ГРАДОСТРОИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС

Полезная модель относится к области строительства, энергетике с использованием природных источников энергии и может найти применение при строительстве городов или автономных поселков для обеспечения автономного энергоснабжения.
Известна ветровая электростанция, состоящая из множества ветровых генераторов с вертикальной осью, разделенных горизонтальными площадками, и снабженная направляющими элементами, равномерно расположенными по периметру ветровой электростанции с возможностью изменения их положения в зависимости от направления ветра и его силы (см. заявку № KR 20100099143, МПК F03D 11/00; F03D 3/06, 2010 г.)
Недостатком данного решения является низкая эффективность использования ветрового потока, т.к. направляющие элементы не могут обеспечить повышения объема направляемого на ветрогенераторы потока воздуха, таким образом повысить эффективность работы ветрогенераторов.
Известно решение градостроительного энергосберегающего комплекса, включающего здания, сооружения, инженерные коммуникации, ветровые, солнечные установки. Комплекс снабжен ветровыми электростанциями в виде башен. Верхняя часть электростанций выполнена в виде вертикальных перегородок, соединенных между собой по периметру и высоте поперечными вантами, а перегородки, обращенные в сторону моря, смещены относительно диаметральных осей ветрогенераторов на величину острого угла по часовой или против часовой стрелки (см. патент РФ №2450111, МПК E04H 14/00 (2006.01), 2012 г.). Данное решение принято за прототип.
Недостатком данного решения является специфичность его месторасположения, а именно, как указано в описании - в качестве региона с наиболее экстремальными природными условиями, где может быть наиболее полно раскрыта сущность изобретения, принят континент Австралия, в частности его западное или восточное побережье. При постройке комплекса в иных погодных условиях, недостатком данного решения будет низкая эффективность использования ветрового потока, т.к. вертикальные перегородки, обращенные в сторону моря, смещенные относительно диаметральных осей ветрогенераторов на величину острого угла по часовой или против часовой стрелки, не смогут обеспечить повышения объема направляемого на ветрогенераторы потока воздуха, таким образом повысить эффективность работы ветрогенераторов. Кроме того, в устройстве ветровых электростанций не предусмотрено элементов, обеспечивающих безопасность всего комплекса при возникновении штормовых ветров.
Задача, решаемая полезной моделью - повышение эффективности работы ветровой электростанции для обеспечения надежного энергоснабжения комплекса в любых погодных условиях, при увеличении надежности защиты от разрушений как ветровой электростанции, так и остальных систем городского комплекса при штормовых условиях.
Поставленная задача решается за счет того, что в известном градостроительном комплексе, включающем здания, сооружения, инженерные коммуникации, ветровые, солнечные электростанции, в котором ветровые электростанции выполнены в виде ветрогенераторов, соединенных между собой по периметру и высоте поперечными и вертикальными перегородками, в соответствии с полезной моделью, ветровые электростанции снабжены направляющими ребрами, соединенными между собой посредством горизонтальных площадок, выполненных зацело с поперечными перегородками, расположенными между ветрогенераторами, причем, каждый из ветрогенераторов снабжен запирающими шторками, расположенными в промежутках между ребрами на соответствующей горизонтальной площадке и выполненными с возможностью поворота из закрытого положения в открытое, а здания и сооружения комплекса расположены вдоль расходящихся лучей, являющихся продолжениями направляющих ребер ветровой электростанции.
Ветровые электростанции снабжены датчиками слежения за силой и направлением ветра.
Технический результат от использования всех существенных признаков заявленной полезной модели заключается в повышении эффективности работы ветровой электростанции для обеспечения надежного энергоснабжения комплекса в любых погодных условиях, при увеличении надежности защиты от разрушений как ветровой электростанции, так и остальных систем городского комплекса при штормовых условиях.
Выполнение ветровых электростанций с направляющими ребрами, соединенными между собой посредством горизонтальных площадок, являющихся продолжением горизонтальных перегородок между ветрогенераторами, а также размещение зданий и сооружений комплекса по линиям, являющимся продолжением направляющих ребер ветровой электростанции обеспечивает повышение эффективности работы ветровой электростанции для обеспечения надежного энергоснабжения комплекса в любых погодных условиях.
