Ветровой теплогенератор

Авторы патента:

F24J3/00 - Прочие способы получения или использования тепла, образующегося иначе, чем в процессе горения (использование солнечного тепла F24J 2/00)

Владельцы патента RU 2522736:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" (RU)

Изобретение предназначено для применения в области отопительной техники, а именно для нагрева воды, использующейся в отоплении и горячем водоснабжении. Ветровой теплогенератор содержит цилиндрический корпус с крышкой и днищем и цилиндрическую горизонтальную перегородку, в которых установлены опорный подшипник и опорно-упорный подшипник, с закрепленным в них вертикальным валом, имеющий сверху муфту для приема мощности от ветродвигателя, а снизу к нему прикреплен вращающийся лопаточный элемент. Справа в нижней части корпуса установлен патрубок входа холодной воды, а в верхней части - патрубок выхода горячей воды, связанные соответственно, с системами холодного и горячего водоснабжения. Предлагаемый теплогенератор может быть использован в двух вариантах для обогрева помещений. При закрытых вентилях на патрубках, соединенных с отопительными приборами соседнего помещения - обогрев двух и более помещений. 3 ил.

Изобретение предназначено для применения в области отопительной техники, а именно для нагрева воды, использующейся в отоплении и горячем водоснабжении.

Известен калориметр с жидкостью, содержащий корпус, внутри которого погружена ось с вращающимися лопатками и перегородками между ними (А.И. Голюнова. Пособие по физике. Учебник, М.: Издательство МГУ, 1991, стр.173, рис.10.4).

Известный калориметр преобразовывает механическую энергию, поступающую от внешнего двигателя, в тепловую. Применяется в основном в лабораторной практике.

Известно устройство для очистки газа от взвешенных частиц, содержащее корпус с неподвижными и вращающимися лопаточными элементами и наклонный кольцевой отражатель частиц (А.С. №354874, СССР). Известное устройство для очистки газа не предназначено для преобразования механической энергии в тепловую.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является теплогенератор гидравлический, включающий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, вертикальный вал, размещенный в подшипниках, патрубки входа и выходы горячей воды, закручивающее устройство, содержащее пустотелые диски-шайбы, стаканы с прикрепленными к ним полуцилиндрами в два ряда и конусные диски, соединенные жестко попарно между собой с помощью кольцевых шнеков. (Патент РФ №2228503). Известный теплогенератор имеет закручивающее устройство с относительно слабо развитой поверхностью соприкосновения с нагреваемой жидкостью, а также в его конструкции отсутствуют ячейки, заполненные теплоаккумулирующим составом, способствующие поддерживать температуру выходящей из него нагретой жидкости на постоянном уровне.

Технический результат, заключающийся в увеличении поверхности соприкосновения с водой, компактности конструкции, упрощении при ее ремонте и замене, размещении ячеек, заполненных теплоаккумулирующим составом, достигается за счет того, что ветровой теплогенератор, включающий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, вертикальный вал, размещенный в опорном и опорно-упорном подшипниках, патрубки входа холодной и выходя горячей воды и закручивающего устройства, согласно изобретению, снизу к валу прикреплен вращающийся лопаточный элемент, размещенный под перегородкой, установленной на кольце, жестко прикрепленного к внутренней поверхности корпуса. К ней снизу прикреплена фигурная втулка, упертая нижним концом в днище корпуса. Снизу к втулке прикреплен поддон, в средней части которого установлен неподвижный лопаточный элемент, ниже под вращающимся лопаточным элементом. Справа и слева втулки установлены неподвижные лопаточные элементы, а также выполнены отверстия, сообщающиеся с неподвижными лопаточными элементами и верхним пространством корпуса. В нижней части вала, напротив неподвижного лопаточного элемента, закреплены лопасти, выполненные в виде полуцилиндров. Внутри корпуса, в верхней его части, установлено закручивающее устройство, состоящее из стержней, прикрепленные к валу внутренними концами, а наружные концы прикреплены к металлическому пустотелому кольцу, имеющему внутри теплоаккумулирующий состав, а снаружи спиральную ленту. К стержням перпендикулярно на кронштейнах жестко закреплены плоские лопатки, выполненные в виде кружков и прямоугольников. Ниже стержней к валу прикреплены трубные кронштейны в виде треугольников, имеющие внутри теплоаккумулирующий состав, а снаружи спиральную ленту. На чертежах приведена схема предлагаемого теплогенератора, где на фиг.1 изображен продольный разрез, на фиг.2 - кольцевой шнек и на фиг.3 - трубные кронштейны.

