Подземная ветроэлектрическая станция Калматая

(51) 03 5/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ скоростью и особой устойчивостью в течение всего года, что позволяют непрерывно выработать электрической энергии в течение всего года в условиях подземных электрических станции. Таковыми регионами являются Чиликский коридор,Кордайское плато, Джунгарские ворота, хребты Мангистау, Ерейментау, Мугаджары, Жангизтобе,также побережье Каспия и Балхаша, где среднемесячные скорости ветра варьирует в пределах 5,5-5,1 м/с, т. е. годовая амплитуда не превышает 0,6 м/с,подтверждающая их устойчивость. По длине подземной горной выработки,выполненной вдоль участка ветрового коридора размещают ряд комплектов ветроэлектрической установки с направляющими лотками, общее количество которых зависят от количества и скорости направляемого потока ветра в подземную горную выработки. А по площади ветровых коридор могут быть размещен десяток подземных ветровых электростанции,которыми вырабатываются потребное количество электроэнергии для данного региона.(76) Жунусов Калматай , Жунусов Аскар Калматаевич , Жунусова Адель Аскаровна, Жунусова Анар Аскаровна , Султанова Айжан Калматаевна, Султанова Ажар Омаровна , Султанов Санжар Бауржанович 56) Предварительный патент РК 2310, кл. 031/00, 7/02, 2000(54) ПОДЗЕМНАЯ ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СТАНЦИЯ КАЛМАТАЯ(57) Изобретение относится к отрасли энергетики. Подземная ветровая электростанция Калматая основано на использования энергии возобновляемых природных источников, виде энергии ветра ветровых коридор, путем направления их определенного потока в подземные горные выработки. Данными исследовании ученых установлены, что на территории Республики Казахстан не мало региона с наличием ветровых коридор, в которых ветер перемещается с большой 21135 Изобретение относится к отрасли энергетики и может быть использовано для выработки электрической энергии использованием возобновляемых природных источников энергии Цель изобретения обеспечить выработку экологически чистой и дешевой электрической энергии,использованием возобновляемых природных источников энергии,в виде направленного потока ветра по ветровым коридорам. Известна ветроэлектрическая силовая установка,помещенный на дневной поверхности. К примеру,разработка ветроэлектрической установки на основе патента Республики Казахстан 2310, состоящая из мачты, поворотного устройства с буревой защитой, ветроколес, генератора и набора кабелей. Недостатком приведенной ветроэлектрической установки, помещенной на дневной поверхности,является их уязвимость к климатическим и природным катаклизмам ураганы, наводнения,землетрясения, обильные и продолжительные дожди, снегопады с бураном и др. Вместе с тем наземные ветроэлектрические установки выходят из строя или их отключают при повышении скорости ветра, установленный для них величины, ибо они не поддаются регулированию. Задача изобретения - разработать подземную ветровую электрическую станцию, обеспечивающий устойчивый режим работы последней при выработке ими экологически чистой и дешевой электрической энергии при любых природных катаклизмах. Это достигается тем, что ветроэлектрические установки подземной ветроэлектрической станций Калматая установлены в подземной горной выработке, состоящую из горизонтальной части и двух наклонных частей,соединяющих горизонтальную часть с дневной поверхностью,устья наклонной части подземной горной выработки,с уклоном в низ,снабжен ветроулавливающим и направляющим щитом в форме полукруга, с куполом соответствующей овальностью и высотой, подземная горная выработка снабжен оборудованиями ветроэлектрической установкой и направляющими лотками и размещенными в непосредственной близости к ветроэлектрическим установкам, одними концами которые направлены к щели, оставленной между стенкой подземной горной выработки и вращающимися ветровыми колесами ветроэлектрических установок и закреплены в непосредственной близости к ним между почвой и потолком подземной горной выработки, к примеру,штырями, а другими концами плотно приближены и прижаты к противоположной стенке подземной горной выработки, устья наклонной части подземной горной выработки с уклоном вверх, на дневной поверхности снабжен направляющим желобом, с углом наклона соответствующим углу наклона последней, а полость ее устья, так же как полость устья наклонной части подземной горной выработки с уклоном в низ, по плоскости дневной поверхности, огорожен сетчатой оградой. 