Ветровой теплогенератор



Ветровой теплогенератор
Ветровой теплогенератор

 


Владельцы патента RU 2484301:

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

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для приготовления горячей воды и снабжения ею различных потребителей. Ветровой теплогенератор содержит ветродвигатель с силовым валом, связанный через муфту с валом теплогенератора, имеющим лопатки и бочкообразный корпус, прикрепленный нижней частью к неподвижному диску. В центре корпуса размещен цилиндр, имеющий сверху крышку и лопатки, прикрепленные к его внутренней стенке, чередующиеся с лопатками вала. В нижней части цилиндра прикреплено кольцо, контактирующее с подвижным диском, жестко с косынками, прикрепленными к валу теплогенератора. Трубчатый змеевик установлен по внутренней образующей корпуса, имеющий входной и выходной патрубки, присоединенные к системам горячего водоснабжения или отопления. На змеевике установлены прямоугольной и цилиндрической формы ячейки, заполненные теплоаккумулирующим веществом. Изобретение при простоте конструкции обеспечивает надежность в эксплуатации и снижение наружных потерь тепла. 2 ил.

 

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для приготовления горячей воды и снабжения ею различных потребителей.

Известен калориметр с жидкостью, содержащий корпус, внутри которого погружена ось с вращающимися лопатками и перегородками между ними (А.И.Гомонова, Пособие по физике, учебник, М., МГУ, 1991, стр.173, рис.10.4). В калориметре производится преобразование механической энергии в тепловую. Горячая вода потребителями не используется.

Известен солнечный водонагреватель, содержащий абсорбер в виде бесконечной цепи, состоящей из ячеек, заполненных теплоаккумулирующим веществом с фазовым переходом в области рабочих температур нагревателя (А.С. №1420315 А1, Кл. F24J 2/34, БИ №32, 1988 года, СССР). В известном нагревателе используются прямоугольной формы ячейки, получающие тепло от солнечных лучей и передачей его воде. Такой способ малоэффективен.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является ветроэнергетическая аккумулирующая установка Парахина И.Е., содержащая ветродвигатель с силовым валом, инерционный аккумулятор, электрический генератор и емкость, в которой размещен полный сосуд с жидкостью, через которую лопасти взаимодействуют между собой. (А.С. №1195043 по Кл. F03D 9/02, БИ №44, 1985 года, СССР). В известной установке производится в основном преобразование энергии ветра в электрическую энергию с недостаточной надежностью и сложностью процесса преобразования.

Технический результат, заключающийся в упрощении конструкции и эксплуатации, повышении надежности и снижении наружных потерь тепла, обеспечивается за счет того, что ветровой теплогенератор содержит ветродвигатель с ветровалом теплогенератора и имеет лопатки и корпус, внутри которого размещены цилиндр и змеевик, согласно изобретению цилиндр размещен в центре бочкообразного корпуса теплогенератора, имеет сверху крышку и лопатки, прикрепленные к его внутренней стенке, чередующиеся с лопатками, прикрепленными к валу теплогенератора. Металлический подвижный диск и косынки жестко прикреплены к нижней части вала, контактирующие с металлическим неподвижным диском, к которому на сварке прикреплен корпус теплогенератора, по образующей внутри которого установлен трубчатый змеевик с входным и выходным патрубками, выходящими через станину, расположенную сверху корпуса теплогенератора. К цилиндру, в нижней его части, прикреплено кольцо, внутренняя и нижняя части которого с зазором 0.5-1.0 мм контактируют с подвижным диском, а к наружной стенке цилиндра прикреплены лопатки. К змеевику, со стороны цилиндра, прикреплены на упругих пластинах прямоугольной формы ячейки, а на подъемном вертикальном участке выходного патрубка установлены ячейки, выполненные в виде цилиндров, заполнены ячейки теплоаккумулирующим веществом с фазовым переходом в области рабочих температур теплогенератора.

На чертеже изображен схематически, ветровой теплогенератор, где на фиг.1 - общий вид в разрезе, на фиг.2 - ячейка, вид сбоку.

Ветровой теплогенератор содержит ветродвигатель 1 с силовым валом 2, через муфту 3 соединенный с валом 4 корпуса теплогенератора 5, имеет сверху крышку 7, лопатки 8, прикрепленные к его внутренней стенке. Металлический подвижный диск 9 и косынки 10 жестко прикреплены к нижней части вала 4, контактирующими с металлическим неподвижным диском 11. К наружной стенке цилиндра прикреплены лопатки 13. Внутри корпуса теплогенератора 5, по образующим, установлен трубчатый змеевик 14 с входным 15 и выходным 16 патрубками, выходящими от змеевика 14 через станину 17. К змеевику 14 со стороны цилиндра 6 прикреплены на упругих пластинах 18 прямоугольной формы ячейки 19, а на подъемном вертикальном участке 20 выходного патрубка 16 установлены ячейки 21, выполненные в виде цилиндров, охватывающих участок, внутри заполнены теплоаккумулирующим веществом 22 с фазовым переходом в области рабочих температур теплогенератора 5. К валу 4 жестко прикреплены лопатки 23, чередующиеся с лопатками 8. Вал 4 свободно с зазором пропущен через станину 17 и крышку 7 цилиндра 6, имеет возможность свободного вращения в диске 11. Внутри корпуса 5 и цилиндра 6 заметна рабочая жидкость 24, например веретенное масло до уровня верхнего витка змеевика 14. Корпус 6 теплогенератора 5 размещен в яме, под землей, накрытый сверху станиной 17. Патрубки 15 и 16 присоединены к системам горячего водоснабжения или отопления. Прямоугольные ячейки 19 - съемные, держатся за счет огибания упругими пластинами 18 трубопровода змеевика 14, также заполненные теплоаккумулирующим веществом, парафином или гидратными соединениями сульфидов. Диск 9 с кольцом 12 и диск 11 представляют собой фрикционный преобразователь механической энергии в тепловую. Лопатки 8, 13 и 23 могут быть плоскими, в форме полуцилиндров или иной оптимальной конструкции.

Ветровой теплогенератор работает следующим образом.

При появлении ветра достаточной силы вращается вал 2 ветродвигателя 1. Вместе с валом 2 вращается вал 4 теплогенератора 5 с лопатками 23, косынками 10 и диском 9. Под действием силы инерции, создаваемой весом цилиндра 6 с жидкостью на кольцо 12, который также тормозится лопатками 13, цилиндр 6 будет оставаться почти на месте, проскальзывая на вращающемся диске 9. Начинается процесс преобразования механической энергии в тепловую. В цилиндре 6 тепло образуется за счет трения вращающихся лопаток 23 и косынок 10 об рабочую жидкость 24 и невращающиеся (качающиеся) лопатки 8 и 13. В нижней части корпуса теплогенератора 5 тепло образуется за счет трения металлической поверхности кольца 12 об верхнюю выемку диска 9. Вырабатываемое тепло через стенку цилиндра 6, рабочую жидкость 24 и ячейки 19 и 21 будет передаваться змеевику 14, в котором циркулирует вода для систем горячего водоснабжения или отопления. При сильных порывах ветра, возможно, цилиндр 6 начнет вращаться вместе с валом 4. В этом случае тепло получается за счет трения наружной стенки цилиндра 6 об рабочую жидкость 24, а также лопаток 13. При этом трение диска 9 об диск 11 увеличивается в 1.5-2.0 раза, и тепло, образованное от трения, будет передаваться воде, находящейся в змеевике 14.

При слабом ветре или его отсутствии, ячейки 19 и 21 начнут отдавать аккумулированное ими тепло через стенку 9 змеевика 14, циркулирующей в нем воде. При достижении ветром достаточной силы процесс преобразования механической энергии в тепловую возобновится. Предлагаемый ветровой теплогенератор несложен по конструкции, прост в эксплуатации и надежен в работе. Нахождение теплогенератора под землей снижает затраты на теплоизоляцию его наружной поверхности и уменьшает потери тепла в окружающую среду.

Ветровой теплогенератор, содержащий ветродвигатель с силовым валом, связанный через муфту с валом теплогенератора, имеющим лопатки и корпус, внутри которого размещены цилиндр и змеевик, отличающийся тем, что цилиндр размещен в центре бочкообразного корпуса теплогенератора, имеет сверху крышку и лопатки, прикрепленные к его внутренней стенке, чередующиеся с лопатками, прикрепленными к валу теплогенератора, металлический подвижный диск и косынки жестко прикреплены к нижней части вала, контактирующие с металлическим неподвижным диском, к которому на сварке прикреплен корпус теплогенератора, по образующей внутри которого уставлен трубчатый змеевик с входным и выходным патрубками, выходящими через станину, расположенную сверху корпуса теплогенератора, причем к цилиндру, в нижней его части, прикреплено кольцо, внутренняя и нижняя части которого с зазором 0,5-1,0 мм контактирующие с подвижным диском, а к наружной стенке цилиндра прикреплены лопатки, к змеевику, со стороны цилиндра прикреплены на упругих пластинах прямоугольной формы ячейки, а на подъемном вертикальном участке выходного патрубка установлены ячейки, выполненные в виде цилиндров, заполненных теплоаккумулирующим веществом с фазовым переходом в области рабочих температур теплогенератора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для преобразования энергии ветра в электрическую энергию. .

Изобретение относится к генерирующему устройству хранилища высокотемпературного излучателя. .

Изобретение относится к электротехнике, а именно к преобразовательной технике и может быть использовано для электропитания удаленных от электрических сетей объектов, например автономных метеостанций, строительных объектов, электроинструментов служб спасения и пр.

Изобретение относится к ветроэнергетике. .

Изобретение относится к области возобновляемых источников электрической энергии и может быть использовано при выполнении ветроэнергетических установок, предназначенных для автономного электроснабжения аппаратуры различного назначения.

Изобретение относится к землепользованию и электроэнергетике. .

Изобретение относится к ветроэнергетике. .

Изобретение относится к ветроэнергетике

Изобретение относится к области электротехники, в частности к индукторным сегментным генераторам, соединяющим спицеобразные роторные элементы, то есть к таким, в качестве роторных элементов которых выступает спицованное колесо, например генераторы велосипедов, мотоциклов, автомобилей и т.д

Изобретение относится к области электротехники и касается синхронных индукторных сегментных генераторов, содержащих радиальные спицеобразные роторные элементы, то есть к таким, в качестве роторных элементов которых выступает спицованное колесо, например к генераторам для велосипедов, мотоциклов, автомобилей и т.д

Изобретение относится к области электротехники, в частности к индукторным сегментным генераторам, и касается особенностей конструктивного выполнения генераторов, содержащих радиальные спицеобразные роторные элементы, то есть к таким индукторным генераторам, в качестве роторных элементов которых выступает колесо со спицами, например к генераторам велосипедов, мотоциклов, автомобилей и т.д. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в повышении технологичности предлагаемого индукторного генератора, упрощении его конструкции и повышении надежности при одновременном уменьшении массы и габаритов генератора. Указанный технический результат достигается путем того, что в предлагаемом индукторном генераторе, содержащем роторные элементы с валом, статор, подшипниковые щиты и подшипники, согласно настоящему изобретению, статор выполнен в виде двух уголков, при этом первая сторона первого уголка установлена параллельно роторному элементу, вторая сторона первого уголка соединена с источником возбуждения, к которому также присоединена первая сторона второго уголка, а на второй стороне второго уголка установлен сердечник с катушкой, рабочая поверхность которого ориентирована параллельно роторному элементу. 3 ил.

Изобретение относится к области возобновляемых энергий. Энергосистема имеет ветросиловую или гидросиловую турбину 1, соединенную с генератором 2. Генератор 2 имеет, по меньшей мере, две обмотки 3 статора. Каждая обмотка 3 статора подсоединена соответственно к одному выпрямительному элементу 4. Каждая обмотка 3 статора соединена со стороной переменного напряжения подсоединенного выпрямительного элемента 4. Каждый выпрямительный элемент 4 подсоединен соответственно к одному контуру 5 аккумулирования энергии. Каждый выпрямительный элемент 4 на стороне постоянного напряжения параллельно соединен с подсоединенным контуром 5 аккумулирования энергии. Контуры 5 аккумулирования энергии последовательно соединены друг с другом. Изобретение направлено на упрощение конструкции и повышение надежности энергосистемы. 23 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к ветроэнергетическим установкам автономного электроснабжения с диффузорным ускорителем воздушного потока, повышающим эффективность и безопасность установки. Ветроэнергетическая установка содержит диффузорный ускоритель и размещенное внутри него ветроколесо. Ветроколесо соединено с электрогенератором, к которому подключен преобразователь-распределитель электроэнергии. С преобразователем-распределителем электроэнергии электрически связаны инвертор, солнечная и аккумуляторная батареи, а также дополнительно подключен термоэлектрический нагреватель. Указанный нагреватель размещен на диффузорном ускорителе. Изобретение позволяет повысить эффективность работы ветроэнергетической установки, а также в расширить температурный и влажностный диапазоны ее эксплуатации. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для рекуперации энергии реактивного потока газов, создаваемого двигателями агрегатов (воздушных судов, тепловых машин и т.д.) в период их запуска, прогрева, прогазовки и проверки на стоянке. Ветроэнергетическая установка для накопления энергии реактивного потока газов содержит постамент на фундаменте с ветроколесом, агрегат, создающий реактивный поток газа, редуктор и компрессор, взаимодействующие между собой, нагнетательную магистраль, блоки очистки и осушки воздуха. Ветроколесо взаимодействует с редуктором. Постамент на фундаменте выполнен в виде газоотбойника. Передняя стенка газоотбойника спрофилирована в виде горизонтальной воронки, имеющей сужение в сторону ветроколеса для концентрации реактивного потока, создаваемого аэродромным агрегатом. Задняя стенка выполнена наклонной для отвода реактивного потока вверх. Воздушные баллоны служат для накопления сжатого воздуха и соединены с компрессором нагнетательной магистралью. Техническим результатом является рекуперация энергии реактивного потока газов двигателей агрегатов, накапливаемой в виде сжатого воздуха, вырабатываемого компрессором и нагнетаемого в воздушные баллоны для дальнейшего использования при обслуживании самолетов и других целей. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и ветроэнергетики и может быть использовано в устройствах для выработки электроэнергии. Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом ветроэлектрогенераторе сегментного типа, содержащем вал, зубчатый ротор и модульный статор, согласно изобретению, каждый модуль статора выполнен двухпакетным, при этом в состав первого пакета входят ферромагнитные перемычки с двумя источниками возбуждения, установленными с обратной полярностью, а в состав второго пакета входят U-образные перемычки с катушками. Технический результат - улучшение эксплуатационных характеристик ветроэлектрогенератора сегментного типа за счет уменьшения его массы. Технико-экономическим преимуществом данного генератора является простота конструкции нижнего статора, что обеспечивает технологичность и высокие массогабаритные показатели ветроэлектрогенератора в целом. 2 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике, известны статоры ветроэлектрогенераторов сегментного типа. Технический результат, заключающийся в упрощении и удешевлении конструкции, а также возможности обеспечения крутки, достигается за счет того, что статор ветроэлектроагрегата, содержащий магнитопроводы, систему возбуждения, стяжные элементы и обмотку, согласно изобретению статор выполнен в виде Ш-образного магнитопровода, к боковым стенкам которого прикреплены источники возбуждения внешними уголками с помощью стяжных элементов, а обмотка установлена на среднем стержне Ш-образного магнитопровода. 2 ил.
Наверх