Биогазовая аэродинамическая установка

Изобретение относится к энергетике, использующей для производства электричества возобновляемые источники энергии. Биогазовая аэродинамическая установка содержит вытяжную башню с воздуховходными окнами, внутри которой находится ветровое колесо, соединенное с электрогенератором. Снаружи башни у воздуховходных окон расположены воздухонаправляющие щиты, над которыми находится кольцевая труба с патрубками, выходные отверстия которых находятся внутри вытяжной башни. В установку введены газовые горелки, установленные на концах патрубков, а кольцевая труба соединена газосборным трубопроводом с устройством для извлечения свалочного газа, включающим газодренажные скважины, пробуренные в теле мусорного полигона. Изобретение направлено на расширение арсенала аэродинамических установок для производства электричества. 1 ил.

 

Изобретение относится к энергетике, использующей для производства электричества возобновляемые источники энергии, в частности, свалочный газ, образующийся на мусорных полигонах.

Эффективность установок, производящих электричество, зависит от способа преобразования энергии и определяет возможности их использования для разных видов энергии. Существуют установки, преобразующие энергию солнечного излучения в электричество с помощью солнечных панелей, однако они могут использоваться только для преобразования солнечного излучения. Известны установки с концентраторами, преобразующие солнечное излучение в высокотемпературное тепло, которое используется для работы тепловых машин, соединенных с электрогенератором, вырабатывающим электричество. Данный способ преобразования может использоваться и для других видов энергии, но при этом возникает проблема охлаждения тепловых машин, которая усложняется с увеличением мощности установок.

Известна аэродинамическая установка, называемая « солнечным камином», в которой исключается данная проблема в результате преобразования солнечного излучения в низкотемпературное тепло (Renewable Energy World, 2005,V. 8, №4. p. 172). Установка содержит вытяжную башню, внутри которой находится ветровое колесо с вертикальной осью вращения, соединенное с электрогенератором. Вокруг основания башни расположен солнечный коллектор, выполненный в виде прозрачного перекрытия, находящегося на некотором расстоянии от земли. Солнечное излучение, проходя через прозрачное перекрытие солнечного коллектора, нагревает находящийся под ним воздух. Теплый воздух поступает в вытяжную башню и поднимается вверх, создавая воздушный поток внутри вытяжной башни. Этот поток вращает находящееся внутри башни ветровое колесо и соединенный с ним электрогенератор, вырабатывающий электричество.

Область применения аэродинамических установок, в которых производство электричества осуществляется через создание вертикального воздушного потока внутри вытяжной башни, может быть расширена на другие виды возобновляемых источников энергии. Так, была предложена конструкция аэродинамической установки, созданной на базе башенной испарительной градирни с внешним теплообменом, в которой для создания воздушного потока в башне используется низкопотенциальное тепло оборотной воды (Патент РФ №2582031, Бюл. №11, 20.04.2016 «Аэродинамическая градирня с внешним теплообменом»). Была предложена аналогичная конструкция аэродинамической установки, в которой для создания воздушного потока внутри башни используется низкопотенциальное геотермальное тепло. (Патент РФ №2618714, Бюл. №14, 11.05.2017 «Установка для преобразования низкопотенциального тепла в электричество»).

Наиболее близкой, принятой за прототип, является аэродинамическая установка, в которой воздушный поток в вытяжной башне создается в результате утилизации отходов тепловой энергии в виде дымовых газов. (Патент РФ №2415297, Бюл. №9 27.07.2011 «Аэродинамическая установка»). Установка содержит вытяжную башню с воздуховходными окнами в ее основании. Внутри башни находится ветровое колесо с вертикальной осью вращения, соединенное с электрогенератором. Снаружи башни у воздуховходных окон расположены воздухонаправляющие щиты, закрытые сверху крышкой. Над воздухонаправляющими щитами находится кольцевая труба с патрубками, выходные отверстия которых расположены внутри вытяжной башни. Кольцевая труба соединена с системой распределения дымовых газов энергетического объекта.

