Ветроэнергетическая установка

 

Использование: в энергетике для получения электроэнергии путем закачки воздуха в недра и в медицине, в частности для спелеотерапии. Сущность изобретения: повышение КПД и стабилизация работы обеспечиваются тем, что в ветроэнергетическую установку введено средство, включающее воздушный винт 1, расположенный на одной оси с электрогенератором 2, соединенным проводами 3 с электродом 4, вращающим компрессор 5, который нагнетает сжатый до давления в 50 атм. воздух по скважине 8 в исскуственно созданный выщелачиванием подземный резервуар 7 в каменных солях, откуда он по скважине 9 направляется в газовую турбину 18, соединенную с электрогенератором 14. Ионизированный солью воздух, выходя из газовой турбины 18, поступает в наземное процедурное помещение 16, где используется для солевой терапии. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к энергетике и обеспечивает получение электроэнергии путем закачки воздуха в недра, т.е. в высокопроницаемый водоносный пласт на локальном поднятии или в искусственно созданный выщелачиванием подземный резервуар в каменных солях.

Изобретение может быть применено в целом ряде районов СНГ и прежде всего в тех регионах, где широким развитием пользуются соленосные отложения. К ним относятся Прикаспийская низменность, Западное Предуралье, Восточная Сибирь, междуречье Днепра и Дона, южные района Казахстана, Туркмении и Узбекистана.

Помимо выработки электроэнергии устройство может быть использовано и для спелеотерапии, т.е. для лечения отдельных заболеваний.

Известно устройство для получения электроэнергии с помощью закачки воздуха в проницаемый водоносный пласт-коллектор на отдельном поднятии вблизи электростанции в ночное время, когда появляется определенный избыток энергии [1] К недостаткам подобного устройства относится необходимость иметь вблизи электростанции локальное поднятие, а также затратить определенное количество электроэнергии для работы компрессора, с помощью которого производится закачка воздуха.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является ветроэнергетическая установка, содержащая ветроколесо, установленное на горизонтальном валу, размещенном в корпусе поворотной головки, соединенной с башней, и связанном при помощи вертикальной канатной передачи с рабочей машиной, расположенной у основания башни [2] Целью изобретения является повышение КПД ветроэнергетической установки и стабилизация ее работы. Это достигается тем, что в ветроэнергетическую установку введено средство, включающее воздушный винт, расположенный на одной оси с электрогенератором, соединенным электропроводами с электромотором, вращающим компрессор, который нагнетает сжатый до 50 атм воздух по скважине в искусственно созданный выщелачиванием подземный резервуар в каменных солях, объемом не менее 50 тыс; м³, откуда он по другой скважине направляется в газовую турбину, соединенную с электрогенератором, вырабатывающим электроэнергию в сеть.

Для лечения с помощью метода солевой терапии легочных заболеваний, устройство снабжено наземным процедурным помещением, оснащенным фильтром и перегородками с целью улавливания механических примесей, а также предохранительным клапаном, отрегулированным на давление 1,05 атм [3] Газовая турбина соединена с наземным процедурным помещением специальным трубопроводом, на котором последовательно установлены редуктор постоянного давления, дозатор для ввода полезных компонентов в поток ионизированного солью воздуха и увлажнитель.

На чертеже изображена схема предлагаемой установки.

Ветроэнергетическая установка содержит воздушный винт 1, находящийся на одном валу с электрогенератором 2, соединенным электропроводами 3 с электромотором 4, приводящим в движение компрессор 5, забирающим воздух из атмосферы через входной кран 6 и нагнетающим его в искусственно созданный выщелачиванием в каменных солях резервуар 7 по скважине 8. Для подачи воздуха из резервуара 7 служит скважина 9, оборудованная запорным краном 10. Замер давления воздуха, которое должно составлять не менее 50 атм, осуществляется манометром 11, установленным перед краном 10 на патрубке 12. За краном 10 расположена газовая турбина 13, находящаяся на одной оси с электрогенератором 14.

Специальным трубопроводом 15 газовая турбина 13 соединена с наземным процедурным помещением 16, оборудованным фильтром 17 и перегородками 18, служащими для улавливания механических примесей (частиц соли и песка), а также предохранительным клапаном 19, отрегулированным на давление 1,05 атм.

На соединительном трубопроводе 15 последовательно установлены редуктор постоянного давления 20, дозатор 21 для ввода полезных компонентов в поток ионизированного солью воздуха и увлажнитель 22. Перед входом в процедурное помещение установлен запорный кран 23.

Устройство работает следующим образом.

Воздушный винт 1 под действием ветра вращает электрогенератор 2, откуда электроток по электропроводам 3 поступает в электромотор 4, который приводит в движение компрессор 5, забирающий воздух из атмосферы через входной кран 6 при закрытом запорном кране 10. Сжатый воздух по скважине 8 под давлением 50 атм поступает в искусственно созданный в каменных солях резервуар 7, из которого по второй скважине 9 через открытый кран 10 поступает в газовую турбину 18. Давление воздуха в резервуаре определяется с помощью манометра 17, установленного на патрубке 12. Газовая турбина 13 приводит в движение второго электрогенератор 14, вырабатывающий электроток для потребителя.

Охлажденный в турбине и ионизированный в солевом резервуаре воздух по специальному трубопроводу 15 поступает в наземное процедурное помещение 16 через фильтр очистки 17 и перегородки 18, установленные в начале наземного процедурного помещения и задерживающие частицы соли и песка. На случай возникновения аварийного аномального давления процедурное помещение оборудовано предохранительным клапаном 19, отрегулированным на давление 1,05 атм. Для стабилизации давления за газовой турбиной и поддержания его на атмосферном уровне на трубопроводе 15 установлен редуктор постоянного давления 20, за которым с целью ввода в поток ионизированного солью воздуха полезных и ароматических компонентов установлены дозатор 21 и увлажнитель воздуха 22, регулирующий в процедурном помещении влажность. Поток ионизированного солью воздуха поступает через запорный кран 23 в процедурное помещение 16.

При стандартном объеме подземного резервуара в каменных солях в 50 тыс. м³, давлении 50 атм и дебите воздуха в 50 тыс.м³/сут выработка электроэнергии определяется в 20 кАт, причем сжатого воздуха для ее получения хватит на 6-7 сут.

Комплексное использование подземного резервуара в каменных солях с целью аккумуляции сжатого воздуха и выработки электроэнергии для дальнейшей ионизации воздуха и его применение для нужд спелеотерапии повышают экономичность процесса работы установки и способствуют ее быстрейшей окупаемости (3-4 года).

Формула изобретения

1. ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержащая ветроколесо, установленное на горизонтальном валу, размещенном в корпусе поворотной головки, соединенной с башней, и связанном при помощи вертикальной канатной передачи с рабочей машиной, расположенной у основания башни, отличающаяся тем, что она снабжена средством, включающим воздушный винт, установленный на одной оси с электрогенератором, соединенным электропроводами с электромотором, вращающим компрессор, нагнетающий сжатый до 50 атм воздух по скважине в искусственно созданный выщелачиванием подземный резервуар в каменных солях объемом не менее 50000 м³, сообщенный другой скважиной для отвода воздуха с газовой турбиной, соединенной с электрогенератором, вырабатывающим электроэнергию в сеть.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что для лечения легочных заболеваний с помощью метода солевой терапии она снабжена наземным процедурным помещением, оснащенным фильтром и перегородками для улавливания механических примесей, а также предохранительным клапаном, отрегулированным на давлении 1,05 атм.

3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что газовая трубина соединена с наземным процедурным помещением специальным трубопроводом, на котором последовательно установлены редуктор постоянного давления, дозатор для ввода полезных компонентов в поток ионизированного солью воздуха и увлажнитель.

РИСУНКИ

Рисунок 1