Ветровой теплогенератор содержит цилиндрический корпус 1 с крышкой 2 и днищем 3 и цилиндрическую горизонтальную перегородку 4, в которых установлены опорный подшипник 5 и опорно-упорный подшипник 6, с закрепленным в них вертикальным валом 7, имеющий сверху муфту 8 для приема мощности от ветродвигателя (не показан), а снизу к нему прикреплен вращающийся лопаточный элемент 9. Справа в нижней части корпуса 1 установлен патрубок 10 входа холодной воды, а в верхней части - патрубок 11 выхода горячей воды, связанные соответственно, с системами холодного и горячего водоснабжения (не показаны).

В крышке 2, справа, установлен термометр 12, а перегородка 4 установлена на кольце 13 жестко прикрепленного к внутренней поверхности корпуса 1, к которой снизу прикреплена фигурная втулка 14, упертая нижним концом в днище 3. Снизу к втулке 14 прикреплен поддон 15, в средней части которого установлен неподвижный лопаточный элемент 16 ниже вращающегося лопаточного элемента 9. Справа и слева втулки 14 установлены неподвижные лопаточные элементы 17 и 18, соответственно, а также выполнены отверстия 19 и 20, сообщающиеся с неподвижными лопаточными элементами 21, 22 и 23 и верхним пространством корпуса 1. В нижней части вала 7, напротив неподвижного лопаточного элемента 22, закреплены лопатки 24, выполненные в виде полуцилиндров, 4 или 8 штук. Внутри корпуса 1, в верхней его части, установлено закручивающее устройство, состоящее из стержней 25, прикрепленные к валу 7 внутренними концами, и наружные концы прикреплены к металлическому пустотелому кольцу 26, имеющему внутри теплоаккумулирующий состав, а снаружи спиральную ленту 27. К стержням 25 перпендикулярно на кронштейнах 28 жестко закреплены плоские лопатки, выполненные в виде кружков 29 и прямоугольников 30. Ниже стержней 25 к валу 7 прикреплены трубные кронштейны 31, имеющие внутри теплоаккумулирующий состав, а снаружи спиральную ленту 32.

К валу 7 внутри корпуса 1 стержней 25 могут быть прикреплены 4 или 8 штук, и трубных кронштейнов также 4 или 8 штук.

Заполнение кольца 25 и трубных кронштейнов 31 производится через ниппели 33, которые затем герметизируют. Угол альфа между верхними и нижними стержнями 25 в пределах 30-45 градусов и угол бета между трубными кронштейнами 34 также 30-45 градусов. Ветровой теплогенератор работает следующим образом. В собранном виде теплогенератор заполняют водой путем открытия вентилей (не показаны) на патрубках 10 и 11, муфту 8 подсоединяют к ветродвигателю существующих конструкций. Включая в работу ветродвигатель, вал 7 теплогенератора, стержни 25 с кольцом 26, трубные кронштейны 31, лопасти 24 и вращающийся лопаточный элемент 9 начнут вращаться в корпусе 1, преобразуя механическую энергию в тепловую. Нагрев воды происходит от ее трения об закручивающие устройства теплогенератора, так и перемещаясь через неподвижные лопаточные элементы 16, 17, 18, 21, 22 и 23. Чем больше суммарная поверхность соприкосновения воды при вращающемся вале 7 теплогенератора, тем больше тепла получается в нем. При достижении температуры воды в верхней части теплогенератора 60-65 градусов по Цельсию, открывают вентиль на патрубках 11 и 10, и вследствие чего начинается процесс отдачи горячей воды потребителю. При этом нагревается теплоаккумулирующий состав в кольце 26 и в трубных кронштейнах 31 до температуры воды в верхней части корпуса 1. При ослаблении силы ветра вращение закручивающего устройства в корпусе 1 замедлится, и температуры воды начнет падать, нагретый аккумулирующий состав в кольце 26 и кронштейнах 31 начнет отдавать тепло выходящей через патрубок 11 воды и поддерживать ее температуру в требуемом интервале. При возобновлении силы ветра закручивающее устройство возобновит подачу тепла потребителю.

