Изобретение относится к физике, а именно к области использования атмосферного электричества. Может быть использовано как источник электрической энергии в районах, где часто происходят грозы.

Известно устройство для накопления электрической энергии, содержащее вертикально установленный громоотвод, соединенный со средством заземления, и элемент для съема электрической энергии, отличающееся тем, что громоотвод выполнен в виде проводника, вблизи которого расположено одно или несколько элементов для съема электрической энергии, элемент для съема электрической энергии содержит катушку индуктивности, полупроводниковый элемент и емкость, соединенные последовательно, с образованием единого электрического контура, а элемент для съема энергии расположен на расстоянии от 0,1 до 10 м от громоотвода, катушка индуктивности выполнена, в виде тороида, ось симметрии которого совпадет с осью громоотвода. (Пат. РФ N° 2332816 от 17.11.2006 г., опубл. 27.08.2008 г. Бюл. Ns 24).

Известны способ и устройство для использования атмосферного электричества путем сбора, передачи и аккумулирования электрической энергии из атмосферы и ее

преобразования и передачи к потребителю, отличающийся тем, что энергию

электрического поля атмосферы преобразуют в энергию восходящего потока ионов воздуха, соединяют ионизированный поток с накопителем зарядов атмосферного электричества и передают запасенную электрическую энергию через ключ на резонансной частоте через резонансный понижающий трансформатор к потребителю.

При этом ионизированный поток создают с помощью активного молниеприемника путем его возбуждения от электростатического генератора, на который подают электрическую энергию от солнечного источника энергии. При этом устройство для использования атмосферного электричества, содержащее вертикально установленный проводник, соединенный со средством заземления, и элемент для съема электрической энергии и полупроводниковый ключ, отличающееся тем, что вертикально установленный проводник выполнен в виде активного молниеотвода и содержит преобразователь энергии

электрического поля в ионизированный восходящий поток ионов воздуха, а элемент съема содержит накопитель зарядов атмосферного электричества, соединенный с

преобразователем, выполненным в виде управляемого импульсного ключа, соединенного через резонансный понижающий трансформатор с нагрузкой. При этом активный молниеотвод содержит электростатический генератор, соединенный с солнечны

источником энергии и установленный в непосредственной близости от преобразователя энергии электрического поля, а преобразователь энергии электрического поля установлен

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) осесимметрично внутри цилиндрического игольчатого экрана, соединенного через электростатический генератор с солнечным автономным источником энергии.

(Пат.РФ2414106 от 27.05.2009 г„ опубл. 10.03.2011 г.)

Известно устройство отбора атмосферного электричества и защиты объектов от удара молнии, содержащее молниеприемник, изолированный от земли и электрически соединенный с одним концом первичной обмотки трансформатора, другой конец которой заземлен, управляемое зеркало, неподвижно закрепленные минимум два лазера, один из которых необходим для формирования протяженного оптического пробоя, а второй для подсветки атмосферы в составе системы оптического сканирования атмосферы на наличие зон скопления зарядов, вторичную обмотку трансформатора, подключенную к

выпрямителю, выход которого шунтирован конденсаторной батареей, к которому параллельно подключен конвертер тока, отличающееся тем, что все элементы устройства, кроме молниеприемника, датчика напряженности атмосферы на вертикальной трассе и датчика системы оптического сканирования атмосферы на наличие зон скопления зарядов, расположены внутри диэлектрического герметичного корпуса, верхняя центральная часть которого состоит из плоского кварцевого оптического стекла, полностью прозрачного для ультрафиолетового и инфракрасного спектра светового излучения, верхняя боковая часть корпуса имеет форму конуса, сужающегося к верхней центральной части, и содержит укрепленные на ней солнечные батареи, внутри верхней части герметичного корпуса расположены ультрафиолетовый и импульсный

инфракрасный лазеры таким образом, чтобы генерируемые ими лучи распространялись параллельно, попадали на неподвижное плоское зеркало, отражались от него на

подвижное управляемое плоское зеркало, расположенное на вертикальной оси

геометрического центра плоского кварцевого оптического стекла, отражались от него вверх под острым углом к вертикали заданным управляемым плоским зеркалом, проходили сквозь плоское кварцевое оптическое стекло и далее распространялись в воздухе. Молниеприемник выполнен в виде стальных тросов, натянутых между верхними частями изолированных от земли опорами над корпусом устройства в виде многоугольной геометрической фигуры в горизонтальной проекции и представляет собой не связанную с корпусом устройства конструкцию. В качестве первичной обмотки трансформатора используется обмотка трансформатора Тесла, содержащее большее количество витков, в качестве вторичной обмотки используется обмотка трансформатора Тесла, содержащее меньшее количество витков. Обмотка трансформатора Тесла, содержащая меньшее

