Многофункциональная автономная гибридная электрозарядная станция



Многофункциональная автономная гибридная электрозарядная станция
Многофункциональная автономная гибридная электрозарядная станция
Многофункциональная автономная гибридная электрозарядная станция
Многофункциональная автономная гибридная электрозарядная станция
Многофункциональная автономная гибридная электрозарядная станция
Многофункциональная автономная гибридная электрозарядная станция

 


Владельцы патента RU 2534329:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная технологическая академия" (RU)

Изобретение относится к возобновляемым источникам энергии и предназначено для выработки электроэнергии с целью электрической зарядки гибридных и электрических автомобилей, а также автомобилей, имеющих маховичные накопители энергии. Многофункциональная автономная гибридная электрозарядная станция (МАГЭЗС) может быть использована в качестве автономной электростанции для нужд производственных и бытовых потребителей, видеомониторинга окружающего пространства, приборного мониторинга метеорологической и экологической обстановки в районе расположения. В МАГЭЗС представлена взаимосвязь между элементами, входящими в ее конструкцию, а также приведено функциональное взаимодействие упомянутых элементов станции. Изобретение позволяет независимо от традиционных источников энергии проводить электрическую зарядку гибридных и электрических автомобилей, а также автомобилей, имеющих маховичные накопители энергии; совместно использовать возобновляемые источники энергии Солнца, Земли и ветра в любое время суток круглый год; эффективно извлекать электрическую энергию с теневой стороны МАГЭЗС, используя гелиопрожекторы, а также осуществлять мониторинг состояния погоды и окружающей среды; обеспечивать горячее водоснабжение для нужд МАГЭЗС. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Многофункциональная автономная гибридная электрозарядная станция (МАГЭЗС) относится к возобновляемым источникам энергии Солнца, ветра и тепла Земли и предназначена для выработки электроэнергии с целью электрической зарядки гибридных, электрических и имеющих маховичные накопители энергии автомобилей. МАГЭЗС может быть использована в качестве автономной электростанции в интересах бытовых и производственных потребителей, а также обеспечения мониторинга погоды и состояния окружающей среды.

Известна солнечная энергетическая установка [патент RU №2141606, 20.06.1996 г.][1], содержащая приемник солнечного излучения с фокусировочным устройством, полупроводниковые преобразователи, систему охлаждения с парогенератором. Недостатком этого изобретения является выработка электроэнергии только в дневное время, наличие сложного устройства парогенератора с трущимися деталями, что со временем приведет к их износу и потере работоспособности, кроме того, устройство требует постоянного технического облуживания и ремонта.

Известно изобретение [патент RU №2395758, 27.07.2010г.][2], относящееся к солнечным энергетическим установкам с концентраторами солнечного излучения и системами слежения, применяемыми в составе электростанций, предназначенных для выработки электроэнергии путем фотоэлектрического преобразования солнечной энергии. Солнечная электростанция включает в себя массив непрерывно следящих за солнцем фотоэлектрических установок, размещаемых в виде прямоугольной решетки с ориентацией с севера на юг и с запада на восток. Недостатком этого изобретения является большая площадь, занимаемая фотоэлектрическими преобразователями, невозможность выработки электроэнергии в пасмурную погоду и в ночное время.

Известна полезная модель [патент RU №106309 от 10.07.2011 г.][3], содержащая: башню в виде конфузора-диффузора; круговой солнечно-вихревой концентратор, имеющий не менее двух входных окон; внешнюю роторную ветроэнергетическую установку с вертикальными и горизонтальными лопастями; внутренний лопастной ветродвигатель; тихоходный магнитоэлектрический генератор; тепловую насосную станцию; кольцевой магнит радиальной намагниченности, который установлен на верхней кромке башни; силовые элементы крепления внешней роторной ветроэнергетической установки и внутреннего лопастного ветродвигателя. Недостатком данной полезной модели является тот факт, что окрашенная высокоселективной краской внешняя поверхность башни служит только для нагревания восходящего потока воздуха внутри башни и не предусматривается выработка электроэнергии от солнечного излучения. Кроме того, внутренний лопастной ветродвигатель может эффективно вырабатывать электроэнергию при скорости восходящего потока воздуха внутри башни в пределах 8-12 м/с, которая достигается при абсолютной разности температуры нижней и верхней частей башни в 40°-45°C, что в жаркое время года при температуре окружающего воздуха более 30° не всегда можно достичь. Следует также отметить, что горизонтальные лопасти внешней роторной ветроэнергетической установки недостаточно полно воспринимают выходящий поток воздуха из диффузора башни, так как достаточно удалены от верхней кромки диффузора.

Известно изобретение [патент RU №2440543 от 20.01.2012 г.][4], работающее на использовании альтернативных источников энергии (энергии солнечного излучения, тепла Земли и ветра) и содержащее: кофузоры, объединенные в круговой сопловой блок из 6-16 и более сопрягаемых солнечных коллекторов; башню, окрашенную черной высокоселективной краской, служащей для подогрева вертикального воздушного потока; устройства загрузки, размещения и выгрузки сыпучего материала; ветроэнергетическую установку роторного типа с вертикальной осью вращения; турбину и электрогенератор, служащие для преобразования энергии воздушного потока и энергии ветра в электрическую энергию, которая используется для снабжения накапливаемыми энергоресурсами других объектов агропромышленного комплекса. Одновременно, эта установка может являться источником альтернативной энергии и автономно снабжать накапливаемыми энергоресурсами другие объекты. Основным недостатком данного изобретения является низкая эффективность галечного аккумулятора тепловой энергии в зимние месяцы года, отсутствие фотоэлектрических солнечных модулей на внешней стороне башни в целях более полного использования солнечного излучения для выработки электроэнергии.

Общим недостатком полезной модели [3] и изобретения [4] является: недостаточная эффективность использования солнечного излучения на теневой стороне башни; солнечно-вихревой концентратор (круговой сопловой блок) служит только для нагрева воздуха и формирования вихря внутри башни. Применение в этих конструкциях фотоэлектрических панелей не предусмотрено.

Из уровня техники также известна солнечно-энергетическая установка (СЭУ) [SU №1687113 от 30.10.1991 г.] [5], в которой наряду с солнечными батареями используется ветровой двигатель. СЭУ вырабатывает днем электроэнергию и передает ток на статический преобразователь, а ветровой двигатель (ВД) вырабатывает электроэнергию при наличии ветра как днем, так и ночью и передает ее на статический преобразователь. СЭУ и ВД могут работать раздельно. Основным недостатком данного технического решения является отсутствие выработки ВД электроэнергии в любое время суток при скорости ветра менее 3 м/с. Следует отметить, что для средней полосы России большинство известных конструкций ветродвигателей начинают вырабатывать электроэнергию при скорости ветра более 7 м/с.

В качестве прототипа принят патент [3] как наиболее близкий по техническому решению и сущности, а также по достигаемому результату к данному изобретению.

Технической задачей изобретения является: максимально полезное использование энергии солнечного излучения, ветра и Земли в целях получения независимо от погоды и времени суток бесплатной электроэнергии для зарядки аккумуляторных батарей гибридных и электрических автомобилей; питания электроэнергией других приборов и устройств МАГЭЗС, обеспечивающих мониторинг окружающей среды и электрический баланс электроэнергии и уровня зарядки аккумуляторных батарей; получение горячей воды за счет съема тепла с коллектора из медных труб. Совместное использование энергий Солнца, ветра и Земли предполагает обеспечение круглогодичной автономной работы МАГЭЗС.

Указанный технический результат достигается:

- путем создания в любое время суток года постоянного вихревого потока воздуха внутри БКД с помощью кругового криволинейного конфузора-завихрителя, который работает также в роли солнечного коллектора для подогрева воздуха на входе в БКД;

- использованием теплового насоса, обеспечивающего подогрев воздушного потока внутри кругового криволинейного конфузора-завихрителя за счет теплообмена между медными трубопроводами спирального коллектора с горячим теплоносителем и медным (алюминиевым) основанием кругового криволинейного конфузора-завихрителя;

- расположением в нижней части (плоскости) БКД конусного завихрителя с навитыми на его внешней поверхности медными трубопроводами для теплоносящей жидкости и наличием щелевого завихрителя, расположенного на расстоянии не менее 1 м от критического сечения, что позволяет удерживать и стабилизировать вихрь внутри БКД;

- расположением в верхней части БКД на расстоянии 1 м от критического сечения аксиально-лопаточного завихрителя с криволинейными лопатками;

- применением тандемных фотосолнечных модулей (ТФСМ), представляющих собой тонкую пленку нового поколения, выполненную из аморфного кремния (a-Si) и скомбинированную с микропрозрачной кремниевой тонкой пленкой (µc-Si) в единый тандемный модуль (a-Si/µc-Si). При производстве ТФСМ по новой тандемной технологии используются два слоя пленок - тонкая пленка из аморфного кремния и микропрозрачная кремниевая пленка, которые наносятся на стеклянное основание. Слой аморфного кремния преобразует в электрическую энергию видимую часть спектра солнца, а микропрозрачная пленка преобразует энергию солнца невидимого инфракрасного спектра (источник информации [6] http://www.corporation22.com);

- воздействием солнечным излучением на ТФСМ, которые служат верхней крышкой кругового коллектора-завихрителя, при этом вырабатывается электроэнергия и одновременно подогревается воздух, обеспечивая создание тяги вихревого потока внутри БКД;

- преобразованием энергии вихревого потока в электрическую энергию с помощью внутренней ветроэнергетической установки с лопастями встречного вращения, связанными с внешним и внутренним роторами, что обеспечивается аэродинамическим ориентированием ветролопастей этих роторов;

- наличием не менее двух горизонтальных внешних ветролопастей, закрепленных через обгонную муфту на оси внутреннего ротора внутреннего ветродвигателя встречного вращения;

- расположением горизонтальных внешних лопастей непосредственно на выходе диффузора;

- наличием жесткой связи в виде стержней прямоугольной конфигурации между концами горизонтальных внешних лопастей и горизонтальными лопастями ВРВЭУ, закрепленными на верхнем подвижном кольце опорного подшипника;

- наличием на концах лопастей встречного вращения постоянных магнитов с чередующимися полюсами и обмоток катушек, расположенных напротив этих магнитов на внешней и внутренней поверхностях критического сечения БКД;

- размещением на внешней поверхности БКД ТФСМ, вырабатывающих электроэнергию при солнечном освещении, а излишки тепла через медные подложки ТФСМ подогревают воздух внутри БКД, обеспечивая тягу внутри БКД;

- применением гелиопрожекторов для освещения теневой стороны кругового криволинейного конфузора-завихрителя и БКД, чем обеспечивается максимальное использование солнечной энергии в светлое время суток;

- наличием помещений для зарядки и хранения заряженных аккумуляторов в целях дальнейшего их использования для нужд МАГЭЗС;

- установкой датчиков температуры и света, обеспечивающих надежную оптимальную работоспособность МАГЭЗС.

Заявленное изобретение поясняется чертежами: фиг.1 - общий вид МАГЭЗС сбоку; фиг.2 - расположение ВРВЭУ и ВДВВ; фиг.3 - расположение составных частей МАГЭЗС под БКД; фиг.4 - гелиопрожектор в разрезе; фиг.5 - общий вид МАГЭЗС сверху; фиг.6 - блок-схема контроля и управления МАГЭЗС.

МАГЭЗС содержит следующие составные части и устройства: круговой криволинейный конфузор-завихритель 1 (далее завихритель 1); криволинейную вертикальную направляющую стенку 2 завихрителя 1; круговой ТФСМ 3, который является верхней крышкой криволинейного конфузора-завихрителя 1; входные окна 4 с защитной сеткой; основание 5, выполненное из медного (или алюминиевого) материала, завихрителя 1; окно выходное 6 завихрителя 1; БКД 7; критическое сечение 8 БКД 7, здесь под термином критическое сечение следует понимать минимальную площадь сечения в зоне перехода конфузора в диффузор; внутренний ветродвигатель встречного вращения (ВДВВ) 9; внешнюю роторную ветроэнергетическую установку (ВРВЭУ) 10; вертикальные лопасти 11 аэродинамического профиля ВРВЭУ 10; горизонтальные лопасти 12 аэродинамического профиля ВРВЭУ 10; горизонтальные внешние лопасти 13 аэродинамического профиля ВДВВ 9; лопасти встречного вращения 14 ВДВВ 9; наклонные лопасти 15 аэродинамического профиля ВРВЭУ 10, причем количество перечисленных лопастей в конструкции МАГЭЗС от 2 до 12 в зависимости от решаемых задач и метеоусловий местности; стержни 16 прямоугольной конфигурации, соединяющие горизонтальные лопасти 12 ВРВЭУ 10 с внешними лопастями 13 ВДВВ 9; метеостанцию 17; камеры видеонаблюдения 18; завихритель конусный 19; медные трубки 20, которые навиты на внешнюю поверхность завихрителя конусного 19; блок заменяемых и незаменяемых аккумуляторных батарей (АКБ) 21; обгонную муфту 22; опорный подшипник 23 ВРВЭУ 10 (Фиг.2), содержащий верхнее кольцо 24 с двумя параллельными круговыми канавками на нижней плоскости, предназначенными для подшипниковых шариков 26; подвижное кольцо 25, имеющее две параллельные круговые канавки на ее верхней и нижней плоскостях, предназначенных для подшипниковых шариков 26; нижнее кольцо 27 с двумя параллельными круговыми канавками на верхней плоскости под подшипниковые шарики 26; постоянные магниты 28; обмотки катушек 29; силовые элементы 30 для крепления вала внутреннего и внешнего корпуса роторов ВДВВ 9; постоянные магниты 31, закрепленные на концах лопастей встречного вращения 14 ВДВВ 9; обмотки катушек 32, расположенные на внутренней стороне БКД 7 в критическом сечении 8; аксиально-лопаточный завихритель с криволинейными лопатками 33, установленный на расстоянии не менее 1 м от критического сечения 8; внешний ротор 34 ВДВВ 9, содержащий обмотки катушек (не показаны); внутренний ротор 35 ВДВВ 9, содержащий магниты с чередующими полюсами (не показаны); тепловой насос 36; спиральный коллектор 37 для теплоносящей жидкости, выполненный из медных труб, расположенный под медным (или алюминиевым) основанием 5 завихрителя 1; утеплитель 38 коллектора 37; внешнюю поверхность 39 БКД 7; ТФСМ 40, расположенные на внешней поверхности 39 БКД 7; электроклапан 41; циркуляционный насос 42; электроклапан 43; теплообменник 44 бака аккумулятора 45 для горячего водоснабжения; патрубки трубопроводов 46 для горячей и холодной воды; теплообменник грунтовой воды 47; теплообменник 48 теплового насоса 34; дроссель 49; компрессор 50 теплового насоса 36; распределительный электрощит 51; кабель-мотор 52 (один и более), представляющий собой гибкий кабель, один конец которого соединен с электромотором, который используется для раскрутки маховичных накопителей энергии гибридных автомобилей; кабель разъем 53, представляющий собой гибкий кабель, один конец которого соединен с электрическим разъемом (один и более), служащий для зарядки аккумуляторов и электрических автомобилей; гелиопрожекторы 54 (два и более), предназначенные для освещения теневой стороны многофункциональной автономной гибридной электрозарядной станции, внутренняя полость каждого гелиопрожектора представляет полусферу с зеркальной внутренней поверхностью; рельсы 55; тележку 56; поворотную платформу 57; плосковыпуклую линзу круговую 58; оптически активный купол 59; плосковыпуклые шестигранные линзы 60; плосковыпуклую среднюю линзу 61; датчик света 62; корпус 63 гелиопрожектора 54 с внутренней зеркальной поверхностью; двояковогнутую линзу 64, расположенную в центре сферической полости с зеркальной внутренней поверхностью гелиопрожекторов 54; опоры 65 гелиопрожекторов 54 (два и более); горизонтальный вал 66 гелиопрожекторов 54; гидравлические телескопические цилиндры 67 с гидравлическим приводом от шестеренного насоса; подшипниковые шарики 68 поворотной платформы 57; зубчатое колесо 69; шестерню 70; электродвигатель приводной 71 для поворота платформы 57; электродвигатель привода колес 72 подвижной тележки 56; колеса 73 подвижной тележки 56; рельсовый путь 74; датчики температуры (не показаны), установленные на медной подложке ТФСМ (3, 40) и в баке-аккумуляторе 45; электронный блок управления 75; информационный экран 76.

Работа МАГЭЗС осуществляется следующим образом: солнечные лучи воздействуют на ТФСМ 3, 40, при этом вырабатывается электроэнергия, которая через электронный блок управления 75 направляется в блок заменяемых и незаменяемых АКБ 21; теневая сторона ТФСМ 3, 40, БКД 7 и завихрителя 1 в течение светового дня в автоматическом режиме освещается гелиопрожекторами 54, что позволяет максимально использовать солнечное излучение для его преобразования в электроэнергию; одновременно солнечные лучи нагревают ТФСМ 3, 40, которые через медные подложки передают тепло вовнутрь завихрителя 1 и конфузорную часть БКД 7, подогревая находящийся там воздух; подогрев воздуха внутри завихрителя 1 обеспечивается также тепловым насосом 36 путем прокачивания теплоносящей жидкости через спиральный коллектор 37 с помощью компрессора 50 и дросселя 49; коллектор 37 передает тепло медному (или алюминиевому) основанию 5 и медным трубкам 20; подогретый воздух в завихрителе 1 и конфузорной части БКД 7 стремится подняться вверх за счет разности температур на входе и выходе внутри БКД 7, что создает тягу; полученная тяга воздуха усиливается за счет формирования вихревых потоков криволинейными вертикальными направляющими стенками 2 завихрителя 1, завихрителем конусным 19 с медными трубками 20, которые навиты на его внешнюю поверхность, и аксиально-лопаточным завихрителем с криволинейными лопатками 33, установленным на расстоянии не менее 1 м от критического сечения 8; восходящий вихревой поток воздуха с осевой скоростью от 8 м/с, которая рассчитывается в зависимости от параметров вихря, высоты БКД 7 и разности температур на входе и выходе БКД, воздействует на лопасти встречного вращения 14 ВДВВ 9, приводя их во встречное вращение; входные окна 4 обеспечивают объем притока воздуха для формирования восходящего вихревого потока воздуха необходимой мощности, достаточной для работы ВДВВ 9; защитная сетка входных окон 4 служит для предотвращения попадания птиц и крупных насекомых в полость завихрителя 1; лопасти встречного вращения 14, которые кинематически принадлежат внешнему ротору 34, содержащему обмотки катушек, вращаются в одну сторону, а лопасти встречного вращения 14, кинематически связанные с внутренним ротором, который содержит магниты с чередующимися полюсами, вращаются в другую сторону; в результате воздействия восходящего вихревого потока воздуха лопасти 14 ВДВВ 9 приводятся во встречное вращение, при этом относительная скорость вращения магнитов и обмоток катушек удваивается, поэтому вырабатывается электроэнергия при осевой скорости вихревого воздушного потока от 5 м/с; лопасти встречного вращения 14 ВДВВ 9 под воздействием восходящего потока воздуха также вырабатывают электроэнергию за счет перемещения постоянных магнитов 31 вблизи обмоток катушек 32, эта электроэнергия через электронный блок управления 75 также используется для зарядки блока заменяемых и незаменяемых АКБ 21; выходящий из диффузора вихревой поток воздуха воздействует на внешние лопасти 13 аэродинамического профиля, которые, вращаясь через стержни 16, передают начальный крутящий момент на ВРВЭУ 10, что делает ее восприимчивой к скоростям ветра от 2,5 м/с; увеличению мощности и жесткости ВРВЭУ 10 способствует наличие в конструкции наклонных лопастей 15 аэродинамического профиля, которые соединяют концы вертикальных лопастей 11 аэродинамического профиля ВРВЭУ 10 с подвижным кольцом 25 опорного подшипника 23 ВРВЭУ 10; набегающий поток воздуха воздействует на вертикальные лопасти 11 аэродинамического профиля, горизонтальные 12 и наклонные 15, что приводит во вращательное движение ВРВЭУ 10 вместе с подвижным кольцом 25; подвижное кольцо 25 вращается на подшипниковых шариках 26, расположенных в параллельных круговых канавках между верхним кольцом 24 и нижним кольцом 27 опорного подшипника 23 ВРВЭУ 10; при вращении подвижного кольца 25 постоянные магниты 28, расположенные с обеих сторон, взаимодействуют с обмотками катушек 29, расположенных на неподвижных кольцах, и вырабатывают электроэнергию, которая транспортируется через электронный блок управления 75 в блок заменяемых и незаменяемых АКБ 21, происходит их зарядка; горизонтальные внешние лопасти 13 аэродинамического профиля связаны с валом внутреннего ротора 35 ВДВВ 9 с помощью обгонной муфты 22, которая, в свою очередь, при скорости ветра от 10 м/с объединяет мощности ВДВВ 9 и ВРВЭУ 10, что обеспечивает оптимальный режим выработки электроэнергии, в этом случае максимально используется энергия от осевой составляющей вихревого потока внутри БКД 7 и от скоростного напора ветра; обгонная муфта 22 при скорости ветра менее 10 м/с разъединяет вал внутреннего ротора 35 ВДВВ 9 от внешних лопастей 13, в этом случае ВДВВ 9 и ВРВЭУ 10 вырабатывают электроэнергию, функционируя раздельно; вертикальные 11, горизонтальные 12, наклонные 15 лопасти ВРВЭУ 10 и горизонтальные внешние лопасти 13 аэродинамического профиля ориентированы таким образом, чтобы их вращение осуществлялось в одну сторону с внутренним ротором 35 ВДВВ 9; получение горячей воды осуществляется, как правило, в теплое время года, когда солнечной энергии хватает для подогрева воздуха внутри завихрителя 1 и БКД 7, в это время тепловой насос отключен; излишки тепла снимаются со спирального коллектора 37 путем изменения пути прокачки теплоносящей жидкости, в этом случае электроклапан 41 включается электронным блоком 75 по показаниям датчиков тепла, расположенных на медных подложках ТФСМ 3, 40 и на медном (или алюминиевым) основании 5, как результат теплоносящая жидкость в тепловой насос не поступает; одновременно электронный блок 7 включает электроклапан 43, который направляет теплоносяшую жидкость в коллектор 44, расположенный в баке-аккумуляторе 45 с подогреваемой водой; после теплообмена теплоносящая жидкость насосом 43 подается в коллектор 37 и цикл повторяется; отбор горячей воды и подача холодной воды в бак-аккумулятор происходит через патрубки 46 (ГОР. ХОЛ); метеостанция 17 и камеры видеонаблюдения 18, расположенные в верхней части БКД 7, в режиме реального времени передают информацию о температуре, влажности, скорости ветра, видимости на дорогах в пределах технических возможностей видеокамер, а также состоянии окружающей местности с целью предупреждения угроз различного происхождения; информация с метеостанции 17, камер видеонаблюдения 18 и уровень заряженности электрическим током блока заменяемых и незаменяемых АКБ 21 передается через электронный блок управления 75 на информационный электронный экран 76; кабель-мотор 52 и кабель-разъем 53 подсоединены к распределительному электрощиту 51 и, управляемые с электронного блока 75, обеспечивают раскрутку гибридных супермаховиков, а также зарядку электрических автомобилей.

Гелиопрожекторы 54 обеспечивают освещение теневой стороны ТФСМ 3, 40, БКД 7 и завихрителя 1 в течение светового дня в автоматическом режиме следующим образом: солнечные лучи, через оптически активный купол 59, имеющий вид половины тора, составленный из плосковыпуклых шестигранных линз 60, плоской частью направленных вовнутрь гелиопрожектора 54, и через плосковыпуклую линзу круговую 58 параллельными лучами проникают в сферическую полость корпуса 63 с зеркальной поверхностью и достигают двояковогнутой линзы 64, расположенной в центре сферической полости; отраженные от зеркальной поверхности корпуса 63 и двояковогнутой линзы 64 солнечные лучи направляются на плосковыпуклую среднюю линзу 61, которая собирает выпуклой частью отраженные солнечные лучи и параллельными лучами направляет их на теневую часть МАГЭЗС; датчики света 62, расположенные на теневой стороне БКД 7 и гелиопрожекторах 54, подают сигналы через электронный блок управления 75 на включение электродвигателя приводного 71 поворотной платформы 57, поворот которой осуществляется путем взаимодействия шестерни 70 и зубчатого колеса 69, также подается сигнал и на электродвигатель привода колес 72 подвижной тележки 56, который обеспечивает вращение колес 73, последние перемещают гелиопрожектор 54 по рельсовому пути 74, таким образом, происходит освещение теневой стороны МАГЭЗС в автоматическом режиме; регулирование освещения теневой стороны МАГЭЗС в вертикальной плоскости осуществляется гидравлическими (пневматическими) телескопическими цилиндрами 67 с приводом от шестеренного насоса (не показан); зарядка гибридных и электрических автомобилей осуществляется кабелем-мотором 52 и кабелем-разъемом 53, которые получают электроэнергию от электрощита 76, электрощит 76, в свою очередь, получает электроэнергию от блока заменяемых и незаменяемых АКБ 21 через электронный блок управления 75.

Изобретение позволяет: независимо от традиционных источников энергии в любое время суток круглогодично проводить электрическую зарядку гибридных и электрических автомобилей, а также автомобилей, имеющих маховичные накопители энергии; совместно использовать возобновляемые источники энергии солнца, Земли и ветра; эффективно извлекать электрическую энергию из ТФСМ с теневой стороны МЭГЭЗС, используя гелиопрожекторы; проводить мониторинг состояния погоды и окружающей среды с выводом результатов мониторинга на информационный экран; обеспечивать горячее водоснабжение для нужд МЭГЭЗС.

Литература

1. Солнечная энергетическая установка. Патент RU №2141606 от 20.06.1996 г.

2. Солнечная электростанция. Патент RU №2395758 от 27.07.2010 г.

3. Гибридная альтернативная энергетическая установка. Патент RU №106309 от 10.07.2011 г.

