СОЛНЕЧНАЯ КОСМИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ

СОЛНЕЧНАЯ КОСМИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ


RU (11) 2094334 (13) C1

(51) 6 B64G1/44 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 94013709/11 
(22) Дата подачи заявки: 1994.04.18 
(45) Опубликовано: 1997.10.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Техника - молодежи. - 1987, N 10, с.32 и 33. 2. Ванк В.А. и др. Космические энергосистемы. - М.: Знание, 1980, с.27 - 34, 51 - 61. 
(71) Заявитель(и): Ломанов Апполон Анатольевич 
(72) Автор(ы): Ломанов Апполон Анатольевич 
(73) Патентообладатель(и): Ломанов Апполон Анатольевич 

(54) СОЛНЕЧНАЯ КОСМИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ 

Использование: в космической электроэнергетике, на базе солнечной радиации, преобразуемой за счет фотоэффекта в электроэнергию постоянного тока, которая может быть переработана и направлена на Землю. Сущность изобретения: солнечная космическая электростанция (СКЭС), расположенная на геосинхронной орбите, рассчитана на производство большого количества электроэнергии постоянного тока. СКЭС состоит из цилиндрических - базисной продольной части и прикрепленных перпендикулярно к ней на малых расстояниях в одной плоскости ветвей, смонтированных из сборных, складных, герметичных, автоматически расширяющихся в космосе блоков-оболочек из прочного эластичного материала с прикрепленными к ним линейными ребрами жесткости и тонкопленочными солнечными батареями, содержащими внутри остаточный атмосферный воздух. Эксплуатационным преимуществом СКЭС является ее изготовление из сборных блоков, автоматически расширяющихся в космосе с использованием для этого остаточного атмосферного воздуха, а также использование в качестве ветвей корпусов порожних грузовых ракет. 3 з.п. ф-лы, 5 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к космической электроэнергетике на базе использования солнечной радиации, преобразуемой за счет фотоэффекта в электроэнергию постоянного тока, которая может быть переработана специальными преобразователями и направлена на Землю. Возможно снабжение полученной электроэнергией производств, лабораторий и других потребителей в космическом пространстве.

В настоящее время в космосе и на Земле используется получаемая за счет фотоэффекта электроэнергия сравнительно небольших мощностей, например, на космической станции "Салют", "Союз Т-14", "Мир" (журнал "Техника-молодежи", 1987, N 10, с. 32, 33) или в гражданском строительстве (Свен Уделл. Солнечная энергия и другие альтернативные источники энергии. М. Знание, 1980, с. 50 67).

Наиболее близким по технической сущности к настоящему изобретению является устройство солнечной космической электростанции (СКЭС), в которой происходит преобразование исходящего от Солнца потока радиации в электроэнергию постоянного тока (Ванк В. А. и др. Космические энергосистемы. М. Знание, 1980, с. 27-34, 51 61).

Эта станция предлагается размерами 5700 x 10400 x 70 м с несущими конструкциями из большого количества металлических ферм, изготавливаемых и собираемых в космосе с устройством там же склада, в который поступают с земли строительные материалы при помощи челночной космической авиации.

На указанных конструкциях предполагается закрепить поверхностные преобразователи солнечной радиации в постоянный ток, состоящие из тонкопленочных солнечных батарей.

Недостатками прототипа являются:

большая сложность и металлоемкость несущих конструкций;

перерасход энергии и средств при использовании челночных грузовых ракетных средств доставки и нарушение при этом экологии;

сложность складирования, выдачи и транспортирования со склада материалов в рабочую зону (требуется большое участие людей), также при изготовлении ферменных конструкций;

большой перерасход средств, энергии, людского труда, других ресурсов;

усложнение ремонтно-восстановительных работ.

Технический результат настоящего изобретения предполагает:

уменьшение сложности и металлоемкости несущих конструкций;

повышение степени сборности, автоматизации и индустриальности строительных процессов;

упрощение транспортных операций в строительном процессе и уменьшение при этом вреда экологии;

создание условий для упрощения ремонтно-восстановительных работ при эксплуатации;

общая экономия средств, ресурсов, энергии.

Для достижения этого технического результата предлагается устройство, расположенное на геосинхронной околоземной орбите в космосе, состоящее из продольной базисной части (А) и пристыкованных перпендикулярно к ней цилиндрических ветвей (Б), расположенных перпендикулярно к ней и прикрепленных в торец, лежащих в одной плоскости, нормальной потоку солнечной радиации.

Базисная часть состоит из складных герметичных цилиндрических блоков-оболочек с прикрепленными к ней снаружи линейными элементами жесткости, к которым снаружи прикреплена негерметизированная наружная сборная защитная оболочка и по ней (выборочно) прикреплены тонкопленочные солнечные батареи.

Ветви состоят из складных герметичных цилиндрических блоков эластичных прочных оболочек с прикрепленными к ним изнутри линейными элементами жесткости и снаружи тонкопленочными солнечными батареями. Ветви сооружаются также из корпусов ракет, доставляющих грузы с прикреплением к ним тонкопленочных солнечных батарей.

Все складные блоки подаются в зону монтажа в сложенном зафиксированном виде, содержат внутри остаточный атмосферный воздух, который обладает потенциальной энергией давлением, позволяющим после снятия фиксаторов автоматически расшириться им до проектного состояния.

