Ветроустановка для теплоснабжения производственных и бытовых объектов

Авторы патента:

F03D9/20 - Приспосабливание ветряных двигателей для особых целей; агрегатирование ветряных двигателей с приводимыми ими устройствами (при преобладании отличительных признаков приводимых устройств см. классы, к которым отнесены эти устройства)

Владельцы патента RU 2694267:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (RU)

Изобретение относится к области энергетики. Ветроустановка для теплоснабжения производственных и бытовых объектов, содержащая башню с поворотной головкой и установленным на ней ветроколесом, горизонтальный вал которого является одновременно входным валом теплогенератора, выполненного в виде шестеренчатого насоса, имеющего всасывающий и нагнетающий трубопроводы, на последнем из которых установлено дросселирующее устройство, а также содержащая прямой и обратный трубопроводы контура циркуляции жидкости теплоприемника. Дросселирующее устройство выполнено с возможностью регулирования его гидравлического сопротивления при пуско-наладке и эксплуатации, всасывающий и нагнетающий трубопроводы контура циркуляции шестеренчатого насоса непосредственно сочленены через устройство связи соответственно с обратным и прямым трубопроводами контура циркуляции теплоприемника. Изобретение направлено на регулирование частоты вращения ветротурбины при любой скорости ветра. 1 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для отопления и горячего водоснабжения объектов сельскохозяйственного назначения.

Известна ветроустановка для нагрева воды [1], принятая за прототип, содержащая, башню с поворотной головкой и установленное на ней ветроколесо, горизонтальный вал которого связан с валом гидромеханического теплогенератора в виде шестеренчатого насоса, имеющего всасывающий и нагнетающий трубопроводы. Причем на нагнетающем трубопроводе установлено нерегулируемое дросселирующее устройство.

Основным недостатком данной ветроустановки является то, что используемый в ней шестеренчатый насос, как и насос любого другого вида, не может осуществлять подъем горячей воды на высоту его реального расположения в ветроустановке. А, следовательно, не может осуществлять и нагрев воды. Кроме того в ней отсутствует возможность настройки гидравлического сопротивления дросселирующего устройства при пуско-наладке на оптимальный по коэффициенту использования энергии ветра режим работы ветроколеса.

Задачей настоящего предполагаемого изобретения является устранение указанных недостатков.

Технический результат достигается за счет того, что в ветроустановке для теплоснабжения производственных и бытовых объектов, содержащей башню с поворотной головкой и установленным на ней ветроколесом, горизонтальный вал которого является одновременно входным валом теплогенератора, выполненного в виде шестеренчатого насоса, имеющего всасывающий и нагнетающий трубопроводы, на последнем из которых установлено дросселирующее устройство, а также содержащей прямой и обратный трубопроводы контура циркуляции жидкости теплоприемника, дросселирующее устройство выполнено с возможностью регулирования его гидравлического сопротивления при пуско-наладке и эксплуатации, всасывающий и нагнетающий трубопроводы контура циркуляции шестеренчатого насоса непосредственно сочленены через устройство связи соответственно с обратным и прямым трубопроводами контура циркуляции теплоприемника.

Схематично ветроустановка для теплоснабжения производственных и бытовых объектов изображена на чертеже (фиг. 1).

Она содержит башню 1 с поворотной головкой 2 и установленным на ней ветроколесом 3. Горизонтальный вал 4 ветроколеса является одновременно входным валом гидромеханического теплогенератора 5. Контур циркуляции рабочей жидкости теплогенератора сочленяется с контуром теплоприемника (на чертеже не показан) через устройство связи 6. Теплогенератор 5 выполнен в виде шестеренчатого насоса, ведущая шестерня 7, которого установлена на входном валу теплогенератора и связана с ведомой шестерней 8. На напорном трубопроводе 9 теплогенератора установлен дросселирующий вентиль 10 для регулирования гидравлического сопротивления контура циркуляции. Теплогенератор и трубопроводы теплоизолированы (теплоизоляция на чертеже не показана).

Работает заявляемая ветроустановка следующим образом.

При вращении шестерней теплогенератора в направлении, показанном на рисунке, жидкость будет перемещаться по их периметру с левой части корпуса в правую часть. В результате в напорном трубопроводе будет создаваться давление, тем большее, чем в большей степени будет прикрыт дросселирующий вентиль. Наладчиком при определенной скорости ветра давление устанавливается таким, чтобы частота вращения ветротурбины стала равна оптимальной для данной скорости ветра (примерно в два раза меньше частоты вращения холостого хода). Если положение вентиля оставить неизменным, то частота вращения ветротурбины будет автоматически выходить на оптимальный уровень и для любой другой скорости ветра, ввиду идентичности механических характеристик ветротурбины и теплогенератора.

Организация замкнутого общего для шестеренчатого насоса и теплоприемника не связанного с атмосферой контура циркуляции жидкости в итоге и решает поставленную задачу предполагаемого изобретения. Кроме того использование регулируемого (в частном случае в виде вентиля) дросселирующего устройства позволяет осуществлять настройку гидравлического сопротивления контура циркуляции на оптимальный по коэффициенту использования энергии ветра режим работы ветроколеса. А сочленение через устройство связи неподвижных частей прямого и обратного трубопроводов контура циркуляции теплоприемника с вращающимися относительно вертикальной оси головки ветроагрегата при установке ветроколеса на ветер всасывающим и напорным трубопроводами шестеренчатого насоса расширяет возможность выбора вариантов проектных решений системы теплоснабжения.

Источники информации:

US 4366779 A1 (KNECT; JOHNE Е) 04.01.1983

Ветроустановка для теплоснабжения производственных и бытовых объектов, содержащая башню с поворотной головкой и установленным на ней ветроколесом, горизонтальный вал которого является одновременно входным валом теплогенератора, выполненного в виде шестеренчатого насоса, имеющего всасывающий и нагнетающий трубопроводы, на последнем из которых установлено дросселирующее устройство, а также содержащая прямой и обратный трубопроводы контура циркуляции жидкости теплоприемника, отличающаяся тем, что дросселирующее устройство выполнено с возможностью регулирования его гидравлического сопротивления при пуско-наладке и эксплуатации, всасывающий и нагнетающий трубопроводы контура циркуляции шестеренчатого насоса непосредственно сочленены через устройство связи соответственно с обратным и прямым трубопроводами контура циркуляции теплоприемника.

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к использованию энергии ветра для получения механической энергии. Ветровая энергетическая установка содержит насос с поршнями и камерами, которые имеют впускные и выпускные клапаны, соединенные с питающей и напорной магистралями.

Автосцеп для соединения плунжера глубинного насоса со штангами // 1773287

Объемный насос // 1127993

Быстроходный ветронасосный агрегат // 237230

Ветрокомпрессорный агрегат с ветроколесом с поворотными от центробежного регуляторалопастями // 164568

Патент 164567 // 164567

Устройство для ступенчатого регулирования режима работы многоцилиндрового поршневого насоса с приводом от ветряного двигателя // 93882

Ветронасосная установка для водоснабжения, например, отгонных пастбищ // 93247

Способ изготовления коленчатых валов двигателей // 91186

Устройство для изменения хода поршня насоса в ветронасосной установке // 89674

Ветровая автоматическая двухгенераторная электростанция // 2692937

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветровая автоматическая двухгенераторная электростанция имеет одну турбину с сорока лопастями, установленными под углом 30° относительно вала турбины, лопасти выполнены расширенными от ступицы к ободу, к которому присоединен раструб-конфузор, который имеет возможность увеличивать скорость поступающего в турбину ветра на 30-50%, турбина снабжена ступицей, которая установлена на валу и закреплена на нем, вал турбины соединен с основным электрогенератором, выполненным с возможностью работы при силе ветра от 3 до 10 м/с, на валу находится центробежная регулируемая муфта сцепления, выполненная с возможностью включения в работу второго электрогенератора при скорости ветра выше 8-10 м/с, на валу имеется шкив тормозного останавливающего устройства, станция имеет механизм с возможностью автоматического торможения электрогенераторов при ураганах.

Горная автономная воздушно-тяговая установка // 2692887

Изобретение относится к области энергетики. Горная автономная воздушно-тяговая установка, содержащая воздуховод, представляющий собой последовательно соединенные сегменты из труб разного диаметра, таким образом, что диаметр труб с каждым соединением постепенно уменьшается от максимального в месте забора воздуха до минимального в месте установки воздушного двигателя, при этом нижняя часть воздуховода помещена в геотермальную емкость, а входное отверстие воздуховода расположено вне геотермальной емкости, причем побудитель воздуха установлен в верхней части воздуховода и выполнен в виде нагнетателя воздуха, состоящего из лопастей, приводимых в движение потоком ветра.

Устройство автономного электропитания // 2692866

Изобретение относится к области электротехники и энергетики. Устройство автономного электропитания содержит ветрогенератор, преобразователь солнечной энергии в электрическую, блок заряда аккумуляторных батарей, аккумуляторные батареи, выходы которых присоединены через инвертор напряжения и распределительное устройство к нагрузке, и узел управления, при этом дополнительно введены блок заряда суперконденсаторов и блок суперконденсаторов, при этом блок заряда суперконденсаторов подключен входом параллельно блоку заряда аккумуляторных батарей к ветрогенератору и преобразователю солнечной энергии в электрическую, а выходом соединен с входом блока суперконденсаторов, выход которого соединен с входом блока заряда аккумуляторных батарей.

Энергетическая установка // 2691865

Изобретение относится к ветро-фотоэлектрическим станциям. Энергетическая установка содержит центральную башню и ротор с поворотными лопастями, размещенными между жесткими кольцевыми дисками и выполненными с возможностью вращения вокруг вертикальных осей посредством приводов поворота, элементы связи кольцевых дисков со ступицами ротора, установленными с возможностью вращения вокруг продольной оси центральной башни, и кольцевой понтон, размещенный с возможностью вращения вокруг центральной башни и скрепленный с нижним кольцевым диском, батарею фотоэлектрических модулей, закрепленной на верхнем кольцевом диске на его верхней периферийной поверхности, имеющей в каждой ее точке отклонение нормали в сторону от оси вращения ротора на 5°…45°, зависимый инвертор, установленный на роторе, и токопередающий узел, установленный соосно с центральной башней.

Ветровая энергетическая установка // 2689660

Биогазовая аэродинамическая установка // 2689488

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.

Стабилизированный вентильный аксиально-радиальный ветрогенератор постоянного тока // 2689211

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.

Стабилизированный вентильный аксиально-конический ветрогенератор постоянного тока // 2688925

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.

Привязной аэростат // 2688115

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.

Арктическая ветроэнергетическая установка // 2688061

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