2 Подземная ветроэлектрическая станция Калматая для выработки экологически чистой и дешевой электрической энергии выполнена параллельно плоскости дневной поверхности, вдоль участка ветрового коридора и включает подземную горную выработки, состоящую из горизонтальной части и двух наклонных частей 1, соединяющих горизонтальную часть с дневной поверхностью участка ветрового коридора 2. Устье наклонной части подземной горной выработки 1, выполненной под углом в низ, снабжен ветроулавливющим и направляющим щитом в форме полукруга, с куполом соответствующей овальностью и высотой 3. Подземная горная выработка 1 снабжен оборудованиями ветроэлектрической установкой 4 и направляющими лотками 5, размещенными в непосредственной близости к последним, одними концами которые направлены к щелям 6,оставленными между стенкой подземной горной выработки 1 и вращающимися ветровыми колесами ветроэлектрических установок 4,которые закреплены в непосредственной близости к ним,между почвой и потолком подземной горной выработки 1, а другими концами плотно приближены и закреплены к противоположной стенке, также штырями или другими средствами (на рисунке фиг. не показан). Устье наклонной части подземной горной выработки с уклоном вверх 1 на дневной поверхности снабжен направляющим желобом 7, с углом наклона соответствующим углу наклона последней, а полость ее устье, по плоскости дневной поверхности огорожен, также как устье наклонной части подземной горной выработки с уклоном в низ, сетчатой оградой (на рисунке фиг. не показан). Подземная ветроэлектрическая станция Калматая работает в нижеследующем режиме. Ветроэлектрические установки, помещенные в подземные горные выработки в основном представлены из ветродвигателя, работу который получает от вращающегося ветрового колеса с ротором ветроэлектрической установки и электромашинного генератора тока, который преобразуют механическую энергию вращения ветрового колеса в электрическую энергию,применяющейся как основной источник на электростанциях. А системой управления,включающий ветроулавливающего и направляющего щита, в форме полукруга с куполом соответствующей овальностью и высотой,снабженный шибером (на рисунке фиг. не показан),регулируют количества потока подаваемое в подземные горные выработки, путем перемещения шибера вверх и вниз в автоматическом режиме. Последними обеспечиваются повышения надежности функционирования всей системы подземной ветроэлектрической станции. По длине подземной горной выработки 1 размещают несколько комплектов ветроэлектрической установки 4 с направляющими лотками 5, в зависимости от мощности и скорости перемещения направленного природой потока ветра 21135 по ветровому коридору в подземной горной выработке 1. А по площади ветрового коридора размещают несколько десятков подземных ветроэлектрических станций Калматая. Главной задачей предлагаемого решения является обеспечения сельского населения Республики Казахстан дешевой электрической энергией. Учитывая, что на обширной территории Республики сельские населенные пункты размещены отдаленно друг от друга,транспортирования им дешевой электрической энергии считаем возможным только в аккумулированном виде,посредством аккумуляторных батарей совершенной конструкции. Транспортирование их к потребителям можно любым видом транспортных средств (от гужевых караванов до вертолета). Обеспечение необходимым количеством аккумуляторов возможно путем перезарядки их в подземных цехах, выполненных в непосредственной близости к подземной ветроэлектростанции. По территории Республики Казахстан о наличии немалых регионов с ветровыми коридорами установлены данными исследовании ученых, в которых ветер перемещается с большой скоростью в течение всего года. Таковыми являются Чиликский коридор, Кордайское плато, Джунгарские ворота,хребты Мангистау, Ерейментау,Мугаджары,Жангизтобе, также побережье Каспия и Балхаша,где среднемесячные скорости ветра варьирует в пределах 5,5-5,1 м/с (т.е. годовая амплитуда не превышает 0,6 м/с (Кожахметов П. Ж. и др. Оценка ветроэнергетических ресурсов Или-Балхашского региона, Международный экологически форум,Балхаш - 2000, Алматы 2000, с. 403). Приведенные результаты исследования указывают на возможность эффективного использования энергии ветра в течение всего года в указанных регионах, путем формирования их потока в подземные горные выработки 1, исключить сельчан от зависимости дорогостоящего угольного и дизельного топлива, одновременно обеспечивает замену дизельных двигателей тракторов, комбайнов,транспортных средств и машин для переработки сельхоз сырья на электрические двигатели, по аналогии электрокар. Подземным ветроэлектростанциям не угрожает никакая природная стихия, как землетрясения,ураганы, обильные снегопады с бураном, дождевые осадки. Им не страшны взрывы снарядов, бомб,даже атомных. Нам представляется целесообразным лучше освоить регионы, где представляется возможным выработать потребное количество дешевой и экологически чистой энергии,чем их транспортировать на треть земель, ибо энергия определяет качество жизни человека. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Ветроэлектрическая станция, включающая ветроэлектрическую установку, состоящую из ветроколеса и генератора, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит несколько ветроэлектрических установок,все ветроэлектрические установлены в подземной горной выработке, состоящей из горизонтальной части и двух наклонных частей, входной и выходной, соединяющих горизонтальную часть с дневной поверхностью, перед каждым ветроколесом ветроэлектрической установки установлен направляющий лоток, в устье входной наклонной части подземной горной выработки установлен ветро-улавливающий и направляющий куполообразный щит в форме полукруга, а на выходе выходной наклонной части подземной горной выработки установлен направляющий желоб с углом наклона соответствующим углу наклона последней. 2. Ветроэлектрическая станция по п. 1,отличающаяся тем, что устья обеих наклонных частей подземных горных выработок огорожены сетчатой оградой.