,

количество витков, входит в состав последовательного колебательного контура,

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) настроенного на резонансную частоту, содержащего также емкостный элемент и первичную катушку отбирающего энергию трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с входными зажимами выпрямительного блока, выходные зажимы которого подключены к батареи импульсных конденсаторов, полярные зажимы последней подключены параллельно к входу конвертора тока, выходы которого соединены с батареей ионисторов. Электрические зажимы солнечных батарей соединены с зажимами батареи ионисторов (Пат. РФ Ne2539345 от 16.07.2013 г., опубл. 20.01.2015 г., Bkcp.N° 2). Наиболее близким к предлагаемому есть устройство для использования энергии молнии, которое содержит молниеотвод с активной антенной, исполненный в нижней части в виде вертикального соленоида, по оси которого проходит цепь с фиксаторами одностороннего действия, размещенная на звездочке повышающего редуктора, соединенного с

генератором электрического тока, которая проходит через отверстие в центральной части размещенного в нижней части вертикального соленоида железного цилиндра, который под воздействием тока молнии будет перемещаться вверх и, закрепленный фиксаторами на цепи, по окончании грозы будет под воздействием земного тяготения перемещаться вниз и через повышающий редуктор приводить в действие генератор электрического тока. При этом соленоид оснащен устройством действующим, например, по принципу ползунка в реостате, для отключения части соленоида, размещенной ниже железного цилиндра, поднятого после удара молнии. Железный цилиндр после перемещения в верхнюю точку соленоида диэлектрической штангой перемыкает проводник энергии от антенны на соленоид другого аналогичного устройства ( Волосюк В.И., заявка а2016 от 30.11.2016 г.). Недостатком этого устройства есть ограниченное количество энергии, которая отбирается одним устройством и, вследствие этого, необходимость строительства целой батареи таких устройств для улавливания всех разрядов грозы, излишние, нагрузки на цепь при накоплении энергии (подъем цилиндра).

Задачей предлагаемой грозовой электрической станции есть устранение этих недостатков и возможность использования одного соленоида с сопутствующими устройствами и одного генератора с механизмом приведения его в действие для использования всех разрядов грозы (и последующих гроз) для превращения в электрическую энергию с наперед заданными параметрами.

Поставленная задача решается тем, что устройство усовершенствовано и разделено на две части: 1. Молниеотвод с активной антенной в нижней части выполнен в виде

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) вертикального соленоида, который в горизонтальном сечении имеет форму квадрата, с размещенным по его оси стержнем с фиксаторами одностороннего действия, при ударе молнии поднимает правильную призму с квадратным основанием, которая выполнена из ферромагнитного материала, с прорезью в ее грани на глубину, превышающую половину стороны квадрата, на верхний склад.

2.Генератор электрического тока с механизмом приведения его в действие расположен за пределами соленоида на противоположном конце грозовой электрической станции. Грозовая электрическая станция включает соленоид с активной антенной, исполненный в нижней части в виде вертикального соленоида с размещенным в его нижней части загружателем правильных призм с квадратным основанием, которые изготовлены из ферромагнитного материала, имеют в боковой грани прорезь, превышающую половину стороны квадрата основания, и оснащены в нижней части роликами, а в верхней части имеет выгружатель призм, который имеет в горизонтальном сечении форму квадрата, с размещенным по его оси стержнем с фиксаторами одностороннего действия, нижний склад призм, пол которого имеет наклон до загружателя призм, верхний склад призм, пол которого которого имеет наклон от разгружателя призм, и расположенный на

противоположном конце складов генератор, соединенный с повышающим редуктором, через звездочку которого перекинута цепь с опорами для призм и который снабжен в верхней части загружателем призм, а в нижней части разгружателем.

При прохождении тока молнии через вертикальный соленоид призма под воздействием втягивающей силы, которая при этом возникает в соленоиде, будет двигаться в верхнюю часть соленоида. При достижении точки вывода из соленоида призма выводится из него на верхний склад. Одновременно в нижнюю часть соленоида с нижнего склада заводится призма, которая будет поднята на верхний склад при последующем ударе молнии.