Предлагаемый теплогенератор может быть использован в двух вариантах для обогрева помещений. При закрытых вентилях на патрубках 10 и 11, соединенных с отопительными приборами соседнего помещения - обогрев двух и более помещений.

Ветровой теплогенератор, включающий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, вертикальный вал, размещенный в опорном и опорно-упорном подшипниках, патрубки входа холодной и выхода горячей воды и закручивающего устройства, отличающийся тем, что снизу к валу прикреплен вращающийся лопаточный элемент, размещенный под перегородкой, установленной на кольце жестко прикрепленного к внутренней поверхности корпуса, к которой снизу прикреплена фигурная втулка, упертая нижним концом в днище корпуса, снизу к втулке прикреплен поддон, в средней части которого установлен неподвижный лопаточный элемент, ниже под вращающимся лопаточным элементом, справа и слева втулки установлены неподвижные лопаточные элементы, а также выполнены отверстия, сообщающиеся с неподвижными лопаточными элементами и верхним пространством корпуса, в нижней части вала, напротив неподвижного лопаточного элемента, закреплены лопасти, выполненные в виде полуцилиндров, внутри корпуса, в верхней его части установлено закручивающее устройство, состоящее из стержней, прикрепленные к валу внутренними концами, а наружные концы прикреплены к металлическому пустотелому кольцу, имеющему внутри теплоаккумулирующий состав, а снаружи спиральную ленту, к стержням перпендикулярно на кронштейнах жестко закреплены плоские лопатки, выполненные в виде кружков и прямоугольников, ниже стержней к валу прикреплены трубные кронштейны в виде треугольников, имеющие внутри теплоаккумулирующий состав, а снаружи спиральную ленту.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных зданий. Ветровой фрикционный теплогенератор включает цилиндрический корпус с крышкой и днищем, приводной вал и патрубки входа холодной воды и выхода горячей воды справа вверху корпуса.

Устройство для нагрева жидкости // 2517986

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для нагрева воды в жилищно-коммунальной отрасли и сельском хозяйстве. Сущность изобретения в том, что в устройстве для нагрева жидкости, содержащем рабочий сетевой насос, подающий и обратные трубопроводы с запорными вентилями, обеспечивающими взаимосвязь теплообменника с теплогенератором, содержащим, по крайней мере, один снабженный цилиндрической частью в виде вихревой трубы корпус, в основании которого размещено тормозное устройство, а другая его сторона соединена с торцевой стороной ускорителя движения жидкости, выполненного в виде улитки, соединенной с насосом и оснащенной расположенной соосно осевой линии вихревой трубы ускорительной втулкой, связанной каналом с напорным патрубком насоса, ускорительная втулка теплогенератора выполнена в виде набора концентрично вложенных с радиальными зазорами зафиксированных втулок.

Способ управления комбинированным устройством и комбинированное устройство, реализующее данный способ // 2516091

Изобретение относится к способу управления комбинированным устройством и комбинированному устройству, в котором может быть применен данный способ. Способ управления устройством 1, которое содержит, по меньшей мере, компрессорную установку 2 и/или устройство для сушки с одной стороны и систему 3 регенерации тепла с другой стороны.

Способ управления процессом повышения стабильности работы кавитатора // 2515573

(57) Изобретение относится к области электротехники и эксплуатации систем с асинхронным электродвигателем и частотным регулятором, в частности к регулированию скорости вращения и предотвращению критических режимов работы.