На фиг. 1 показан общий фасадный вид станции с односторонним примыканием ветвей; на фиг. 2 то же, при двустороннем примыкании ветвей; на фиг. 3 совмещенный разрез 1 1 и 2 2 по станции; на фиг. 4 разрез 3 3 по ветви станции; на фиг. 5 схемы восприятия и отражения солнечной радиации смежными ветвями.

СКЭС состоит из базовой части А и ветвей Б.

А базовая часть содержит тонкопленочные солнечные батареи 1, сборную или рулонную защитную оболочку 2, сборный цилиндрический складной блок-облочку из гибкого деформируемого материала с утеплением, с остаточным атмосферным воздухом 3, линейные элементы жесткости 4, стыковочный агрегат 6.

Б ветви содержат тонкопленочные солнечные батареи 1, линейные элементы жесткости 4, сборный цилиндрический складной блок-оболочку из гибкого деформируемого материала, заполненный остаточным атмосферным воздухом 5, общий элемент-распорку 7.

Изобретением предусматривается создание мощного глобального устройства по производству электроэнергии на основе преобразования солнечной радиации в постоянный электрический ток, который будучи переработанным СВЧ-усилителями и генераторами, может быть направлен земным потребителям, на различные объекты в космосе.

СКЭС состоит из базовой цилиндрической части, которая снабжена стыковочными агрегатами для установки и закрепления на ней ветвей сооружения также цилиндрической формы, причем базовая часть и ветви состоят из сборных, крупноразмерных, складных, полых облегченных блоков.

Кроме того, в качестве ветвей к базовой части дополнительно пристыковываются корпуса разгруженных грузовых кораблей с прикреплением к ним тонкопленочных батарей.

Внутри базовой части располагаются различные подсобные и вспомогательные службы, пульты, складские помещения, устройства для переработки направляемого на землю тока, помещения для персонала и др. в связи с этим эта часть защищена облицовкой 2, имеет утепленную оболочку 3.

Работа электростанции осуществляется следующим образом.

Сооружение СКЭС в космосе начинается с базовой части А, для чего в зону строительства подаются сложенные блоки кораблями-контейнерами, изымаются из них и освобождаются от фиксаторов, в результате чего оболочка 3 расширяется под давлением остаточного атмосферного воздуха.

Блоки, приведенные в рабочее положение, подаются в специальное устройство монтажного корабля, где последовательно соединяются, причем их стержни жесткости 4 стыкуются в общий каркас, а оболочки 3 в общий объем А.

Параллельно с этим подготавливаются ветви Б, для чего при снятых фиксаторах расширившиеся оболочки 5 приводят блоки в рабочее состояние, после чего они стыкуются в конструкцию Б.

Специальным краном, двигающимся вдоль базовой части А, устанавливаются на ее соединительных агрегатах 6 ветви Б, развязывают их распорками 7, выводы электроэнергии от батарей 1 объединяются и подключаются к энергетической системе базовой части А.

Работающая СКЭС занимает положение, при котором направление потока солнечной радиации воспринимается нормально плоскости, в которой расположены базисная часть А и ветви Б, при этом тонкопленочные батареи наиболее выгодно воспринимают энергию солнца, электрический постоянный ток от них поступает в блок А на СВЧ-усилители и генераторы и выдается далее по назначению.

Поступающая на солнечные батареи 1 солнечная радиация, как показано на фиг. 5 дает отражение (ОР) на батареи 1 смежных ветвей Б, что повышает мощность СКЭС.

Во время эксплуатации СКЭС работают автоматические устройства, ориентирующие ее на Солнце, при износе тонкопленочных солнечных батарей 1 ветви Б разрвертываются необлученной стороной к Солнцу или производится облицовка новыми батареями 1, что при простой форме ветвей Б можно автоматизировать.

Применение укрепленных, сборных, складных, облегченных, автоматически раскрывающихся блоков для СКЭС позволяет индустриализировать ее строительство, уменьшать расход металла и других средств, обеспечивать доставку ее элементов в зону строительства грузовыми кораблями меньшей мощности. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Солнечная космическая электростанция, размещенная на околоземной геосинхронной орбите, состоящая из несущих конструкций, на которых закреплены тонкопленочные солнечные батареи, воспринимающие поток солнечной радиации и преобразующие ее в электроэнергию постоянного тока, отличающаяся тем, что она выполнена в составе продольной базовой части, на которой перпендикулярно ей прикреплены ветви в одной плоскости, причем указанные конструкции собраны из цилиндрических складных облегченных герметичных блоков-оболочек из гибкого деформируемого материала с прикрепленными к ним снаружи тонкопленочными солнечными батареями, а изнутри линейными элементами жесткости.

2. Электростанция по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно в качестве ветвей использованы порожние корпуса грузовых ракет.

3. Электростанция по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что ее продольная базовая часть снабжена стыковочными агрегатами для закрепления на ней ветвей из блоков и из корпусов грузовых ракет.

4. Электростанция по п.1, отличающаяся тем, что продольная базовая часть содержит блоки, выполненные с утепленной оболочкой, к которой элементы жесткости прикреплены снаружи, на них выполнена сборная защитная облицовка, к которой прикреплены тонкопленочные солнечные батареи.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru