Вентиляционная электростанция



Вентиляционная электростанция
Вентиляционная электростанция
F24F1/00 - Кондиционирование воздуха; увлажнение воздуха; вентиляция; использование воздушных потоков для экранирования (устройства для вентиляции в теплицах A01G; животноводство A01K, например регулирование влажности в инкубаторах A01K 41/04; дезинфекция или стерилизация воздуха A61L; устройства для восстановления воздуха для дыхания в герметически закрытых помещениях и для вентиляции газонепроницаемых укрытий A62B; фильтрование; промывка и сушка газов B01D; смешивание газов с парами или жидкостями вообще B01F 3/00; разбрызгивание, распыление B05B,B05D; удаление грязи или копоти из мест их образования B08B 15/00; вентиляция, кондиционирование или охлаждение воздуха в транспортных средствах, см.

Владельцы патента RU 2723538:

Перфилов Михаил Евгеньевич (RU)

Изобретение относится к вентиляционной электростанции. Вентиляционная электростанция включает в себя вертикальную напорную трубу в жилом здании, смонтированную на твердом основании на стержневых опорах, снабженную электрогенератором. Электрогенератор, располагающийся под напорной трубой на основании, оснащен крыльчаткой, соединенной с электрогенератором полым штоком, крыльчатка продвинута в нижней части напорной трубы на высоту 1 метр, а на верхней части напорной трубы установлен дефлектор. Изобретение направлено на получение электроэнергии в широком диапазоне мощностей. 3 ил.

 

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано в устройствах и технологиях для возобновляемых источников энергии. Устройство включает трубу диаметром от 50 до 500 мм, устанавливаемую вертикально на стержневых опорах, на верху которой крепится дефлектор, служащий для увеличения потока воздуха через трубу и, соответственно, его напора, а в нижней части устройства, под трубой, помещается генератор постоянного тока мощностью от нескольких десятков Вт до максимально возможного значения, определяемого конструкцией и особенностями устройства генератора. Электрогенератор снабжается крыльчаткой, соединенной с ним полым штоком. (Фиг. 3).

Изобретение обеспечивает получение электроэнергии в широком диапазоне мощностей за счет использования различного количества устройств, работающих одновременно для обеспечения необходимых потребностей какого-либо объекта.

Получение электроэнергии состоит в том, что воздух, поступающий в нижнюю часть трубы, проходит через трубу с выходом его в верхней ее части, а для увеличения пропускной способности устройства за счет использования энергии ветра, на верхней части трубы установлен дефлектор, обеспечивающий увеличение напора, и вращает лопасти электрогенератора, производящего выработку электроэнергии.

Использующееся устройство получения электроэнергии основано на том, что тепловихревой колодец - электростанция содержит камеру поступления атмосферного воздуха 3, где нагретый солнечной энергией воздух попадает во внутреннюю полость вертикальной трубы 1 и создает поток, который захватывает лопасти 12, закрепленные на вертикальном валу 11, приводя в действие электрогенератор 13. На пути поступления атмосферного воздуха в вертикальную трубу могут быть установлены электронагреватели. Корпус камеры поступления воздуха накрыт крышками 2, а внизу снабжен конденсатором паров и емкостью для сбора конденсата 3 с козырьком для сбора дождевой воды 14. Изобретение обеспечивает, помимо производства электрической энергии, получение воды из атмосферного воздуха без внешних энергетических источников, RU 2535295 С2, 22.10.2012 (Фиг. 1).

Известен ряд конструкций, в том числе «Тепловихревая электростанция» В этой конструкции нагретый солнечной энергией воздух попадает во внутреннюю полость вертикальной трубы и создает поток, который захватывает лопасти, закрепленные на вертикальном валу, приводя в действие электрогенератор, RU 2070660 С1, 20.12.1996. Через отверстие в верхней части трубы воздух удаляется в атмосферу. Такая схема движения воздушного потока в теории вихревых труб именуется как «прямоточная».

В обоих случаях в качестве основного источника энергии для создания вихревого потока воздуха в трубе используется солнечная энергия. Поэтому максимальный эффект предлагаемая конструкция может обеспечить в зонах с жарким климатом.

Рабочий процесс начинается с нагрева наклонных крышек солнечной энергией. Атмосферный воздух, находящийся под ними, нагревается и поднимается вверх по внутренней поверхности трубы. Проходя через каналы, воздушный поток превращается в вихревой (движение по спирали). Этим воздушным потоком захватываются лопасти и через вал передают энергию генераторной установке. Нагретый воздух поднимается по трубе, вращая лопасти генератора. Так достигается функция электростанции.

Недостатком данного способа является то, что для получения электроэнергии требуется наличие солнечной энергии, обеспечивающей нагрев объема воздуха внутри полости под наклонными крышками, примыкающей непосредственно к трубе в ее нижней части. Кроме того, для обеспечения постоянного притока подогретого воздуха в устройство необходима большая площадь зоны подогрева (наклонных крышек) приточного воздуха.

Устройства подобной конструкции, имеющие общее название «солнечная башня», для того, чтобы экономично производить электроэнергию, должны быть очень больших размеров (Sclaich Jorg, Solar Chiney. - Axel Menges, Gmbh, 1995), (Фиг. 2). Опытный образец станции с номинальной мощностью 50 кВт, который успешно отработал 15000 часов в течение семи лет, имел крышу-коллектор диаметром 240 м и башню высотой 197 м. Этот образец был построен в Испании для проверки самой концепции. Полномасштабная станция, которая строится в Австралии, по оценке Enviro Mission, должна быть 5 км в диаметре и 1 км высотой, для того, чтобы вращать генератор мощностью 200 МВт. Она будет занимать площадь около 20 км2 и станет крупнейшим инженерным сооружением не только в Австралии, но и во всем мире (Удалов С.Н. Возобновляемые источники энергии. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2013, - 459 с.).

В предлагаемом изобретении достижение необходимых значений вырабатываемой мощности можно получить не за счет гигантизма создаваемых объектов - теплоэлектростанций, а с помощью одновременной работы требуемого числа предлагаемых устройств - вентиляционных электростанций, обеспечивающих конкретные потребности и задачи.

Целью настоящего изобретения является замена большого объема устройства, необходимого для подогрева воздуха, подаваемого в трубу, на конструктивное решение, использующее энергию ветра - дефлектор, который, в отличие от солнечной энергии, отсутствующей в темное время суток и в ненастное время, постоянно обеспечивает напор воздуха в устройстве. Дефлектор, увеличивающий напор воздуха в вентиляционной трубе помещения, одновременно являющейся напорной, повышает скорость вращения крыльчатки на штоке электрогенератора, обеспечивая эффективную выработку электроэнергии.

Причем, в данном случае дефлектор будет обеспечивать рабочий напор воздуха вне зависимости от изменения направления ветра, что влияет на эффективность работы ветро-электростанций, особенно с горизонтальной осью вращения. Поставленная задача решается следующим образом.

Осуществление изобретения

В здании различного функционального назначения устанавливается на стержневых опорах 2 на твердом основании 7 напорная труба 1, которая одновременно может выполнять роль вентиляционной, на верхней части трубы размещается дефлектор 3, обеспечивающий разрежение воздуха в вентиляции и улучшение тяги всей системы. Электрогенератор 5 располагается под нижней частью трубы соосно с ней с помощью крепления 6, а на полом штоке 8, соединенном с его валом, устанавливается крыльчатка 4, вращающаяся под действием напора воздуха в трубе.

Тяговая крыльчатка электрогенератора на полом штоке продвинута в нижней части трубы на высоту примерно 1 м от ее нижнего края, где образуется относительно устойчивый поток воздуха, необходимый для вращения лопастей крыльчатки электрогенератора. Крепление штока необходимо выполнить к боковым стенкам трубы спицами 9, предотвращающими вибрации и биение штока с возможным касанием лопастями крыльчатки стенок трубы.

Кроме того, при использовании данного устройства - вентиляционной электростанции есть возможность максимально компактного размещения параллельно работающих устройств, обеспечивающих электроэнергией определенный объект. В данном случае возможно применение большого количества устройств небольшой мощности взамен одного устройства - прототипа большой мощности, обеспечивающих в сумме такую же мощность, но при расположении их на значительно меньшей площади за счет отсутствия у каждого устройства нагревательного объема поступающего воздуха с наклонными крышками.

Преимущество заключается еще и в том, что устройства за счет их совместного компактного размещения могут быть закрыты декоративными (защитными, маскировочными) панелями, совершенно скрывающими их в конструкции самого объекта (жилого, офисного здания, механизированного паркинга, заправочной станции для электрокаров, и других сооружений).

Также, преимуществом является то, что устройство может быть мобильным, складным, легким в транспортировании, что может быть использовано в любых условиях - полевых, монтажных, войсковых и т.д. Естественным образом оно может быть замаскировано для использования в последнем случае, когда его можно смонтировать, например, параллельно с опорой на ствол дерева.