Термоэлектрическое звено для трубы // 2509266

Изобретение относится к теплоэлектроэнергетике и может быть использовано для получения электрической энергии в процессе теплопередачи в трубчатых аппаратах (теплогенераторах, теплообменниках, отопительных приборах).

Воспринимающие частицы из углеродных нитей для радиочастотного нагрева // 2504574

Изобретение относится к способу радиочастотного нагрева нефтеносной породы с использованием набора из одной или более радиочастот. Способ включает следующие шаги: (a) смешивание первого вещества, включающего нефтеносную породу, и второго вещества, включающего воспринимающие частицы в виде дипольных антенн, с образованием смеси из 10-99% по объему первого вещества и 1-50% по объему второго вещества; (b) воздействие на упомянутую смесь радиочастотной энергией с частотой или частотами из упомянутого набора из одной или более радиочастот и мощностью, достаточной для нагрева воспринимающих частиц; и (c) продолжение воздействия радиочастотной энергией на протяжении времени, достаточного для нагревания воспринимающими частицами упомянутой смеси до средней температуры, превышающей приблизительно 100°C (212°F).

Устройство для нагрева жидкости // 2503896

Изобретение относится к теплоэнергетике и может использоваться для нагрева жидкостей, а также как смеситель различных жидкостей. Устройство для нагрева жидкости содержит теплогенератор, состоящий из корпуса, имеющего цилиндрическую часть, и ускорителя движения жидкости, выполненного в виде циклона, насос, соединенный с теплогенератором посредством инжекционного патрубка, в котором размещена, по крайней мере, одна вставка, и систему теплообмена.

Электронасос центробежный герметичный - теплогенератор // 2495337

Изобретение относится к области насосостроения и может найти применение в центробежных герметичных электронасосах, перекачивающих взрывопожароопасные жидкости с повышенной вязкостью.

Теплогенератор гидравлический // 2490564

Изобретение относится к отопительной технике и может быть использовано для нагрева воды для отопления и горячего водоснабжения. .

Вариаторный теплогенератор // 2484389

Изобретение относится к отопительной технике и может быть использовано для нагрева воды для горячего водоснабжения и отопления, а также освещения помещений с использованием энергии ветра.

Теплогенератор фрикционный // 2522738

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных зданий. Теплогенератор фрикционный включает вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и днищем, приводной вал, патрубки входа холодной и выхода горячей воды, внизу подвижный диск с лопастями и неподвижный диск. Труба, жестко надетая на вал, имеет сверху прикрепленные к ней с обеих сторон коромысла, а снизу консольные балки, опертые на диск. Внизу по обе стороны консольных балок прикреплены диски, из центра которых выходят прикрепленные к ним вертикальные стержни со свободно надетыми на них дисками с лопатками и дисками с пустотелыми кольцами вокруг них. Стержни вверху зафиксированы во втулках, прикрепленных к коромыслам. Такое выполнение позволяет увеличить коэффициент преобразования одного вида энергии в другой по сравнению с аналогичными теплогенераторами. 1 з.п. - ф-лы, 3 ил.

Аэростатический летательный аппарат // 2526123

Изобретение относится к управляемым аэростатическим летательным аппаратам. Аэростатический летательный аппарат содержит подъемный баллонет, несущий баллонет и энергетическую установку, включающую нагреватель. Подъемный баллонет заполнен рабочим телом энергетической установки, расположенной в энергогондоле и включающей компрессор, нагреватель, турбину, силовую нагрузку и магистрали рабочего тела, соединенные с подъемным баллонетом. Несущий баллонет секционирован и снабжен средством изменения его объема. Изобретение направлено на повышение энерговооруженности. 8 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Многофункциональный вихревой теплогенератор (варианты) // 2527545

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в системах отопления, подогрева воды для бытовых и производственных нужд. Решением технической задачи является повышение скорости нагрева жидкости. Сущность изобретения: многофункциональный вихревой теплогенератор по первому варианту содержит закрытый корпус с патрубками для подвода нагреваемой жидкости и отвода нагретой жидкости, установленные внутри корпуса роторы, выполненные в виде двух дисков, закрепленных на независимых валах, имеющих независимые приводы и имеющие возможность вращаться навстречу друг другу, всасывающие турбины, которые жестко закреплены на независимых валах вместе с дисками роторов, а в дисках роторов напротив установленных турбин по окружности выполнены конически-цилиндрические отверстия, направленные в полость между дисками, выше по радиусу которых радиально по окружности жестко установлены ряды пальцев, при этом пальцы выполнены так, что ряды пальцев одного диска свободно с зазором входят между рядами пальцев второго диска, а конически-цилиндрические отверстия одного диска расположены напротив конически-цилиндрических отверстий другого диска и каждый диск с каждой турбиной снабжен отдельным патрубком, являющимися патрубками для подвода нагреваемой жидкости. По второму варианту в теплогенераторе каждый электродвигатель дополнительно содержит устройство для регулирования частоты вращения, а ряды пальцев роторов выполнены в виде эллипсоидных пальцев-лопаток, перфорированных сквозными конически-цилиндрическими отверстиями и установлены на дисках так, что отверстия в пальцах-лопатках направлены по ходу вращения дисков роторов. По третьему варианту в вихревом теплогенераторе выходы электродвигателей приводов роторов, датчика температуры сборника нагретой жидкости соединены с соответствующими входами блока управления, а вся внутренняя поверхность корпуса и наружная поверхность турбин, дисков с пальцами и валов привода, размещенных внутри корпуса, покрыты износоустойчивой керамикой. 3 н.п. ф-лы, 9 ил.

Способ и устройство для получения тепловой энергии // 2534198

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к способам нагрева воды и других жидкостей без сжигания топлива. В предлагаемом способе и устройстве нагрев жидкостей осуществляется путем подачи ее в вихревую трубу и формирования резонансного кавитационного режима ее течения. Перед входом в вихревую трубу поток жидкости направляют через прорези, которые располагают под углом к центральной оси вихревой трубы по ее периметру, тангенциально закручивают посредством указанных прорезей и подвергают ультразвуковому облучению с последующим разрежением в условиях резонанса. Далее жидкость подают потребителю. Изобретение повышает эффективность нагрева жидкостей и является экологически чистым. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл.

Источник тепловой энергии // 2534663

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в системах отопления жилых помещений, а также в нагревателях для различных технологических процессов. Сущность изобретения заключается в том, что в качестве источника тепловой энергии применяют циркуляционный насос с мокрым ротором, у которого при циркуляции теплоносителя частично до 95 % перекрывают входной и/или выходной отсекающий вентиль. Такой способ получения тепла позволит повысить КПД установки за счет сокращения потерь тепла при работе насоса. 1 ил.

Способ гидродинамической активации материалов // 2535682

Изобретение относится к способам воздействия на материалы и продукты с целью их активации, преимущественно к способам обезвоживания углеводородов, очистки теплоносителя, стерилизации пищевых жидкостей, подготовки нефтепродуктов к пиролизу и крекингу, переработки сложномолекулярных продуктов. Способ гидродинамической активации материалов заключается в нагревании исходного общего потока материалов, разделении его на параллельные потоки, после чего в каждом из потоков инициируют кавитацию, активируя потоки имплозией, вызываемой кавитационным воздействием и ударной волной, инициируемой гидроударом, а затем инжектируют в гидродинамический реактор, в котором проводят встречное по одной оси столкновение потоков с возникновением гидроудара, после которого потоки вновь соединяют в общий поток. Изобретение обеспечивает повышение производительности, надежности и улучшение экономических показателей. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Тепловая ветроустановка // 2546901

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для обеспечения горячего водоснабжения и отопления зданий и сооружений, размещенных в местностях, где отсутствует централизованное теплоснабжение и электроснабжение. Тепловая ветроустановка содержит роторный ветродвигатель с вертикальным валом, передающий вращательное движение через редуктор круглой пластине, к которой снизу прикреплены вертикальные цилиндрические перегородки, погруженные в теплоизолированный бак с водой. К дну бака прикреплены также цилиндрические перегородки, между которых движутся перегородки, закрепленные на круглой пластине. Поступающая в бак вода, протекая между подвижными (вращающимися) и неподвижными перегородками нагревается за счет трения. Так как зазор между подвижными и неподвижными перегородками выбран минимально возможным для прохода воды, то нагрев воды происходит достаточно эффективно, чему способствует также выполненный на поверхностях цилиндрических перегородок накат в форме сетки, увеличивающей трение. Смонтированные на наружной стороне внешней (относительно центральной оси) подвижной (вращающейся) цилиндрической перегородке лопасти способствуют прокачке воды в выходной патрубок бака и далее - к потребителю. 2 ил.

Механический способ прямого получения водорода и кислорода из жидкости водородогазогенератора для его осуществления // 2554432

Изобретение относится к способу прямого разложения жидкости на водород и кислород по технологии термомеханического разрушения химических связей жидкости кинетической энергией разнонаправленного вращения и к механическому водородогазогенератору. Механический водородогазогенератор для прямого получения водорода и кислорода из жидкости содержит неподвижный корпус, который со стороны подачи жидкости содержит консольный вал со стаканом, а со стороны получения продукта крышка содержит второй консольный вал. Стакан и вал поочередно содержат роторные диски, образующие стенки камер с возможностью вращения в разные стороны и разогрева жидкости. Корпус по окружности содержит шлицевые и винтовые каналы, а также все диски снабжены конусообразными струеобразователями, направленными по ходу жидкости. Устройство в основе содержит герметичный стакан, в котором поочередно выполнены составные конфигурные тавродиски с кольцевыми полками с возможностью вращения от 50 до 600 м/с. Группа изобретений направлена на повышение производительности, понижение стоимости исходных продуктов. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 12 ил.

Ветровой аккумулятор тепла // 2557158

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных объектов. Задачей изобретения является улучшение условий эксплуатации и повышение коэффициента преобразования механической энергии в тепловую. Поставленная задача решается в ветровом аккумуляторе тепла, содержащем металлический цилиндрический корпус с патрубками входа и выхода жидкости, внутри по его высоте прикреплены горизонтальные лопатки, чередующиеся с лопатками, прикрепленными снаружи к коаксиальной емкости. Емкость заполнена теплоаккумулирующим веществом, изменяющим свое агрегатное состояние в рабочем диапазоне температур. Она установлена на подвижном кольце, контактирующем с неподвижным диском, установленным на днище корпуса. К валу, расположенному в центре корпуса, снизу прикреплена основная фреза, а в средней части прикреплена дополнительная фреза с наклонными лопастями с кривизной, обратной кривизне лопастей основной фрезы. К основной фрезе прикреплен снизу подвижный диск с осевым отверстием, контактирующий с неподвижным диском, имеющим радиальные отверстия. 1 ил.

Устройство для нагрева жидкостей // 2564730

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для нагрева жидкости в гидросистемах различного назначения, а также в качестве смесителей различных жидкостей. Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности нагрева жидкости и расширение технологических свойств. Для решения поставленной задачи в устройстве для нагрева жидкостей, содержащем цилиндрический корпус с циклоном и ускорителем потока в его нижней части, тормозное устройство в верхней части, за которым установлено дно с выходным отверстием, сообщающимся с выходным патрубком, который с помощью перепускного патрубка соединен с торцем циклона, в верхней части корпуса соосно и с радиальным зазором к выходному отверстию устанавливается труба, сообщающая полость цилиндрического корпуса с атмосферой. Установка трубы, сообщающей рабочее пространство с атмосферой, повышает эффективность нагрева за счет отбора из рабочей жидкости выделяющегося воздуха и создания таким образом более благоприятных условий для прохождения звуковой волны и более активного развития акустической кавитации. 17 з.п. ф-лы, 8 ил.