Аэродинамическая система работает следующим образом. Дымовые газы через патрубки на кольцевой трубе поступают внутрь вытяжной башни, поднимаются вверх и выходят через верхний конец башни. Наружный воздух, поступающий при этом через воздуховходные окна, вращает ветровое колесо и соединенный с ним электрогенератор, вырабатывающий электричество. Направление и интенсивность потока наружного воздуха регулируется угловым положением воздухонаправляющих щитов относительно радиуса основания для достижения максимальной производительности установки.

Недостатком установки является узкая область ее применения для производства электричества с помощью других видов возобновляемых источников энергии.

Задачей изобретения является расширение области применения аэродинамических установок для производства электричества с помощью возобновляемых источников энергии, в частности, в результате утилизации свалочного газа, образующегося на мусорных полигонах.

Техническим результатом является расширение области применения аэродинамических установок для производства электричества с помощью возобновляемых источников энергии.

Технический результат достигается тем, что в установку, содержащую вытяжную башню с воздуховходящими окнами в ее основании, ветровое колесо с вертикальной осью вращения, соединенное с электрогенератором, воздухонаправляющие щиты, расположенные вокруг башни и закрытые сверху крышкой, а также расположенную над воздухонаправляющими щитами кольцевую трубу с патрубками, выходные отверстия которых находятся внутри башни, введены газовые горелки, которые установлены на концах патрубков, а сама кольцевая труба соединена газосборным трубопроводом с устройством для извлечения свалочного газа, включающим газодренажные скважины, пробуренные в теле мусорного полигона.

Введение газовых горелок внутрь вытяжной башни и соединение их через кольцевую трубу с устройством для извлечения свалочного газа расширяет область применения аэродинамических установок для производства электричества с помощью возобновляемых источников энергии.

Изобретение поясняется схемой, представленной на фиг. 1. Установка содержит вытяжную башню 1 с воздуховходными окнами 2 в ее основании. Внутри башни находится ветровое колесо с вертикальной осью вращения 3, соединенное с электрогенератором 4. Снаружи башни 1 у воздуховходных окон расположены воздухонаправляющие щиты 5, сверху закрытые крышкой 6. Угловое положение воздухонаправляющих щитов 5 относительно радиуса основания башни может меняться. Над крышкой 6 находится кольцевая труба 7 с патрубками 8, выходные отверстия которых расположены внутри вытяжной башни 1. В установку введены газовые горелки 9, которые установлены на концах патрубков 8, а кольцевая труба 7 соединена газосборным трубопроводом 10 с устройством для извлечения свалочного газа 11, включающим газодренажные скважины 12, пробуренные в теле мусорного полигона. Устройство для извлечения свалочного газа 11 включает стандартные элементы, входящие в такие системы: газодренажные скважины, конденсатоотводчик и т.д. (http://www.gigavat.com/utilizatsiya_2php «Технологическая схема экстракции и утилизации свалочного газа» р. 2/7)

Установка работает следующим образом. Вначале воздухонаправляющие щиты 5 ставятся под углом 45 градусов к радиусу основания башни, а с помощью устройства для извлечения свалочного газа 11 его подают в газовые горелки 9 и поджигают. Пламя газовых горелок 9 нагревает находящийся в вытяжной башне 1 воздух, в результате теплый воздух поднимается вверх и выходит через верхний конец вытяжной башни 1, при этом в воздуховходные окна 2 начинает поступать наружный воздух, вращая ветровое колесо 3 и соединенный с ним генератор 4, вырабатывающий электричество. Направление и интенсивность потока наружного воздуха в вертикальном направлении формируется с помощью крышки 6, а в горизонтальном направлении регулируется угловым положением воздухонаправляющих щитов 5 относительно радиуса основания башни для достижения максимальной скорости воздушного потока внутри башни 2, а, следовательно, максимальной производительности установки.

Предлагаемое техническое решение расширяет область применения аэродинамических установок для производства электричества с помощью возобновляемых источников энергии, в частности, в результате утилизации свалочного газа, образующегося на мусорных полигонах.

Биогазовая аэродинамическая установка, содержащая вытяжную башню с воздуховходными окнами в ее основании, ветровое колесо с вертикальной осью вращения, соединенное с электрогенератором, воздухонаправляющие щиты, расположенные вокруг башни и закрытые сверху крышкой, а также расположенную над воздухонаправляющими щитами кольцевую трубу с патрубками, выходные отверстия которых находятся внутри башни, отличающаяся тем, что в установку введены газовые горелки, которые установлены на концах патрубков, а сама кольцевая труба соединена газосборным трубопроводом с устройством для извлечения свалочного газа, включающим газодренажные скважины, пробуренные в теле мусорного полигона.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к жилищно–коммунальному хозяйству и может быть использовано для удаления загрязненного уличного воздуха. Техническим результатом является повышение эффективности мобильного устройства для удаления загрязненного уличного воздуха.

Изобретение относится к области теплоэнергетики, преимущественно для обогрева небольших производственных гаражных помещений, небольших домов, коттеджей. Технический результат - повышение надежности теплоизоляционной нижней части вертикальной дымовой трубы, в том числе в условиях отрицательных температур и осуществления выхода дымовых газов в атмосферу.

Изобретение относится к дымовым трубам и может быть использовано в системе дымоудаления, в частности в бане «по-черному». Технический результат – повышение эффективности и динамики нагрева парильного помещения в бане по-черному при минимальных тепловых потерях.

Изобретение относится к котлу с циркулирующим кипящим слоем и способу монтажа котла с циркулирующим кипящим слоем. Котел (10) с циркулирующим кипящим слоем содержит прямоугольную топку (12), которая по горизонтали ограничена боковыми стенками, содержащими первую и вторую короткие боковые стенки (14, 14') и первую и вторую длинные боковые стенки (16, 16'), множество отделителей (18, 18') частиц, расположенных на стороне каждой из первой и второй длинных боковых стенок (16, 16').

Изобретение относится к энергетике, в частности к дымовым трубам для удаления продуктов сгорания от энергетических, металлургических, химических и других сооружений.

Изобретение относится к строительству, а именно к модульным системам универсального двухконтурного дымохода. Технический результат: обеспечение устойчивости к коррозии и жаропрочности.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к вспомогательному оборудованию котлов, работающих на серосодержащих топливах, и может быть использовано для создания комплексного оборудования, совмещающего функции газохода и воздухоподогревателя.

Изобретение относится к устройствам сброса взрывоопасного газа в атмосферу из сосудов паров криогенных жидкостей и может быть применено как на транспортных средствах доставки взрывоопасного газа под давлением, так и на стационарных установках.

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к системам отопления на твердом топливе, и может быть использовано для создания отопительных приборов с повышенной эффективностью.

Изобретение относится к конструкциям печей и способам сжигания топлива и может быть использовано при разработке печей для сжигания любого вида топлива. Технический результат - повышение теплоотдачи печи путем понижения температуры выходящих дымовых газов.

Изобретение относится к электротехнике, и может быть использовано, например, в качестве преобразователя механической энергии воздушного потока (например, энергии набегающего воздушного потока при использовании на подвижных локальных объектах, энергии ветра при использовании на неподвижных локальных объектах) в электрическую энергию постоянного тока.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, в качестве преобразователя механической энергии воздушного потока (например, энергии набегающего воздушного потока при использовании на подвижных локальных объектах, энергии ветра при использовании на неподвижных локальных объектах) в электрическую энергию постоянного тока.

Изобретение относится к области летно-подъемных радиотехнических средств. Привязной аэростат содержит двояковыпуклую оболочку 1 с легким газом, контейнер 11 с аппаратурой, тросовой разводкой 12 и ветропривод с электрическим генератором, питающим аппаратуру в контейнере.

Изобретение относится к области возобновляемых источников энергии и может быть использовано для энергоснабжения различных объектов преимущественно в Арктике и других районах, отличающихся сильными ветрами.

Изобретение относится к ветроколесам ветросиловых и ветроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения, предназначенным для работы с электрогенераторами сегментного типа.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Бортовой ветрогенератор, характеризующийся тем, что закреплен внутри корпуса, содержит ветроколесо, ротор и статор, выполненный из шихтованного магнитопровода с обмотками, закрепленные в герметичном кожухе, на торцевой части корпуса установлена заслонка регулятора контроля силы набегающего воздушного потока, с возможностью перевода ее в открытое и закрытое положение с помощью системы приводных механизмов, соединенной с вышеупомянутой заслонкой с помощью вала привода, а на осевом вале генератора, в передней его части, закреплены упорный пассивный подвес на постоянных магнитах и опорный пассивный подвес на постоянных магнитах, причем на задней части вышеупомянутого вала также закреплены опорный пассивный подвес на постоянных магнитах и упорный пассивный подвес на постоянных магнитах.

Изобретение относится к способу и устройству производства электроэнергии под действием потока. Способ для производства электроэнергии с использованием турбин и генераторов с переменным моментом инерции за счет вращения винта под действием потока и вращения ротора внутри статора, где в одной части возбуждается магнитное поле за счет электромагнитов или постоянных магнитов, а в другой части в обмотке наводится ЭДС и при подключении нагрузки появляется электрический ток, в котором две группы роторов работают поочередно от одного винта в противоположных направлениях, при этом каждый ротор состоит из нескольких роторов, имеющих различные моменты инерции, которые во время вращения могут объединяться в единую систему вращения с винтом или разъединяться в зависимости от изменения мощности потока, вырабатывая электроэнергию на оптимальных оборотах вращения, при этом винт сначала раскручивает первую группу роторов и при смене потока на встречное направление переключается на другую группу роторов, при этом роторы первой группы при отключении винта и нагрузки могут работать в качестве маховиков, а другие роторы принимать эту энергию и вырабатывать электроэнергию.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроколесо содержит вал, ступицу, лопасти и дуги с роторными элементами, закрепленными на внешних краях лопастей, согласно изобретению, ступица выполнена в виде пластины, на пластине закреплены внутренние края лопастей и стойки, причем между стойками и дугами с роторными элементами установлены стержни.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроколесо содержит ступицу, лонжероны и парусные плоскости, ступица выполнена в виде пластин, расположенных в параллельных плоскостях, между пластинами закреплены концы лонжеронов.

Изобретение относится к области энергетики. Устройство генерации электроэнергии с использованием пневмоаккумуляторов содержит электростанцию, подключенную к приводу воздушного компрессора с системой жидкостного охлаждения, выход компрессора подключен к пневмоаккумуляторам.

Изобретение относится к способу переработки помета - отходов птицеводства и животноводства. Способ переработки помета включающий стадии: очистки от неорганических включений, измельчения и сушки, газификации (среднетемпературного пиролиза), очистки пиролизных газов и выработки с помощью газопоршневого генератора электроэнергии, использования твердого остатка в качестве удобрения и сорбента для очистки отходящих после сушки помета газов.

Изобретение относится к энергетике, использующей для производства электричества возобновляемые источники энергии. Биогазовая аэродинамическая установка содержит вытяжную башню с воздуховходными окнами, внутри которой находится ветровое колесо, соединенное с электрогенератором. Снаружи башни у воздуховходных окон расположены воздухонаправляющие щиты, над которыми находится кольцевая труба с патрубками, выходные отверстия которых находятся внутри вытяжной башни. В установку введены газовые горелки, установленные на концах патрубков, а кольцевая труба соединена газосборным трубопроводом с устройством для извлечения свалочного газа, включающим газодренажные скважины, пробуренные в теле мусорного полигона. Изобретение направлено на расширение арсенала аэродинамических установок для производства электричества. 1 ил.

Наверх