4. Автономная энергоэффективная установка для сушки сыпучих материалов. Патент RU №2440543 от 20.01.2012 г.

5. Энергоаккумулирующая установка для обогрева теплиц. Патент SU №1687113 от 30.10.1991 г.

6. Солнечные электростанции: [Электронный ресурс]. URL: http://www.corporation22.com.

1. Многофункциональная автономная гибридная электрозарядная станция, содержащая башню, имеющую форму конфузора-диффузора, тепловой насос, круговой криволинейный конфузор-завихритель, внутренний ветродвигатель, внешнюю роторную ветроэнергетическую установку, отличающаяся тем, что внутренний ветродвигатель имеет лопасти встречного вращения, на внешнем роторе которого размещены обмотки катушек, а на внутреннем роторе - постоянные магниты; на концах лопастей встречного вращения закреплены постоянные магниты, а напротив них в критическом сечении на внутренней стороне башни, имеющей форму конфузора-диффузора, размещены обмотки катушек; внешняя роторная ветроэнергетическая установка имеет наклонные лопасти и внешние лопасти кинематически принадлежат ей и внутреннему ветродвигателю встречного вращения; внешняя поверхность башни, имеющая форму конфузора-диффузора, и круговой криволинейный конфузор-завихритель покрыты тандемными фотосолнечными модулями; конусный завихритель воздушного потока с навитыми на его внешней поверхности медными трубками для теплоносящей жидкости размещен в нижней части башни, имеющей форму конфузора-диффузора; аксиально-лопаточный завихритель с криволинейными лопатками размещен на расстоянии не менее 1 м от критического сечения внутри башни, имеющей форму конфузора-диффузора; применены гелиопрожекторы с оптически активными куполами в виде половины тора; в каждом гелиопрожекторе содержатся круговая плосковыпуклая линза, средняя плосковыпуклая линза и двояковогнутая линза, причем двояковогнутая линза расположена в центре сферической полости всех гелиопрожекторов; освещение теневой стороны многофункциональной автономной гибридной электрозарядной станции осуществляется гелиопрожекторами; тележки гелиопрожекторов имеют электроприводы на поворотные платформы и колеса тележек; наличием одного и более кабель-мотора и кабель-разъема; входные окна в круговом криволинейном конфузоре завихрителе оборудованы защитной сеткой.

2. Многофункциональная автономная гибридная электрозарядная станция по п.1, отличающаяся тем, что горизонтальные внешние лопасти и наклонные лопасти внешней роторной ветроэнергетической установки имеют аэродинамический профиль.

3. Многофункциональная автономная гибридная электрозарядная станция по п.1, отличающаяся тем, что внешние ветролопасти закреплены через обгонную муфту на валу ротора внутреннего ветродвигателя, который имеет лопасти встречного вращения.

4. Многофункциональная автономная гибридная электрозарядная станция по п.3, отличающаяся тем, что внешние горизонтальные лопасти соединены с горизонтальными лопастями внешней роторной ветроэнергетической установки стержнями прямоугольного профиля.

5. Многофункциональная автономная гибридная электрозарядная станция по п.3, отличающаяся тем, что горизонтальные лопасти расположены непосредственно на выходе из башни, имеющей форму конфузора-диффузора.

6. Многофункциональная автономная гибридная электрозарядная станция по п.1, отличающаяся тем, что датчики света расположены на теневой стороне башни, имеющей форму конфузора-диффузора, и на верхней части гелиопрожекторов, датчики температуры размещены на медных подложках тандемных фотоэлектрических солнечных модулей и в баке аккумуляторе.

7. Многофункциональная автономная гибридная электрозарядная станция по п.1, отличающаяся тем, что под башней в виде конфузора-диффузора в служебном помещении размещен блок аккумуляторных батарей.

8. Многофункциональная автономная гибридная электрозарядная станция по п.1, отличающаяся тем, что оптически активные купола гелиопрожекторов составлены из сопряженных плосковыпуклых шестигранных линз, плоской частью направленных вовнутрь оптически активного купола.

9. Многофункциональная автономная гибридная электрозарядная станция по п.6, отличающаяся тем, что круговые плосковыпуклые линзы гелиопрожекторов плоской частью направлены вовнутрь, а средняя плосковыпуклая линза плоской частью направлена наружу сферической полости гелиопрожекторов.

10. Многофункциональная автономная гибридная электрозарядная станция по п.1, отличающаяся тем, что данные о метеоусловиях, состояние окружающей среды передаются метеостанцией и камерами видеонаблюдения, которые размещены на внешней поверхности в верхней части башни, имеющей форму конфузора-диффузора.



 

Похожие патенты:

Изобретение предназначено для поддержания комфортных параметров воздуха в малоэтажных зданиях, преимущественно на животноводческих фермах. Система гелиотеплохладоснабжения содержит южный, выполненный из поглощающего солнечную радиацию материала, и северный воздухопроводы, расположенные на соответствующих сторонах здания, тепловой аккумулятор, образующий с полом здания подпольный воздухопровод, сообщенный с южным, а также расположенные под тепловым аккумулятором один над другим теплообменный и грунтовый воздухопроводы, первый из которых сообщен с северным, а второй снабжен грунтовыми теплопроводящими трубами, при этом система снабжена размещенной в тепловом аккумуляторе вихревой трубой, входом сообщенной с подпольным воздухопроводом, холодным каналом - с помещением, а горячим - через тепловой аккумулятор с грунтовым воздухопроводом, выходы подпольного и грунтового воздухопроводов подсоединены к холодному каналу вихревой трубы, а за местом их подсоединения установлен фильтр, при этом южный и северный воздухопроводы сообщены с атмосферой, а теплообменный - с помещением, при этом система снабжена термоэлектрическим генератором, выполненным в виде корпуса и комплекта дифференциальных термопар, причем в корпусе расположен проходной канал для горячего теплоносителя и проходной канал для холодного теплоносителя, кроме того, входной патрубок проходного канала для горячего теплоносителя соединен каналом горячего потока вихревой трубы, а выходным своим патрубком - с грунтовым воздухопроводом, при этом входной патрубок проходного канала для холодного теплоносителя соединен с каналом холодного потока вихревой трубы, выходным своим патрубком - с помещением.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам и устройствам обеспечения энергией удаленных сельскохозяйственных объектов, не обеспеченных стационарным энергообеспечением.

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к устройствам для опреснения соленой воды с использованием солнечной и ветровой энергий. Солнечно-ветровой опреснитель содержит емкость для опреснения воды, установленный над ней прозрачный конденсатор с патрубком для выхода паровоздушной смеси в верхней части с установленной в нем крылаткой, закрепленной на валу ветродвигателя.

Изобретение относится к области гелиотехники и предназначено для энергоснабжения объектов сельскохозяйственного и индивидуального назначения. Фотоэлектрическая тепловая система содержит, по меньшей мере, один солнечный тепловой коллектор, трубопровод подачи жидкости в солнечный тепловой коллектор, трубопровод отвода жидкости из солнечного теплового коллектора в бак-аккумулятор (термос), при этом трубопровод подачи жидкости в солнечный тепловой коллектор соединен, по меньшей мере, с одним фотоэлектрическим тепловым модулем, расположенным уровнем ниже солнечного теплового коллектора и соединенным последовательно с ним, при этом подача жидкости в фотоэлектрический тепловой модуль осуществляется через трубопровод из напорного бака, установленного выше уровня солнечного теплового коллектора, по меньшей мере, в один из трубопроводов вмонтирован соленоидный клапан, имеется, по меньшей мере, одно термореле с индивидуальным для фотоэлектрического теплового модуля или солнечного теплового коллектора датчиком, причем управляющие контакты соленоидного клапана подключены и коммутируются с помощью термореле, при этом солнечный тепловой коллектор и фотоэлектрический тепловой модуль выполнены в виде приемников солнечного излучения, представляющих собой резервуары, которые имеют форму прямоугольного параллелепипеда, а на рабочей поверхности резервуара фотоэлектрического теплового модуля расположена батарея солнечных элементов, внутри резервуаров фотоэлектрического теплового модуля и солнечного теплового коллектора параллельно рабочей поверхности с зазором относительно ее расположена перегородка, не достигающая верхней и нижней стенки резервуара.

Изобретение относится к гелиотехнике и может быть использовано для проведения химических реакций. Гелиоустановка для химических реакций включает патрубки, нагреватель.

Многофункциональная солнечноэнергетическая установка (далее МСЭУ) относится к возобновляемым источникам энергии, в частности к использованию солнечного излучения для получения электрической энергии, обеспечения горячего водоснабжения и естественного освещения помещений различного назначения, содержащая оптически активный прозрачный купол, представляющий собой двояковыпуклую прямоугольную линзу, фотоэлектрическую панель, солнечный коллектор, круглые плоские горизонтальные заслонки полых световодов, полые световодные трубы, теплоприемную медную пластину солнечного коллектора, рассеиватель солнечного света, микродвигатели круглых плоских горизонтальных заслонок полых световодных труб, круговые светодиодные лампы, аккумуляторные батареи, датчики света и температуры, электронный блок управления, пульт управления, бак-аккумулятор, теплообменник, насос, обратный клапан, шестигранные медные трубопроводы, инвертор и опору с опорными стойками для поддержания конструкции МСЭУ.

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к солнечным модулям с концентраторами для получения электрической и тепловой энергии. В солнечном модуле с концентратором, содержащем прозрачную фокусирующую призму с углом полного внутреннего отражения где n - коэффициент преломления материала призмы, с треугольным поперечным сечением, имеющую грань входа, на которую падает излучение по нормали к поверхности грани входа, и грань переотражения излучения, образующую острый двухгранный угол φ с гранью входа, и грань выхода концентрированного излучения и устройство отражения, образующее с гранью переотражения острый двухгранный угол ψ, который расположен однонаправленно с острым двухгранным углом φ фокусирующей призмы, устройство отражения состоит из набора зеркальных отражателей длиной L0 с одинаковыми острыми углами ψ, установленных на некотором расстоянии друг от друга, на поверхности грани входа установлены дополнительные зеркальные отражатели, которые наклонены к поверхности грани входа под углом 90°-δ, который расположен разнонаправленно с острым двухгранным углом φ фокусирующей призмы, линии касания плоскости дополнительного зеркального отражателя с гранью входа и линия касания плоскости зеркального отражателя устройства переотражения с гранью переотражения находятся в одной плоскости, перпендикулярной поверхности входа, длина проекции дополнительного зеркального отражателя на поверхность грани входа больше длины проекции зеркального отражателя устройства отражения на поверхность грани входа на величину В другом варианте солнечного модуля с концентратором, содержащем прозрачную фокусирующую призму с треугольным поперечным сечением, с углом входа лучей β0 и углом полного внутреннего отражения , где n - коэффициент преломления призмы, имеющую грань входа и грань переотражения излучения, образующие общий двухгранный угол φ, грань выхода концентрированного излучения и устройство отражения, образующее с гранью переотражения острый двухгранный угол ψ, который расположен однонаправлено с острым двухгранным углом φ фокусирующей призмы, устройство отражения состоит из набора установленных на некотором расстоянии друг от друга зеркальных отражателей длиной L0 с одинаковыми острыми углами ψ, с устройством поворота относительно грани переотражения, на поверхности грани входа установлены дополнительные зеркальные отражатели, которые наклонены к поверхности грани входа под углом 90°-δ и выполнены в виде жалюзи с устройством поворота относительно поверхности грани входа, угол наклона дополнительных зеркальных отражателей к поверхности грани входа расположен разнонаправленно с острым двухгранным углом φ фокусирующей призмы, оси устройства поворота дополнительного зеркального отражателя на грани входа и оси устройства поворота зеркального отражателя на устройстве переотражения с гранью переотражения находятся в одной плоскости, перпендикулярной поверхности входа, длина проекции дополнительного зеркального отражателя на поверхность входа больше длины проекции зеркального отражателя устройства отражения на поверхность входа на величину В способе изготовления солнечного модуля с концентратором путем изготовления фокусирующей призмы из оптически прозрачного материала, установки приемника излучения, устройства переотражения с зеркальными отражателями из закаленного листового стекла или другого прозрачного листового материала изготавливают и герметизируют стенки полости фокусирующей призмы с острым двухгранным углом при вершине 2-12° и затем заполняют полученную полость оптически прозрачной средой, устанавливают герметично приемник излучения и производят сборку дополнительных зеркальных отражателей с устройствами поворота на рабочей поверхности фокусирующей призмы и устройства поворота для устройства переотражения.

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к солнечным энергетическим модулям с концентраторами для получения электричества и/или тепла. Солнечный модуль с концентратором состоит из приемника солнечного излучения и цилиндрического солнечного концентратора, отражающая поверхность которого образована прямоугольными зеркально отражающими пластинами - фацетами.

Изобретение относится к области металлургии и гелиоэнергетики и может быть использовано на гелиоустановках при изготовлении и монтаже отражательных элементов. Способ изготовления отражательного устройства гелиоустановки включает прокатку полотна, установку его в корпус отражательного устройства и последующее его растяжение с усилием, которое определяется по эмпирической формуле: T I = ( δ h 1,33 ) ⋅ в Е ⋅ 10 − 3 где: TI - усилие растяжения полотна, тс; δh - поперечная разнотолщинность полотна; мм (h - толщина полотна); в - ширина полотна, мм; Е - модуль упругости первого рода в кгс/мм2 для материала полотна, используемого в отражательном элементе.

Изобретение относится к области солнечной энергетики, в частности к гибким фотоэлектрическим модулям, которые, помимо основной функции, могут быть дополнительно использованы в качестве элементов промышленного и строительного дизайна, подвергающихся упругой деформации в продольном и/или поперечном направлении.

Изобретение предназначено для поддержания комфортных параметров воздуха в малоэтажных зданиях, преимущественно на животноводческих фермах. Система гелиотеплохладоснабжения, содержащая южный, выполненный из поглощающего солнечную радиацию материала, и северный воздухопроводы, расположенные на соответствующих сторонах здания, тепловой аккумулятор, образующий с полом здания подпольный воздухопровод, сообщенный с южным, а также расположенные под тепловым аккумулятором один над другим теплообменный и грунтовый воздухопроводы, первый из которых сообщен с северным, а второй снабжен грунтовыми теплопроводящими трубами, при этом система снабжена размещенной в тепловом аккумуляторе вихревой трубой, входом сообщенной с подпольным воздухопроводом, «холодным» каналом - с помещением, а «горячим» - через тепловой аккумулятор с грунтовым воздухопроводом, выходы подпольного и грунтового воздухопроводов подсоединены к «холодному» каналу вихревой трубы, а за местом их подсоединения установлен фильтр, при этом южный и северный воздухопроводы сообщены с атмосферой, а теплообменный - с помещением, отличающаяся тем, что грунтовой воздухопровод выполнен из композиционного материала, который включает металлическое основание, теплоизоляционный и теплоаккумулирующий тонковолокнистый базальт и гидроизоляцию, причем тонковолокнистый базальт продольно расположен в растянутом положении по длине грунтового воздухопровода и закреплен в виде слоя между металлическим основанием и гидроизоляцией. Изобретение позволит устранить тепловые потери при длительной работе в условиях изменяющегося температурно-влажностного режима грунта, воздействующего на элементы системы гелиотеплохладоснабжения путем выполнения слоем грунтового трубопровода из композиционного материала с закрепленным тонковолокнистым базальтом продольно растянутым по длине между металлическим основанием и гидроизоляцией. 2 ил.

Изобретение относится к способу производства электроэнергии из биотоплива и солнечной энергии. Заявляется система производства электроэнергии из солнечной энергии с использованием котла на биотопливе (6) в качестве дополнительного источника теплоты, которая включает концентрирующий солнечный коллектор, котел на биотопливе (6), турбогенератор, при этом в концентрирующем солнечном коллекторе в качестве рабочего тела используется вода и применяются трубки солнечного коллектора (13) среднего давления, скомбинированные в последовательно-параллельную матрицу, выход концентрирующего солнечного коллектора соединен с основанием барабана (6а) котла на биотопливе (6) через второй клапан управления (22), а выход пара из барабана котла на биотопливе (6а) соединен с цилиндром (3) турбогенератора (1). В такой системе селективно используются солнечная энергия и источник тепла от котла на биотопливе в зависимости от погодных условий. Также раскрыт способ производства электроэнергии с использованием системы. Изобретение обеспечивает стабильную работу, что повышает эффективность ее использования. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение предназначено для поддержания комфортных параметров воздуха в малоэтажных зданиях, преимущественно на животноводческих фермах. Система гелиотеплохладоснабжения и качественного воздухообмена в зданиях содержит южный, выполненный из поглощающего солнечную радиацию материала, и северный воздухопроводы, расположенные на соответствующих сторонах здания, тепловой аккумулятор, образующий с полом здания подпольный воздухопровод, сообщенный с южным воздухопроводом, а также расположенные под тепловым аккумулятором один над другим теплообменный и грунтовый воздухопроводы, первый из которых сообщен с северным, а второй снабжен грунтовыми теплопроводящими трубами, при этом система снабжена размещенной в тепловом аккумуляторе вихревой трубой, а теплообменный воздухопровод снабжен всасывающим фильтром, который установлен в помещении и выполнен в виде узла очистки внутреннего воздуха, состоит из диффузора с винтообразными продольно размещенными канавками, входящими в круговую канавку, соединенную со сборником загрязнений, в котором размещено осушивающее устройство в виде емкости с адсорбирующим веществом. Изобретение должно обеспечить очистку выбрасываемого воздуха и устранение специфических для животноводческих ферм запахов. 3 ил.

Изобретение относится к преобразованию тепловой энергии в электрическую и может применяться в качестве автономного источника электрической энергии, используя для нагрева, например, солнечную тепловую энергию или любой другой источник тепла. Устройство для реализации способа содержит нагреватель-испаритель 1 с теплообменными ребрами 2, аэролифт 3, конденсатор 4, эжектор 5, преобразователь энергии 6, патрубок 7. Внутри устройства циркулирует жидкость 8. Технический результат состоит в упрощении реализации способа, конструкции, повышении надежности, долговечности, экологичности и экономичности, расширении области применения. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к области энергетики и может быть использована для выработки электроэнергии, горячей воды и пара. Способ получения тепловой и электрической энергии включает фокусирование солнечных лучей концентратором на неподвижную тепловоспринимающую поверхность и последующее передвижение по ней фокуса в соответствии с перемещением солнца, нагрев через тепловоспринимающую поверхность теплоносителя и преобразование полученной тепловой энергии в электрическую. В качестве концентратора используют вогнутое зеркало, которое перемещают путем слежения за солнцем, при этом тепловоспринимающую поверхность размещают на пересечении вертикальной и горизонтальных осей, вокруг которых осуществляют поворот концентратора при слежении. Для поворота концентратора вокруг вертикальной оси включают первый электродвигатель, в результате чего червяк 5 начинает вращаться и поворачивать зубчатое колесо 2 вместе с платформой 1. При достижении концентратором нужного положения (азимута) выключают первый электродвигатель. Для поворота концентратора вокруг горизонтальной оси включают второй электродвигатель, благодаря чему начинают вращаться вал 14 с червяком 13, который посредством зубчатого колеса 12 и связанного с ним червяка 10 поворачивает зубчатый сектор 9 с осью 6 и колесом 7. При этом за счет цепной передачи 8 происходит поворот ведомого колеса 15 с горизонтальной осью 17 и концентратором до требуемого положения, после чего производят его фиксирование путем выключения двигателя. При этом на нижней части тепловоспринимающей поверхности сферы 19 формируется световое пятно сконцентрированных солнечных лучей, которое перемещается по этой поверхности в процессе слежения за солнцем в течение светового дня. Изобретение должно обеспечить повышение стабильности параметров энергоносителей, повышение КПД, а также улучшение эксплуатационных характеристик. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение предназначено для поддержания комфортных параметров воздуха в малоэтажных зданиях, преимущественно на животноводческих фермах. Система гелиотеплохладоснабжения содержит южный, выполненный из поглощающего солнечную радиацию материала, и северный воздухопроводы, расположенные на соответствующих сторонах здания, тепловой аккумулятор, образующий с полом здания подпольный воздухопровод, сообщенный с южным воздухопроводом, а также расположенные под тепловым аккумулятором один над другим теплообменный и грунтовый воздухопроводы, второй из которых снабжен грунтовыми теплопроводящими трубами, при этом в тепловом аккумуляторе размещена вихревая труба, выходы подпольного и грунтового воздухопроводов подсоединены к «холодному» каналу вихревой трубы, при этом южный и северный воздухопроводы сообщены с атмосферой, а теплообменник - с помещением, а также южный воздухопровод снабжен суживающимся соплом, которое установлено вне помещения и содержит завихритель, состоящий из четырех пластин, причем у входного отверстия суживающегося сопла на внутренней поверхности выполнена круговая канавка, соединенная с устройством удаления загрязнений. Технический результат изобретения заключается в снижении энергозатрат на привод нагнетательного вентилятора путем очистки всасываемого атмосферного воздуха от каплеобразных и твердых частиц. 2 ил.

Изобретение относится к области энергетики, а именно к области использования солнечной энергии, и может быть применено при генерировании электрического тока с использованием энергии солнечного излучения в качестве источника теплового излучения. Солнечная энергетическая установка включает, по меньшей мере, один коллектор, теплоакуммулятор кратковременного хранения тепловой энергии, парогенератор, паровую турбину, конденсатор, причем теплоакуммулятор кратковременного хранения тепловой энергии заполнен высокотемпературной жидкостью, при этом установка включает первый замкнутый циркуляционный контур с высокотемпературным теплоносителем, в который последовательно включены коллектор и теплоакуммулятор кратковременного хранения тепловой энергии, причем первый контур содержит теплообменник, расположенный в теплоакуммуляторе кратковременного хранения тепловой энергии, второй замкнутый циркуляционный контур с высокотемпературной жидкостью, в который последовательно включены теплоакуммулятор кратковременного хранения тепловой энергии и парогенератор, причем второй контур содержит два теплообменника, расположенные, соответственно, в теплоакуммуляторе кратковременного хранения тепловой энергии и в парогенераторе, заполненном высокотемпературной жидкостью, третий замкнутый циркуляционный контур с низкокипящим рабочим веществом. Техническим результатом изобретения является увеличение эффективности преобразования солнечной энергии. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

В одном варианте выполнения изобретения предложен способ подачи электроэнергии при помощи источника возобновляемой энергии, включающий: обеспечение первого источника возобновляемой энергии, причем первый источник возобновляемой энергии является непостоянным или не обеспечивает достаточного количества энергии; подачу энергии от первого источника возобновляемой энергии на электролизер с целью формирования энергоносителя посредством электролиза; избирательное реверсирование электролизера, позволяющее использовать его в качестве топливного элемента; и подачу энергоносителя на электролизер для выработки энергии, причем первый источник возобновляемой энергии, электролизер или энергоноситель получает дополнительное тепло от первого источника тепла; и первый источник тепла выбран из группы, состоящей из геотермального и солнечного источника тепла. 5 н. и 36 з.п. ф-лы, 26 ил.

Изобретение относится к устройствам альтернативного энергоснабжения с использованием комбинированных средств получения тепла, холода и электричества при помощи ветровой и солнечной энергии, которые предназначены преимущественно для автономного кондиционирования и горячего водоснабжения жилых и промышленных зданий. Комплекс автономного электротеплоснабжения здания установлен на крыше здания внутри прозрачного купола, в верхней зоне купола укреплен бак-накопитель теплоносителя, внутри которого размещен контейнер с теплоаккумулирующим материалом, а внутри контейнера размещен теплогенератор, кинематически связанный с валом ветропривода, бак-накопитель установлен на опорной вертикальной трубе квадратного сечения, сообщающейся с теплоносителем, теплоизолированной по двум внешним граням, замкнутый контур образуют бак, радиаторы нагрева-охлаждения, труба квадратного сечения и эрлифт, включающий воздушный насос с возможностью подачи воздуха из трубы, сообщающейся с воздушным слоем над теплоносителем в баке, в полость трубы квадратного сечения посредством микропористого распылителя, отражатель солнечных лучей выполнен в виде параболического конуса с вертикальной осью оптического фокуса, с которым совмещена вертикальная труба, на двух гранях вертикальной трубы размещены элементы Пельтье, дополнительно снабженные поглотителями солнечного излучения в виде оребренных металлических пластин, элементы Пельтье электрически соединены последовательно и подключены через разделительные диоды параллельно электрогенератору и обмотке подмагничивания ферромагнитного ротора к суммирующему диоду питания воздушного насоса и стабилизатору заряда буферного аккумулятора, подключенного через инвертор к электросети, которая соединена с переключателем режимов элементов Пельтье через регулируемый выпрямитель тока и выключателем электронагревателя теплоносителя в баке-накопителе. Изобретение должно повысить степень использования возобновляемых источников энергии. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к тепло- и гелиотехнике, а именно к ресурсосберегающим и энергосберегающим устройствам, основанным на солнечной энергии и обеспечивающим микроклимат в различных сооружениях, использующих водоемы, находящиеся вблизи них. Наземная часть гелиоэнергетического сооружения состоит из солнечно-теплового теплообменника в форме двойной крыши, состоящей из двух частично или полностью прозрачных покрытий 19 и 20, смесительного 5 и поверхностного 8 теплообменников, теплоаккумулятора 1, эффективность которого повышена за счет конструкции приемного и заборного температурных распределителей. Наземная часть сооружения соединена трубами с прудом или бассейном, с которым происходит водообмен водонаполненного теплоаккумулятора 1 посредством смесительного 5 и поверхностного 8 теплообменников, в которых в процессе их функционирования происходит аэрация воды. Наземная часть гелиоэнергетического сооружения может быть связана с плавучей наводной частью, включающей выравнивающие емкости с выравнивающим распределителем, посредством которого обеспечивается выравнивание плавучей части сооружения по уровню, плавающие солнечные коллекторы, а также коллекторы, конструктивно совмещенные с солнечными батареями, с экономичными приводами их ориентации на солнце. При таком выполнении повышается эффективность использования гелиоэнергетического сооружения. 24 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх