Отопительная ветроустановка



Отопительная ветроустановка
Отопительная ветроустановка
Отопительная ветроустановка

 


Владельцы патента RU 2414653:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" (АГУ) (RU)

Изобретение относится к ветротеплоэнергетике и может быть использовано для теплоснабжения жилых и производственных помещений. Отопительная установка содержит ветроколесо и связанный с ним при помощи кривошипно-шатунного механизма и вертикальной тяги поршень, под которым через упругие элементы размещены плавающие поршни, установленные в стакане с вертикальными прорезями, последний коаксиально размещен в центре корпуса. От каждого поршня, из отверстий в ограничителях, отходят через прорези трубки, соединенные с лопастями, находящиеся в полости между корпусом и стаканом. Снаружи стакана вверху и на середине к нему прикреплены ячейки, заполненные теплоаккумулирующим веществом с фазовым переходом. В нижней части корпуса установлен тепловой электрический нагреватель в виде дуги. Такая установка имеет высокий коэффициент преобразования механической энергии в тепловую, проста и надежна в эксплуатации. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к ветротеплоэнергетике и может быть использовано для теплоснабжения жилых и производственных помещений.

Известна водоподъемная ветроустановка, содержащая ветроколеса и связанный с ним при помощи кривошипно-шатунного механизма и вертикальной тяги насос, имеющий размещенный в водоисточнике цилиндр и подпружинный поршень (АС 1437571, СССР).

Известная ветроустановка не предназначена для отопления помещений.

Известен ветровой теплогенератор, содержащий ветродвигатель, редуктор, связанный через горизонтальные валы и электромагнитные муфты с теплогенератором и электрогенератором, эксцентрик, закрепленный на валу, контактирующий с преобразовательным вертикально перемещающимся механизмом внутри теплогенератора (патент РФ 2279568).

Известный ветровой теплогенератор сложен по конструкции и предназначен, помимо вырабатываемой им тепловой энергии, для использования его в выработке электрической энергии.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является гидравлический демпфер, содержащий корпус с крышкой и коаксиально расположенный в нем стакан, внутри которого размещены шток с поршнем и последовательно связанные с ним через упругие элементы плавающие поршни (АС 1401187, СССР).

Известный гидравлический демпфер имеет разные частоты колебания извне, с образованием тепловой энергии в малых количествах, рассеиваемой рабочей жидкостью внутри корпуса.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в получении максимально возможного количества тепловой энергии, переходящей через стенки корпуса в отапливаемое помещение, и повышении коэффициента преобразования механической ветровой энергии в тепловую.

Указанный технический результат достигается тем, что в отопительной ветроустановке, содержащей ветроколесо и связанный с ним при помощи кривошипно-шатунного механизма и вертикальной тяги поршень, корпус с крышкой и стакан, соединенный согласно изобретению последовательно с поршнем, имеющий сферический шарнир, через упругие элементы размещены плавающие поршни с дроссельными отверстиями. Все поршни имеют ограничители с отверстиями, в которых жестко закреплены трубки, через вертикальные прорези в стакане гидравлически связаны с пустотелыми лопастями, стенки которых имеют сверху и снизу отверстия, и выполнены они с уклоном 15-20° в сторону корпуса. Снаружи стакана вверху и на середине к нему прикреплены ячейки, заполненные теплоаккумулирующим веществом с фазовым переходом. В нижней части корпуса установлен тепловой электрический нагреватель в виде дуги, сообщенный электрически через провода с силовым электрощитом.

На чертежах представлено упрощенное изображение отопительной установки, где на фиг.1 - продольный разрез; на фиг.2 - лопасти установки и на фиг.3 - ячейки с теплоаккумулирующим веществом (вид сверху).