Наличие у каждого из ветрогенераторов запирающих шторок, расположенных в промежутках между направляющими ребрами на соответствующей горизонтальной площадке и выполненных с возможностью поворота из закрытого положения в открытое, позволяет при обеспечении эффективности работы ветровой электростанции в любых погодных условиях, увеличить надежность защиты от разрушений как ветровой электростанции, так и остальных систем городского комплекса при штормовых условиях.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
Фиг. 1 - комплекс (поперечное сечение);
Фиг. 2 - комплекс, вид в плане;
Фиг. 3 - макет комплекса.
Предлагаемый в материалах заявки градостроительный комплекс содержит все здания и сооружения и инженерную инфраструктуру современного города.
Комплекс включает жилые, общественные и производственные здания и сооружения 1 с инженерными коммуникациями, ветровые электростанции 2 и солнечные электростанции 3, которые могут быть расположены, например, на крышах зданий (см. фиг. 1). На фиг. 1 стрелками указано одно из возможных направлении ветрового потока.
Ветровые электростанции 2 выполнены в виде множества ветрогенераторов 4, соединенных между собой по периметру и высоте поперечными 5 и вертикальными 6 перегородками (см. фиг. 2). Секционная система ветровых электростанций 2 позволяет собирать конструкцию необходимой высоты (см. Фиг. 3) для обеспечения комплекса электроэнергией.
Вертикальные перегородки 6 ветровых электростанций 2 продлены за пределы ветрогенераторов 4 с образованием направляющих ребер 7. Направляющие ребра 7 соединены между собой посредством горизонтальных площадок 8, выполненных зацело с поперечными (горизонтальными) перегородками 5, расположенными между ветрогенераторами 4.
Каждый из ветрогенераторов 4 снабжен запирающими шторками 9, расположенными в промежутках между ребрами 7 на соответствующей горизонтальной площадке 8 (см. фиг. 1). Запирающие шторки 9 установлены на осях 10, за счет чего выполнены с возможностью поворота из закрытого положения в открытое (см. фиг. 1).
Здания и сооружения 1 комплекса расположены вдоль расходящихся лучей, являющихся продолжениями вертикальных направляющих ребер 7, что позволяет ветрогенераторам 4 захватывать больший поток ветра, и приводит к увеличению эффективности ветровых электростанций 2 комплекса. Для удержания потока воздуха на зданиях предусмотрены направляющие ребра 11.
Комплекс снабжен датчиками 12 для слежения за силой и направлением ветра, (например, датчиками давления воздуха), расположенными по периметру горизонтальных площадок 8. Датчики 12 обеспечивают автоматическое открытие и закрытие запирающих шторок 9 (см. Фиг. 1). Датчики 12 определяют минимальное давление ветра и подают сигнал на закрытие запирающих шторок 9 на противоположной от направления ветра стороне ветрогенераторов, тем самым обеспечивается дополнительный поток воздуха внутри ветровой электростанции 2, ссоответственно увеличивается эффективность ее работы. Датчики 12 при фиксации максимального давления управляют запирающими шторками 9 со стороны потока ветра, закрывая их в случае возникновения штормовых условий. Таким образом, обеспечивается увеличение надежности защиты от разрушений как ветровой электростанции, так и остальных систем городского комплекса при штормовых условиях.
Закрытие и открытие запирающих шторок 9 посредством вращения относительно оси 10 соответствующей шторки осуществляется автоматически через электропривод (при этом используется энергия ветровой электростанции 2) и регулируется за счет сигналов, поступающих от датчиков 12.
Избыточное давление воздуха внутри ветровой электростанции 2 передается на верхние горизонтальные лопасти генератора 4 (см. Фиг. 2). Что увеличивает КПД ветровой электростанции.
Монтаж градостроительного комплекса производится любым известным образом в кратчайшие сроки, учитывая простоту его конструкции. Планировку расположения всех элементов, входящих в состав комплекса, осуществляют заранее, при этом в первую очередь определяются с оптимально возможной этажностью зданий и сооружений 1. Исходя из этажности зданий, определяют количество ветрогенераторов 4, входящих в состав ветровых электростанций 2. Первично устанавливают ветровые электростанции 2, затем возводят здания и сооружения 1 в соответствии с направлением лучей, являющихся продолжениями вертикальных направляющих ребер 7 ветровых электростанций 2.
Предлагаемый градостроительный комплекс может быть использован на любых территориях. Наличие ветровых и солнечных электростанций обеспечит надежное снабжение комплекса электроэнергией при любых погодных условиях.
Изготовление и сборка комплекса может быть осуществлена с использованием известного технологического оборудования.