Призма с верхнего склада заводится на опоры цепи, размещенной на звездочке повышающего редуктора, который присоединен к генератору электрического тока и, при опускании под воздействием земного тяготения вниз, через повышающий редуктор будет приводить в действие генератор электрического тока.

На фиг.1 изображена схема грозовой электрической станции.

На фиг.2 изображено соленоид с поднятой после удара молнии призмой.

На фиг.З изображено генератор электрического тока.

На фиг.4 разрез за 4-4.

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Описание изобретения:

Грозовая электрическая станция содержит молниеотвод 1 с активной антенной 2, исполненный в нижней части в виде вертикального соленоида 3, который имеет в горизонтальном сечении форму квадрата, с размещенным по его оси стержнем 4 с фиксаторами 5 одностороннего действия, нижний склад 6 изготовленных из

ферромагнитного материала правильных призм 7 с квадратным основанием, которые имеют в боковой грани прорезь, превышающую половину стороны квадрата основания, и снабжены в нижней части роликами 8, верхний склад 11 призм 7, генератор 17

электрического тока с присоединенным к нему повышающим редуктором 16, через звездочку 15 которого перекинута цепь 13 с опорами 14 для призм 7. Соленоид 3 снабжен переключателем 18, действующем, например, по принципу ползунка в реостате, для отключения после удара молнии от заземления 19 части соленоида 3, которая

расположена ниже поднятой призмы 7. В верхней части соленоида 3 находится, например, фотореле для приведения в действие выгружателя 12 призм 7 с верхней части соленоида 3 на верхний склад 11 призм 7 и загружателя 10 призм 7 с нижнего _, склада 6 призм 7 в нижнюю часть соленоида З.Цепь 13 оснащена загружателем 10 призм 7 на верхнем складе 11 и выгружателем 12 на нижнем складе 6.

При ударе молнии в молниеотвод 1 в соленоиде 3 возникает электродвижущая сила, под воздействием которой призма 7, заведенная с нижнего склада 6 в нижнюю часть соленоида 3, движется в его верхнюю часть, где, например, фотореле приводит в действие выгружатель 12 призм 7 с верхней части соленоида 3 на верхний склад 11 призм 7 и загружатель 10 призм 7 с нижнего склада 6 в нижнюю часть соленоида 3. Учитывая, что энергия разных молний может по количеству отличатся в десятки раз, то призма 7 через недостаточное количество энергии может не достичь верхней части соленоида 3 и фиксаторами 5 одностороннего действия, которые не препятствует призме 7

передвигаться вверх и, в то же время, не дают ей опускаться вниз, закрепится на стержне 4. Переключателем 18, задействованным от, например, фотореле, часть соленоида 3, расположенная ниже зафиксированной призмы 7, будет отключена от заземления 19 для использования не отключенной от заземления 19 верхней части соленоида 3 для поднятия призмы 7 в верхнюю точку соленоидаЗ при последующем ударе молнии.

Призму 7 с верхнего склада 11 загружатель 10 заводит на опоры 14 цепи 13, которая перекинута через звездочку 15 повышающего редуктора 16, соединенного с генератором 17 электрического тока. Призма 7, которая будет под воздействием земного тяготения

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) опускатся вниз, через редуктор 16 будет приводить в действие генератор 17, который будет вырабатывать электрический ток. При достижении нижнего положения призма 7 выгружателем 12 выводится на нижний склад 6, а с верхнего склада 11 на опоры 14 цепи 13 заводится новая призма 7.

Полы 9 верхнего 1 1 и нижнего 6 складов призм 7 имеют наклон от выгружателей 12 до загружателей 10 для того, чтобы призмы 7 могли на роликах 8 самостоятельно перемещаться.

В качестве активной антенны 2 можно использовать большинство известных в данное время антенн.

Грозовая электрическая станция может работать в автоматическом режиме. Как привод в действие включателей и переключателей отдельных механизмов станции можно использовать, например, фотоэлементы.

Техническая эффективность грозовой электрической станции состоит в том, что в районах, где часто происходят грозы, дает возможность для накоплении энергии обходиться одним соленоидом, а для производства электрической энергии - одним генератором, исключить вредные воздействия на цепь генератора при ударах молнии, возможность использования всех уловленных за время прохождения грозы (и

последующих гроз) ударов молнии.

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)