Отопительная ветроустановка содержит ветроколесо 1 и связанный с ним при помощи кривошипно-шатунного механизма 2 и вертикальной тяги 3 поршень 4, имеющий сферический шарнир 5 и размещенный в стакане 6, установленный жестко коаксиально корпусу 7 с крышкой 8. Под поршнем 4 последовательно, связаны с ним через упругие элементы 9, размещены плавающие поршни 10 (один и боле), в которых выполнены дроссельные отверстия 11. Все поршни в стакане 6 имеют ограничители 12 с отверстиями 13, в которых жестко закреплены трубки 14, связанные гидравлически с лопастями 15, имеющие сверху и снизу отверстия 16, размещены они в полости 17 между стаканом 6 и корпусом 7. Лопасти 15 выполнены в виде пустотелых сегментов с уклоном в сторону корпуса обоих стенок на 15-20°. Стакан 6 имеет с боков вертикальные прорези 18 шириной не менее диаметра трубок 14, а снаружи вверху и на середине к нему прикреплены ячейки 19, заполненные теплоаккумулирующим веществом (не показано) с фазовым переходом в области рабочих температур установки. Через пробку 20 в крышке 8 внутрь корпуса 7 заливают высоковязкую жидкость (трансформаторное или веретенное масло) до покрытия ею верхних ячеек 19. На крышке 8 вокруг тяги 3 установлено сальниковое устройство 21, а в нижней части корпуса 7 в полости 17 установлен тепловой электрический нагреватель (ТЭН) 22 в виде дуги, сообщенный электрически через провода с силовым электрощитом (не показан).

От каждого поршня из отверстий 13 отходят, например, четыре трубки 14, проходящие через прорези 18 и прикрепленные к четырем лопастям 15. Зазор между лопастями от 0,5÷10 мм.

Отопительная ветроустановка работает следующим образом.

При достаточной силе ветра вращение ветроколеса 1 преобразуется при помощи кривошипно-шатунного механизма 2 и тяги 3 в возвратно-поступательное перемещение поршней 4 и 10. При движении поршней вниз высоковязкая жидкость перетекает через дроссельные отверстия 11 в верхнюю и среднюю части стакана 6, а через прорези 18, трубки 14 и лопасти 15 она вытесняется через отверстия 16 в полость 17. Упругие элементы 9 сдавливаются, заставляя обтекать жидкость вокруг своих витков, с очевидным преобразованием механической энергии в тепловую. При движении поршней вверх жидкость через отверстия 11, 16 и прорези 18 перетекает из полости 17 в стакан 6. Постоянное и периодическое перемещение жидкости из стакана 6 в полость 17 и обратно - совершается механическая работа, которая преобразуется в тепловую энергию, и тем самым она нагревается. Получаемое тепло нагревает ячейки 19 и корпус 7 установки, после чего тепловая энергия расходуется на обогрев помещения. При временном прекращении ветра ячейки 19 начнут возвращать накопленное ими тепло жидкости, а через нее тепловая энергия поступит в помещение. При длительном отсутствии ветра включают в работу электрический нагреватель 22, и установка будет работать как масляный обогреватель. Уклон лопаток 15 в сторону корпуса 7 будет способствовать стоку, натоку жидкости внутри полости 17, и тем самым будет совершаться работа с переходом ее в тепловую энергию. Сальниковое устройство 21 исключает выброс паров и капелек жидкости за пределы установки.

Предлагаемая отопительная установка проста по конструкции, надежна в работе и эксплуатации, не требует периодического наблюдения и ремонта. Она может быть использована для отопления помещений дачных домиков, гаражей, передвижных вагончиков.

1. Отопительная установка, содержащая ветроколесо и связанный с ним при помощи кривошипно-шатунного механизма и вертикальной тяги поршень, корпус с крышкой и стакан, отличающаяся тем, что последовательно с поршнем, имеющим сферический шарнир, через упругие элементы размещены плавающие поршни с дроссельными отверстиями, все поршни имеют ограничители с отверстиями, в которых жестко закреплены трубки, через вертикальные прорези в стакане гидравлически связанные с пустотелыми лопастями, стенки которых имеют сверху и снизу отверстия, причем стенки лопастей выполнены с уклоном 15-20° в сторону корпуса.

