Ветровой аккумулятор тепла


 


Владельцы патента RU 2557158:

Реснянская Анна Станиславовна (RU)
Шамсудинов Тагир Фасхидинович (RU)

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных объектов. Задачей изобретения является улучшение условий эксплуатации и повышение коэффициента преобразования механической энергии в тепловую. Поставленная задача решается в ветровом аккумуляторе тепла, содержащем металлический цилиндрический корпус с патрубками входа и выхода жидкости, внутри по его высоте прикреплены горизонтальные лопатки, чередующиеся с лопатками, прикрепленными снаружи к коаксиальной емкости. Емкость заполнена теплоаккумулирующим веществом, изменяющим свое агрегатное состояние в рабочем диапазоне температур. Она установлена на подвижном кольце, контактирующем с неподвижным диском, установленным на днище корпуса. К валу, расположенному в центре корпуса, снизу прикреплена основная фреза, а в средней части прикреплена дополнительная фреза с наклонными лопастями с кривизной, обратной кривизне лопастей основной фрезы. К основной фрезе прикреплен снизу подвижный диск с осевым отверстием, контактирующий с неподвижным диском, имеющим радиальные отверстия. 1 ил.

 

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения.

Известен водяной тепловой аккумулятор, имеющий резервуар с патрубками входа и выхода холодной и горячей воды, нагреватель и регулировочное устройство (А.С. СССР №1721407, 1992 г.).

В известном водяном тепловом аккумуляторе использован традиционный нагреватель и сложный механизм управления.

Известен аккумулятор тепла, содержащий вертикальный контейнер с цилиндрической боковой стенкой, заполненный теплоаккумулирующим веществом, изменяющим свое агрегатное состояние в рабочем диапазоне температур (А.С. СССР №1753211, 1992 г.).

Известный аккумулятор тепла использует электрическую энергию извне и для систем отопления и горячего водоснабжения не предназначен.

Известно грунтозаборное устройство землесосного снаряда, включающее фрезерный разрыхлитель с лопастями, установленный на приводном валу перед всасывающим наконечником. На приводном валу также установлена дополнительная фреза с наклонными лопастями, причем их кривизна обратна кривизне лопастей фрезерного разрыхлителя (А.С. СССР №431283, 1974 г.).

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 с размещенным на ней полым сосудом с жидкостью, через которую лопасти взаимодействуют между собой (А.С. СССР №1195043, 1985 г.).

В известной установке производится в основном преобразование энергии ветра в электрическую энергию с низкой надежностью и сложностью процесса преобразования.

Технический результат заключается в улучшении условий эксплуатации аккумулятора тепла, увеличении поверхностей соприкосновения, способствующие преобразованию механической энергии в тепловую, т.е. повышении коэффициента преобразования.

Для получения указанного технического результата предлагается ветровой аккумулятор тепла, содержащий металлический цилиндрический корпус, в центре которого расположен приводной вал, через муфту связанный с силовым валом ветродвигателя, коаксиально-герметичную емкость с теплоаккумулирующим веществом, фрезы с лопастями и чередующие между собой лопатки. К приводному валу в нижней части прикреплена основная фреза, а в средней части прикреплена дополнительная фреза с наклонными лопастями с кривизной, обратной кривизне лопастей основной фрезы, которая нижней частью жестко прикреплена к конической формы металлическому подвижному диску, а с боков лопастями прикреплена к коаксиально-герметичной емкости, заполненной теплоаккумулирующим веществом, изменяющим свое агрегатное состояние в рабочем диапазоне температур, подвижный диск контактирует с неподвижным металлическим диском, установленным на днище корпуса, имеет осевое отверстие, и хвостовик, в котором выполнены радиальные отверстия, сообщенные гидравлически с радиальными отверстиями неподвижного диска, причем емкость жестко установлена на подвижном кольце, контактирующем на периферийной верхней части с неподвижным диском, а внутри корпуса по его высоте прикреплены лопатки, чередующиеся с аналогичными частично изогнутыми лопатками, прикрепленными снаружи емкости.

На фиг.1 изображен схематически ветровой аккумулятор тепла, в разрезе. Ветродвигатель не показан, т.к. им может быть любой из известных конструкций.

Ветровой аккумулятор тепла содержит металлический цилиндрический корпус 1, в центре которого расположен проводной вал 2, через муфту 3 связанный с силовым валом 4 ветродвигателя (не показан). К валу 2 в нижней части прикреплена основная фреза 5, а в средней части прикреплена дополнительная фреза 6 с наклонными лопастями 7, причем их кривизна обратна кривизне лопастей основной фрезы 5. В нижней части фреза 5 жестко прикреплена к конической формы металлическому подвижному диску 8, а с боков лопастями прикреплена к коаксиально-герметичной емкости 9, заполненной теплоаккумулирующим веществом 10, например парафином, изменяющим свое агрегатное состояние в рабочем диапазоне температур.

Подвижный диск 8 контактирует с неподвижным металлическим диском 11, установленным на днище корпуса 1, имеет осевое отверстие 12 и хвостовик 13, в котором выполнены радиальные отверстия 14, сообщенные гидравлически с радиальными отверстиями 15 неподвижного диска 11. Емкость 9 жестко установлена на подвижном кольце 16, контактирующем на периферийной верхней части с неподвижным диском 11. Снаружи корпус 1 имеет входной 17 и выходной 18 патрубки, внутри по его высоте прикреплены лопатки 19, чередующие с аналогичными частично изогнутыми лопатками 20, прикрепленные снаружи емкости 9, способствующие при их вращении нагнетать жидкость вниз. Корпус 1 заполнен жидкостью 21, например водой, может быть расположен как в подземном положении, покрытый слоем гидроизоляции, так и в наземном положении, покрытый слоем теплоизоляции. Фрезы 5 и 6 при вращении засасывают воду с боков корпуса 1 через отверстия 15, 14 и 12, выдавливают ее вверх для последующей циркуляции.

Ветровой аккумулятор тепла работает следующим образом.

При появлении ветра достаточной силы вращается силовой вал 4 ветродвигателя. Вместе с валом 4 вращается вал 2 с фрезами 5 и 6, диском 8 и емкостью 9 с кольцом 16, а также лопатки 20. Жидкость 21 в корпусе 1 придет в состояние перемещения из его средней части вверх и по наружной стенке емкости 9 с лопатками 20 вниз. Через отверстия 15, 14 и 12 жидкость поступит снова в среднюю часть корпуса 1, и процесс продолжится. Жидкость 21 в корпусе 1 будет нагреваться за счет преобразования механической энергии ветра в тепловую в следующих местах. Очевидное трение жидкости о поверхности лопастей фрезы 5 и 6, трение и закрутка потока жидкости при опускании между лопатками 19 и 20, трение о поверхности отверстий 15, 14 и 12. Трение металлической поверхности о металлическую - это трение диска 8 о впадину диска 11, кольца 16 о горизонтальную наружную поверхность диска 11 и трение хвостовика 13 о поверхность в вертикальном отверстии в диске 11. Нагретая жидкость 21 отдает излишки тепла веществу 10, находящемуся в емкости 9 (наличие достаточной силы ветра), и наоборот, вещество 10 в емкости 9 отдает аккумулированное им тепло жидкости 21, в случае слабого ветра или его временного отсутствия. Нагретая в корпусе 1 жидкость 21 может периодически разбираться потребителем или при подсоединении патрубков 17 и 18 к системе отопления объекта циркулировать по замкнутому кругу.

Предлагаемый ветровой аккумулятор тепла занимает мало места и имеет распространенную поверхность преобразования механической энергии в тепловую. Наличие коаксиальной емкости с веществом, аккумулирующим и отдающим тепло жидкости, позволяет поддерживать ее температуру на постоянном уровне. Он может быть использован в фермерском хозяйстве и других отраслях для получения горячей воды с использованием ее в системах отопления и горячего водоснабжения.

Ветровой аккумулятор тепла, содержащий металлический цилиндрический корпус, в центре которого расположен приводной вал, через муфту связанный с силовым валом ветродвигателя, коаксиально-герметичную емкость с теплоаккумулирующим веществом, фрезы с лопастями и чередующие между собой лопатки, отличающийся тем, что к приводному валу в нижней части прикреплена основная фреза, а в средней части прикреплена дополнительная фреза с наклонными лопастями с кривизной, обратной кривизне лопастей основной фрезы, которая нижней частью жестко прикреплена к конической формы металлическому подвижному диску, а с боков лопастями прикреплена к коаксиально-герметичной емкости, заполненной теплоаккумулирующим веществом, изменяющим свое агрегатное состояние в рабочем диапазоне температур, подвижный диск контактирует с неподвижным металлическим диском, установленным на днище корпуса, имеет осевое отверстие, и хвостовик, в котором выполнены радиальные отверстия, сообщенные гидравлически с радиальными отверстиями неподвижного диска, причем емкость жестко установлена на подвижном кольце, контактирующем на периферийной верхней части с неподвижным диском, а внутри корпуса по его высоте прикреплены лопатки, чередующиеся с аналогичными частично изогнутыми лопатками, прикрепленными снаружи емкости.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу прямого разложения жидкости на водород и кислород по технологии термомеханического разрушения химических связей жидкости кинетической энергией разнонаправленного вращения и к механическому водородогазогенератору.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для обеспечения горячего водоснабжения и отопления зданий и сооружений, размещенных в местностях, где отсутствует централизованное теплоснабжение и электроснабжение.

Изобретение относится к способам воздействия на материалы и продукты с целью их активации, преимущественно к способам обезвоживания углеводородов, очистки теплоносителя, стерилизации пищевых жидкостей, подготовки нефтепродуктов к пиролизу и крекингу, переработки сложномолекулярных продуктов.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в системах отопления жилых помещений, а также в нагревателях для различных технологических процессов.

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к способам нагрева воды и других жидкостей без сжигания топлива. В предлагаемом способе и устройстве нагрев жидкостей осуществляется путем подачи ее в вихревую трубу и формирования резонансного кавитационного режима ее течения.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в системах отопления, подогрева воды для бытовых и производственных нужд. Решением технической задачи является повышение скорости нагрева жидкости.

Изобретение относится к управляемым аэростатическим летательным аппаратам. Аэростатический летательный аппарат содержит подъемный баллонет, несущий баллонет и энергетическую установку, включающую нагреватель.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных зданий. Теплогенератор фрикционный включает вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и днищем, приводной вал, патрубки входа холодной и выхода горячей воды, внизу подвижный диск с лопастями и неподвижный диск.

Изобретение предназначено для применения в области отопительной техники, а именно для нагрева воды, использующейся в отоплении и горячем водоснабжении. Ветровой теплогенератор содержит цилиндрический корпус с крышкой и днищем и цилиндрическую горизонтальную перегородку, в которых установлены опорный подшипник и опорно-упорный подшипник, с закрепленным в них вертикальным валом, имеющий сверху муфту для приема мощности от ветродвигателя, а снизу к нему прикреплен вращающийся лопаточный элемент.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных зданий. Ветровой фрикционный теплогенератор включает цилиндрический корпус с крышкой и днищем, приводной вал и патрубки входа холодной воды и выхода горячей воды справа вверху корпуса.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для нагрева жидкости в гидросистемах различного назначения, а также в качестве смесителей различных жидкостей. Задачей предлагаемого технического решения является повышение эффективности нагрева жидкости и расширение технологических свойств. Для решения поставленной задачи в устройстве для нагрева жидкостей, содержащем цилиндрический корпус с циклоном и ускорителем потока в его нижней части, тормозное устройство в верхней части, за которым установлено дно с выходным отверстием, сообщающимся с выходным патрубком, который с помощью перепускного патрубка соединен с торцем циклона, в верхней части корпуса соосно и с радиальным зазором к выходному отверстию устанавливается труба, сообщающая полость цилиндрического корпуса с атмосферой. Установка трубы, сообщающей рабочее пространство с атмосферой, повышает эффективность нагрева за счет отбора из рабочей жидкости выделяющегося воздуха и создания таким образом более благоприятных условий для прохождения звуковой волны и более активного развития акустической кавитации. 17 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики. Ветровой теплогенератор содержит роторный ветродвигатель с вертикальным валом, передающий вращательное движение через редуктор с конической зубчатой передачей баку с водой, к внутренней поверхности которого прикреплены горизонтально расположенные кольцеобразные пластины, вращающиеся между других кольцеобразных пластин, закрепленных на валу ветродвигателя, причем последние вращаются с той же скоростью, но в противоположном направлении. Зазор между вращающимися в противоположных направлениях пластинами выбран минимально возможным для прохода воды, а на всех пластинах нанесен накат в форме сетки. Интенсивное нагревание воды осуществляется за счет трения. Нагретая в баке вода поступает в неподвижный корпус, в котором размещен вращающийся бак и вращающийся в этом баке вал ветродвигателя, а из корпуса нагретая вода поступает к потребителю. Технический результат заключается в эффективном нагреве воды за счет энергии ветра. 1 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может использоваться для обогрева помещений. Нагреватель текучей среды содержит цилиндрический корпус, установленный вертикально, включающий камеру сгорания, в стенке которой размещена емкость, заполненная жидким теплоносителем. Корпус снабжен отверстием для выхода продуктов сгорания топлива, отверстиями загрузки топлива и удаления золы, патрубками подвода и отвода теплоносителя. Над камерой сгорания размещена камера подогрева воздуха, снабженная устройством для подвода воздуха. Внизу камеры подогрева размещен вход вертикальной телескопической трубы, выход которой расположен в камере сгорания; в нижней части телескопической трубы закреплен распределитель воздуха, содержащий муфту для подсоединения к телескопической трубе. К муфте с зазором для выхода части потока воздуха подсоединена горизонтальная пластина, на которой выполнено устройство для формирования движения упомянутой части потока воздуха по спирали в направлении к стенке камеры сгорания. В пластине под муфтой выполнено отверстие, а под отверстием к упомянутой пластине прикреплена полая конусная головка с отверстиями для выхода воздуха. Изобретение обеспечивает повышение эффективности нагрева теплоносителя за счет оптимизации потоков воздуха исходящих из распределителя в нагревателе. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в теплогенераторах кавитационного типа для разогрева жидкостей в гидросистемах различного назначения, а также в качестве смесителей различных жидкостей. В гидродинамическом кавитаторе, содержащем корпус, выполненный в виде трубы, камеру с двумя патрубками с соплами, соединенную со входом в корпус, сопла установлены с возможностью контакта со стенками камеры и направлены в сторону входа в корпус, а их оси расположены в одной плоскости под углом друг к другу. В таком кавитаторе исключены все непроизводительные течения, а потоки, участвующие в создании акустической волны, стабильны и управляемы. В результате при минимальных затратах имеется возможность получить качественную звуковую волну с требуемыми показателями, которая в корпусе и камере создает периодические кавитационные каверны нужных размеров и которые при схлопывании будут производить или больше тепловой энергии, или обеспечат более качественное протекание технологических процессов. 10 з.п. ф-лы, 15 ил.
Наверх