Одним из наиболее перспективных направлений применения предлагаемого устройства следует назвать его использование в технологиях автотранспорта на электротяге, что уже в настоящее время начинает приобретать все более широкое применение, с использованием в автомобилях гибридных двигателей, либо полностью электрических. Вентиляционная электростанция может быть встроена в электрозаправочные автостанции, даже в тех местах, где нет линий электропередач, в том числе, в отдаленных и глухих районах. Количество устройств по предлагаемой заявке должно быть необходимым для обеспечения электроэнергией предполагаемого числа потребителей (автомобилей), которые будут пользоваться услугами данного автоэлектрозаправочного предприятия. Принцип работы такой электрозаправочной станции основан на выработке электроэнергии в непрерывном режиме, с постоянным зарядом стационарных аккумуляторов большой емкости, располагающихся в хранилище станции. Заправка автомобилей производится от аккумуляторов, либо при работающих устройствах - электрогенераторах - непосредственно от них, которые в автоматическом режиме могут отключаться от аккумуляторов, чтобы не допускать их перезаряда

Краткое описание чертежей

Фиг. 1.

Основным элементом конструкции является вертикальная труба 1, установленная на камере поступления атмосферного воздуха, выполненной из вертикальных перегородок, накрытых наклонными крышками 2. Основанием для всей установки является емкость для сбора воды 3 с боковыми окнами для выхода воздуха, поступающего во внутреннюю полость после осушки.

В центре камеры поступления воздуха установлен конденсатор 4, выполненный из металлических труб и перемычек. Он предназначен для конденсации паров воды из проходящего охлажденного воздуха. Для изоляции конденсатора от входящего воздуха снаружи он покрыт теплоизоляционным слоем 5.

Камера поступления атмосферного воздуха соединена с вертикальной трубой 1 поясом, имеющим выходные наклонные каналы 6, обеспечивающие движение воздуха по внутренней поверхности трубы тангенциально с наклоном вверх.

Верхняя торцевая крышка 7 имеет радиальные прорези для выхода части воздуха вихревого потока.

Над верхней торцевой крышкой на небольшом расстоянии установлена плоская крыша 8, которая вместе с крышкой 7 создает зазор, обеспечивающий пониженное атмосферное давление при прохождении в этом зазоре воздушного потока (ветра).

Снизу на крышке 7 крепится конус 9, служащий для направления вихревого потока, достигшего крышки, вниз.

В конусе закреплены подшипниковые узлы 10, в которых устанавливается вертикальный вал 11. Снизу, на валу крепится горизонтальная штанга с лопастями 12, контактирующими с вихревым потоком воздуха, а сверху вал через муфтовое соединение приводит в движение электрогенераторный агрегат 13.

На боковой стенке нижней емкости 3 предусмотрен козырек 14 для сбора дождевой воды.

Фиг. 2.

Изображен внешний вид станции «солнечная башня», с центральной трубой-дымоходом, и концентрическими элементами стальной конструкции, поддерживающими полупрозрачную стеклянную крышу солнечного коллектора

Фиг. 3.

Устройство включает напорную трубу 1, устанавливаемую вертикально на стержневых опорах 2 на основании 7, на верху которой крепится дефлектор 3, служащий для увеличения потока воздуха через трубу и, соответственно, его напора, а в нижней части устройства, под трубой, с помощью крепления 6, помещается генератор постоянного тока 5 мощностью от нескольких десятков Вт до максимально возможного значения, определяемого конструкцией и особенностями устройства генератора. Электрогенератор снабжается крыльчаткой 4, соединенной с ним полым штоком 8, закрепленным относительно напорной трубы опорой 9.

Вентиляционная электростанция, включающая в себя вертикальную напорную трубу в жилом здании, смонтированную на твердом основании на стержневых опорах, снабженную электрогенератором, отличающаяся тем, что электрогенератор, располагающийся под напорной трубой на основании, оснащен крыльчаткой, соединенной с электрогенератором полым штоком, крыльчатка продвинута в нижней части напорной трубы на высоту 1 метр, а на верхней части напорной трубы установлен дефлектор.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к шумоглушителю, приспособленному для регулирования пропускного отверстия для воздушного потока для прохода воздушного потока в воздуховоде, содержащий пластину, регулировочное устройство и установочный элемент, содержащий упругий установочный провод, присоединенный к соответствующим первому и второму концам установочного элемента, причем пластина прикреплена к регулировочному устройству, а регулировочное устройство прикреплено к установочному элементу, при этом регулировочное устройство содержит по меньшей мере одно по существу круглое отверстие для приема установочного элемента, причем установочный элемент в установленном состоянии является упруго сгибаемым относительно круглого отверстия регулировочного устройства, причем расстояние между первым и вторым концами установочного элемента установлено так, чтобы уменьшаться, когда установочный провод упруго сгибается при установке шумоглушителя в воздуховоде, и при этом первый и второй конец взаимодействуют с внутренней поверхностью воздуховода, чтобы устанавливать с возможностью съема шумоглушитель в воздуховоде, и при этом регулировочное устройство поворотно закреплено на установочном элементе.

Группа изобретений относится к области строительства и ремонта зданий, а именно к системам удаления вентиляционных выбросов от различных предприятий, расположенных в зданиях, и к водосточным системам этих зданий.

Варианты осуществления настоящего раскрытия относятся к расположению компонентов внутри кожуха кондиционера воздуха. Кондиционер воздуха содержит: кожух, включающий в себя цилиндрический участок, всасывающий канал и множество выпускных каналов; теплообменник, расположенный внутри кожуха; нагнетательный вентилятор, выполненный с возможностью всасывания воздуха в кожух через всасывающий канал и выпуска воздуха из кожуха через множество выпускных каналов; соединительный узел трубы хладагента, выполненный с возможностью соединения теплообменника с трубой хладагента, и вентилятор для управления воздушным потоком, выполненный с возможностью всасывания воздуха вокруг множества выпускных каналов в кожух для изменения направления воздуха, выпускаемого из кожуха через множества выпускных каналов, причем кожух дополнительно включает в себя выступающий участок, выступающий от цилиндрического участка для закрытия, по меньшей мере, участка соединительного узла трубы хладагента.

Настоящее изобретение относится к оборудованию для устройств принудительной вентиляции, а конкретнее - устройств приточно-вытяжной вентиляции. Оборудование для устройства приточно-вытяжной вентиляции, регулируемого по удалению и, соответственно, по нагнетанию воздуха, в помещении, содержащем две группы - первую и вторую, каждая из которых включает в себя по меньшей мере одну комнату, при этом содержит по меньшей мере один датчик для определения потребности по нагнетанию первой группы и центральный узел для управления нагнетанием и, соответственно, удалением потока из второй группы, содержащий по меньшей мере одно управляемое средство для управления нагнетанием и, соответственно, удалением потока, автоматически регулируемое в соответствии с потребностью по нагнетанию первой группы, и по меньшей мере один датчик давления в центральном узле, причем центральный узел встроен в устройство приточно-вытяжной вентиляции так, чтобы принимать поток нагнетания и, соответственно, удаления воздуха.

Настоящее изобретение относится к всасывающей панели и крышке для образования всасывающего канала кондиционера воздуха. Кондиционер воздуха содержит кожух, включающий в себя цилиндрический участок; теплообменник, расположенный внутри кожуха; поддон для слива, расположенный для сбора воды, сконденсированной на теплообменнике; и крышку, имеющую отверстие и выполненную с возможностью закрытия периметра цилиндрического участка кожуха, соединения с по меньшей мере одним из кожуха и поддона для слива и поворота относительно кожуха в направлении по окружности круглого участка.

Изобретение относится к области механической вентиляции принудительного типа, а именно к устройствам автоматического регулирования расхода воздуха. Цель изобретения заключается в автоматическом регулировании расхода воздуха при работе механической вентиляционной сети за счет применения самонастраивающегося регулятора расхода воздуха газодинамического типа.
Изобретение относится к вентиляционной технике. Решетка для воздуховодов содержит две боковые стенки, между которыми расположены на расстоянии друг от друга пластины, закрепленные в этих стенках.

Настоящее изобретение относится к всасывающей панели и крышке для образования всасывающего канала кондиционера воздуха. Кондиционер воздуха содержит кожух; теплообменник, расположенный внутри кожуха; и всасывающую панель, имеющую круглую форму и выполненную с возможностью отсоединения от кожуха или соединения с кожухом посредством поворота относительно кожуха в направлении по окружности всасывающей панели, причем всасывающая панель включает в себя множество соединительных элементов, образованных на всасывающей панели и расположенных в направлении по окружности всасывающей панели, множество соединительных элементов выполнено с возможностью соединения с кожухом или разъединения с кожухом, кожух включает в себя множество соединительных участков, соответствующих множеству соединительных элементов и поддерживающих множество соединительных элементов, когда множество соединительных элементов вставлено в кожух.

Изобретение относится к крепежной втулке для рабочего колеса турбины установки обработки воздуха и к установке обработки воздуха, содержащей такой крепежный элемент.

Группа изобретений применяется для захвата и вывода в вентиляционный канал, а также обезвреживания опасных твердых частиц и газообразных или парообразных веществ, образующихся в ходе промышленных процессов.

Изобретение относится к технике вентиляции и кондиционирования воздуха и может быть использовано для подачи приточного воздуха в помещения и объекты различного назначения.
Наверх