2. Отопительная установка по п.1, отличающаяся тем, что снаружи стакана вверху и на середине к нему прикреплены ячейки, заполненные теплоаккумулирующим веществом с фазовым переходом.

3. Отопительная установка по п.1, отличающаяся тем, что в нижней части корпуса установлен тепловой электрический нагреватель в виде дуги, сообщенный электрически через провода с силовым электрощитом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к устройствам, содержащим вращающиеся элементы для нагревания текучих сред, и может быть использовано для тепло- и горячего водоснабжения объектов промышленного и бытового назначения.

Изобретение относится к теплогенерирующим установкам кавитационного гидравлического типа и может быть использовано для нагревания жидкости или получения пара различной температуры для бытовых и производственных нужд, также может быть использовано в системах отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и в технологическом оборудовании.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для нагрева технологических жидкостей, а также питьевой и технологической воды. .

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветротеплоэлектрическим генераторам, использующим энергию ветра для нагрева воды и получения электрической энергии.

Изобретение относится к способу получения механическим устройством горячей воды и парогазовой смеси и может быть использовано автономно в жилищно-коммунальном и промышленном хозяйстве для подачи горячей воды, и других областях промышленности.

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к устройствам для нагрева жидкости, и может быть использовано в системе отопления, для производственных и бытовых нужд, для подогрева непосредственно в трубопроводе вязких жидкостей.

Изобретение относится к физико-химическим технологиям получения тепла, которое генерируется иначе, чем в процессах горения, и может быть использовано в промышленности, а также при создании бытовых нагревателей.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для теплоснабжения на основе геотермальных источников. .

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано при нагреве воды для горячего водоснабжения. .

Изобретение относится к оборудованию для переработки, модификации, структуризации, тепловыделения, очистки различных жидкостей, а также для улучшения химических процессов в водных растворах.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в системах отопления, для подогрева воды, нефти и др

Изобретение относится к способам и устройствам для получения тепла для обогрева зданий и сооружений

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в центробежных насосах при перекачивании жидкости с повышенной вязкостью

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к устройствам для получения тепла, образующегося иначе, чем в результате сгорания топлива, и может быть использовано для тепло- и горячего водоснабжения объектов бытового и промышленного назначения

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для нагрева жидкости

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к использованию низкотемпературной энергии земного грунта

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к агрегатам, предназначенным для работы в замкнутых системах теплоснабжения

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к мобильным автономным устройствам для получения тепловой и электрической энергии, и может быть использовано для электрообеспечения, отопления и горячего водоснабжения различных стационарных и временно развернутых помещений различного назначения, не имеющих централизованных источников энергии, в т.ч

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для получения тепловой энергии:- автономно для подачи перегретого пара на промышленные и бытовые теплообменники, турбоустановки, турбогенераторы и другие потребители перегретого водяного пара;- в ядерных энергетических установках с реакторами типа ВВЭР как для непосредственного перегрева насыщенного пара, так и для смешения насыщенного пара с перегретым паром с целью повышения коэффициента полезного действия, увеличения мощности, сокращения расхода охлаждающей воды, понижение влажности пара перед последними ступенями турбин, что позволит заменить турбины влажного пара на турбины перегретого пара для атомных электрических станций и транспортных установок, например, судовых и корабельных с повышением коэффициента полезного действия, мощности, надежности и безопасности эксплуатации;- по мощности и своим весогабаритным характеристикам энергетическая установка может быть использована в транспортных энергоустановках железнодорожного типа;- при заводском блочном исполнении агрегатов установки она может доставляться на стройплощадку посредством: автомобильного транспорта, например трейлер с тягачом типа «Faun», воздушным транспортом транспортным самолетом типа «Руслан», экранопланом, водным транспортом речным и морским
Наверх