверх которой с выгнутой наружной стороны натянута светоотражающая зеркальная пленка, установленная при помощи ламелей и натяжных винтов и защищенная снаружи стеклотканевым покрытием.

10. Гелиоэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что светоприемная ловушка, тепловая труба, внутренняя система подачи теплоносителя и конвективная система принудительного воздухообмена укрыты теплоизоляцией.

11. Гелиоэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что зеркальная пленка выполнена из лавсана.

12. Гелиоэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что обтекатель выполнен из поликарбонатных панелей.

13. Гелиоэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что рама опорно-поворотной платформы выполнена отгоризонтированной на совмещенной по углу места и азимутальному углу единой оси вращения рефлектора, коллинеально направленной при монтаже установки на Полярную звезду.

Вчера на страницах нашего издания появился материал о невероятном открытии российских ученых под руководством академика Валериана Соболева. Этот материал вновь вызвал бурную дискуссию на Форуме ПРАВДЫ.Ру, прозвучали призывы подробнее рассказать об этом открытии. Признаем, в наших материалах, посвященных этой теме, действительно было больше общих фраз, нежели фактов.

Сегодня у нас появилась возможность во всех подробностях рассказать об открытии Валериана Соболева. РИА «Новости» передают заявление ученого:

Заявление академика Валериана Соболева, руководителя группы авторов, сделавших серию научных открытий

«Возглавляемая мной группа ученых совершила 7 открытий.

Этот прорыв в познание - ранее неизвестных для людей - новых объективно существующих закономерностей материального мира открывает нашей стране новые горизонты в экономике и социальной сфере.

Открытия делают возможным - получение дешевой электрической энергии, создание летательных аппаратов на принципиально новых типах двигателей, изготовление новейших конструкционных материалов, по прочности не уступающих металлам, но по весу значительно легче их.

Эти открытия, несомненно, со временем станут достоянием людей всех стран, они облегчат им жизнь, сделают ее более комфортной, кардинальным образом улучшат ее качество. Но на данном этапе времени наша группа хотела бы, чтобы реализация этих открытий произошла в нашей стране, о чем мы сообщили президенту России.

На основе этих открытий, имеющих, на наш взгляд, фундаментальное значение для углубленного понимания окружающего нас материального мира, в ближайшее время появятся принципиально новые технологии, и они кардинальным образом повлияют на развитие техники и энергетики.

Например, можно будет создать новые технологии для производства источников чрезвычайно дешевой электрической энергии без использования общепринятых энергоносителей - атомных топливных элементов, нефти, газа или каменного угля. А, например, при изготовлении летательных аппаратов могут быть использованы новые способы их передвижения в воздушном и космическом пространстве, которые определенным образом напоминают перемещение в пространстве так называемых НЛО.

Эти открытия связаны с возможностью создания принципиально новых материалов, которых до настоящего времени не было.

Перечислю эти открытия. Их семь:

Открыто НОВОЕ СОСТОЯНИЕ ВЕЩЕСТВА, характеризуемое нестехиометрией состава.

Количественный и структурный состав этих веществ не объясним с позиций известных на сегодняшний день законов химии. Вещества в этом состоянии могут излучать изменяющийся магнитный поток во времени;

Открыт НОВЫЙ КЛАСС МАТЕРИАЛОВ, объединяющий вышеназванные вещества, находящиеся в новом состоянии. Благодаря своей новой структуре они обладают широким спектром новых свойств: могут генерировать электрическую энергию или обладать возможностью генерировать низкотемпературную плазму, легко достижимую при обычных производственных процессах. Или послужить базой конструирования сверхпроводников, работающих при положительных низких температурах. Некоторые из них могут иметь сразу несколько из вышеперечисленных свойств;

Открыт ОСОБЫЙ СЕЛЕКТИВНЫЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, который из ряда расплавов оксидов может производить вышеприведенный новый класс материалов. Нами это воздействие на обычные материалы названо как "ОБЕДНЕНИЯ ПРОЦЕСС".

В результате такой обработки материалов из расплавов оксидов удаляются /отрываются от внешних орбит/ электроны, что обеспечивает формирование необычных структур с целым рядом ранее недостижимых свойств;

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО ОТКРЫТ МАГНИТНЫЙ ЗАРЯД.

Теоретически он был предсказан ранее рядом ученых - прежде всего П. Дираком в 1931 году. Считалось, что это может быть магнитный монополь - некая микрозаряженная магнитная частица.

Нами впервые обнаружено и экспериментально доказано со 100-процентной повторяемостью, что таким свойством обладает не частица, а вещество в новом состоянии, то-есть сплошная среда и в целом упорядоченные структуры в ней;

Открыт НОВЫЙ ИСТОЧНИК ЭНЕРГИИ. Материалы /сплошная среда/, содержащие магнитный заряд, являются новым источником энергии. Излучая магнитный поток, они создают ЭДС в проводниках, точнее - в проводящих контурах, вместе с которыми такие материалы составляют новый физический источник тока. Этот источник нами так назван в противоположность источнику тока, полученному химическим путем. Энергия источника тока физического пополняется за счет энергии естественных силовых полей Земли. Следовательно, источник не требует традиционных углеводородных, ядерных энергоносителей или энергии Солнца, ветра и тому подобное. Он может работать в любых климатических условиях. Такой источник может быть изготовлен в виде автономного прибора бытового или промышленного назначения, производя бесплатную электроэнергию.

Немного пояснения.

Вещество в НОВОМ СОСТОЯНИИ, как и любое другое, находится в естественных полях Земли /электрических, магнитных, температурных - внешних по отношению к веществу/. Но, в отличие от обычных веществ, это вещество содержит магнитный заряд. Оно способно изменять форму, вид и тип этих окружающих его полей. Например, направленное магнитное /поле Земли/ - аккумулировать в распределенное /собственное/ магнитное поле, температурное распределенное /температура окружающей среды/ - в распределенное /собственное/ магнитное поле, которое, как и любое другое поле, обладает энергией. Поэтому эти новые материалы способны - в отличие от окружающих нас обычных веществ - пополнять свою энергию из окружающего пространства. Экспериментально нами подтвержден этот механизм: вещество, вырабатывающее например, ток в 300 вольт, после 4 часового отключения снова работало на уровне напряжения в 300 вольт - оно восстановило свой "вольтаж" за счет "напитки" в себя энергии из окружающих его естественных различных полей Земли.

Таким образом, открытое нами явление не нарушает закон о сохранении энергии. Эта энергия "ниоткуда" не берется и "никуда" не девается, только видоизменяется. Обладая собственным нестационарным - подчеркиваю - нестандартным магнитным полем, вещество становится на длительное время источником ЭДС в любом проводнике, внесенном в пространство этого вещества.

На базе нового состояния вещества планируем первоначально изготовить автономные приборы, в виде источника тока мощностью до 3 киловатт;

Открыт МЕТОД ГЕНЕРАЦИИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЫ. На основе "обеднения процесса" нами получены вещества, способные генерировать низкотемпературную плазму заряженных частиц, несущих заряд одного знака, что делает реальностью промышленное получение СВЕРХПРОВОДНИКА на основе новых устройств генерации плазмы.

Это позволит в будущем создать, например, новые движители летательных аппаратов, в том числе и для так называемого "безопорного" перемещения их в пространстве /типа перемещений НЛО/.

СПРАВКА: Соболев Валериан Маркович академик Российской академии естественных наук /РАЕН/, Лауреат Ленинской и Государственной премий, доктор технических наук, профессор. Директор НИИ "Материаловедение" РАЕН. Автор более 300 научных работ и изобретений.

ПРАВДА.Ру приглашает своих читателей к обсуждению этого вопроса. Завтра в Москве, как уже сообщало наше издание, состоится пресс-конференция академика Соболева, на которой будет присутствовать наш корреспондент. Какие вопросы вы хотели бы задать автору открытий? Какое(ие) из семи открытий осветить особо?

Мы постараемся задать академику основные вопросы читателей ПРАВДЫ.Ру.


Изобретение относится к строительсту, а именно к несущим балкам, стойкам. Деревометаллическая балка-стойка включает металлический вкладыш двутаврового профиля, установленный в деревянный футляр, половинки которого соединены поперечными трубчатыми нагелями. Металлический вкладыш выполнен составным по высоте в виде расположенных симметрично относительно горизонтальной оси массивных Т-образных элементов, образующих концы стенок и полки вкладыша, и приваренной к ним тонколистовой стенки. Конфигурация поперечного сечения внутренней поверхности каждой из половинок деревянного футляра конгруэнтна конфигурации половины поперечного сечения двутаврового металлического вкладыша. Поперечные трубчатые нагели пропущены сквозь половинки деревянного футляра и стенку металлического вкладыша. Половинки деревянного футляра и металловкладыш соединены друг с другом клеевым компаундным составом. Торцы трубчатых нагелей и торцы металлического вкладыша закрыты деревянными заглушками. Все деревянные части обработаны антипиреном и антисептиком и покрыты гидрофобизирующим раствором, а металлический вкладыш - модификатором на поликсилоксановой основе. По торцам тонколистовой стенки с обеих сторон вдоль нее приварена пара стальных пластин, выступающих за габариты деревянного футляра, к свободным концам которых также на сварке присоединен кованый стальной элемент, снабженный двумя расположенными по вертикали поперечными сквозными отверстиями. Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности совместной работы составляющих элементов балки. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Поделиться: