Комбинированная ветросиловая энергоустановка

Авторы патента:

F03D9/00 - Приспосабливание ветряных двигателей для особых целей; агрегатирование ветряных двигателей с приводимыми ими устройствами (при преобладании отличительных признаков приводимых устройств см. классы, к которым отнесены эти устройства)

Владельцы патента RU 2598859:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") (RU)

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Комбинированная ветросиловая энергоустановка содержит ветродвигатель, агрегатированный с приводимыми им через систему механических передач силовыми агрегатами: компрессором теплового насоса, соединенного гидравлически с подземным бассейном; воздушным компрессором, соединенным своим входом с атмосферой, а выходом с накопителем сжатого воздуха; воздушным компрессором, соединенным своим входом с атмосферой, а выходом с системой вентиляции и кондиционирования; водяным насосом питьевого водоснабжения, соединенным входом с источником питьевой воды, а выходом с водонапорным баком; резервным электрогенератором; компрессором холодильника с морозильной камерой; водяным циркуляционным насосом системы отопления; по меньшей мере двумя насосами гидроаккумулирующей системы, гидравлически соединенными каждый своим входом с емкостью нижнего уровня, а выходом - с емкостью верхнего уровня жидкости. Жидкость может быть водой, рассолом или другим антифризом. Самая глубокая точка дна верхней емкости гидравлически связана с входом, а нижняя емкость - с выходом гидротурбины, установленной на плавучем понтоне на поверхности жидкости нижней емкости и вращающей основной электрогенератор, который включен в электросеть объекта. Все компрессоры и насосы выполнены в виде нагнетателей объемного типа действия. Комбинированная ветросиловая энергоустановка содержит батарею электрических аккумуляторов, соединенную с основным электрогенератором через выпрямительное зарядное устройство, а с резервным электрогенератором постоянного тока - напрямую, и преобразователь постоянного тока от батареи электрических аккумуляторов в переменный. Компрессоры, насос подачи питьевой воды и циркуляционный насос системы отопления снабжены дублирующими электроприводами, работающими непосредственно от батареи электрических аккумуляторов. Технический результат заключается в расширении диапазона скоростей полезно используемого ветра от самых низких до максимально возможных. 1 табл., 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Комбинированная ветросиловая энергоустановка относится к альтернативной экологически чистой энергетике и может быть применена для автономного энергоснабжения как жилого здания или туристического комплекса, так и сельскохозяйственного, животноводческого, производственного или военного объекта, топливозаправочной станции и тому подобного.

Использование энергии ветра проблематично из-за переменности скорости ветра и наличия периодов полного штиля. Поэтому работа ветродвигателя непосредственно на электрогенератор практически не обеспечит надежного автономного энергоснабжения объекта даже при наличии накопления электроэнергии в стандартных аккумуляторных батареях, учитывая низкую электроемкость при их большой массе, габаритах и стоимости.

Известна ветроэнергетическая установка по патенту РФ №112289 на полезную модель, опубликованному 10.01.2012, ветродвигатель в которой вращает электрогенератор с постоянной скоростью, а излишки энергии при усилении ветра через специальный электромагнитный тормоз направляются на привод компрессора теплового насоса для выработки тепловой энергии. Недостатком данного устройства является его неработоспособность при низкой скорости ветра и полном штиле.

Известна ветротепловая гидроустановка по патенту РФ №2455524 на изобретение, опубликованному 10.07.2012, которая содержит "приводной ветродвигатель с вертикальным валом 1, кинематически связанным с гидронасосом 3 и ферромагнитным ротором 2, размещенным внутри герметичной емкости с магнитной жидкостью 6 в поле электрической обмотки возбуждения 5 и постоянного магнита 7, расположенных снаружи этой емкости, термически соединенной с радиатором обогрева 13 потребителей тепловой энергии. Емкость с магнитной жидкостью 6 и ротором 2 снабжена жидкостной рубашкой 4 теплоотвода, гидравлически связанной с гидроцилиндром 8 перемещения постоянного магнита 7, а через циркуляционный гидронасос 3 - с расширительным баком 14 и выходным трубопроводом радиатора обогрева 13. Емкость через регулировочный вентиль 9 соединена последовательно с тепловым реле 10, электробатареей термоэлементов 11 и автоматическим клапаном термостата 12, шунтирующим входной и выходной трубопроводы радиатора обогрева 13. Обмотка возбуждения 5 электрически подключена к электробатарее термоэлементов 11 через нормально замкнутые контакты теплового реле 10 и реле уровня 16 расширительного бака 14, снабженного предохранительным клапаном 15 предельно допустимого давления". Недостатками данной конструкции являются недоиспользование энергии ветра при выработке электричества вследствие тройного преобразования энергии с низкими коэффициентами полезного действия, особенно в термоэлементах, а также неработоспособность при низкой скорости ветра и полном штиле.

Наиболее близкой к предлагаемому устройству является комбинированная энергосистема по патенту РФ №101104 на полезную модель, опубликованному 10.01.2011, содержащая ветродвигатель, приводящий компрессор с накопителем воздуха в виде гибкой оболочки, использующий накопленный воздух турбодетандер, вращающий электрогенератор, а также "дополнительно газотурбинную установку (ГТУ) и магистраль с регулировочным краном, связывающую газодинамически газотурбинную установку с выходом турбодетандера, причем газотурбинная установка состоит из газогенератора и силового блока, при этом газогенератор включает компрессор газогенератора, камеру сгорания и турбину газогенератора, соединенные газодинамически последовательно между собой, где турбина газогенератора и компрессор также механически связаны между собой, а силовой блок состоит из турбины блока и механически связанного с ней электрогенератора блока, при этом магистраль соединена с газотурбинной установкой через вход компрессора газогенератора, а выход турбины связан с атмосферой через турбину силового блока". Недостатками этой установки являются сложность, ограничивающая ее применение только в крупных промышленных объектах, незначительная аккумулирующая способность накопителя воздуха в виде гибкой оболочки и недоиспользование из-за этого энергии ветра с высокой скоростью, а также зависимость от снабжения газотурбинным топливом рассматриваемой комбинированной энергосистемы при низкой скорости ветра и полном штиле.

Задачей предлагаемого изобретения является создание комбинированной ветросиловой энергоустановки для автономного энергоснабжения объекта, т.е. получения электричества, холода, тепла, запаса сжатого воздуха, подачи воздуха для вентиляции и кондиционирования, пополнения запаса питьевой воды.

Технический результат заключается в расширении диапазона скоростей полезно используемого ветра от самых низких до максимально возможных для местности, в которой будет смонтирована предлагаемая энергоустановка. Обеспечена полная автономность всех видов энергоснабжения для любого, даже не имеющего обслуживающего персонала объекта. Установка дает надежное энергоснабжение объекта в периоды с низкой скоростью ветра и при полном штиле, которые вероятны по статистике метеонаблюдений для местности ее монтажа.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемой комбинированной ветросиловой энергоустановки для автономного энергоснабжения объекта, содержащей ветродвигатель, агрегатированный с приводимыми им через систему механических передач силовыми агрегатами:

- компрессором теплового насоса, предназначенного для отопления объекта и горячего водоснабжения (ГВС), источником низкопотенциального тепла которого служит, например, грунт и подземный бассейн, в котором может утилизироваться вторичное тепло объекта, например, вентиляции и канализации;

- воздушным компрессором, соединенным своим входом с атмосферой, а выходом с накопителем сжатого воздуха для дальнейшего его использования после редуцирования при стандартном давлении, например, 0,6 МПа для привода пневмоинструментов, окрасочных устройств, пневмоавтоматики, шиномонтажных станков на СТО, шлангов подкачки шин на АЗС, доильных установок на фермах, для аэрации прудов рыборазведения и т.д.;

- воздушным компрессором, соединенным своим входом с атмосферой, а выходом с системой вентиляции и кондиционирования;

- водяным насосом питьевого водоснабжения, соединенным входом с источником питьевой воды, а выходом с водонапорным баком, вмещающим определенный в техзадании на проект запас воды;

- резервным электрогенератором, аналогичным автомобильному, работоспособным в широком диапазоне скоростей вращения, который непосредственно подключен к батарее электрических аккумуляторов, что обеспечивает надежность энергоснабжения при временном выходе из строя основного электрогенератора или гидротурбины;

- компрессором холодильника с морозильной камерой;

- водяным циркуляционным насосом системы отопления;

- по меньшей мере двумя насосами гидроаккумулирующей системы, гидравлически соединенными каждый своим входом с емкостью нижнего уровня, а выходом - с емкостью верхнего уровня жидкости, при этом емкости могут быть естественного происхождения или искусственными, а жидкость может быть водой, рассолом или другим антифризом в зависимости от климата, что обеспечивает надежное и экономичное аккумулирование механической энергии ветра.

Самая глубокая точка дна верхней емкости связана трубопроводом со входом, а нижняя емкость - с выходом гидротурбины, размещенной на плавучем понтоне на поверхности жидкости нижней емкости и вращающей основной электрогенератор, который полностью обеспечивает электроэнергией объект. Площади дна и объемы указанных емкостей, преимущественно с вертикальными стенками, выполнены с таким соотношением, которое обеспечивает работу гидротурбины и основного электрогенератора при почти постоянном перепаде уровней жидкости между емкостями во время самого долгого периода безветрия для данной местности по данным статистики метеонаблюдений. Эти признаки направлены на бесперебойное электроснабжение при любой силе ветра и полном штиле.

Все вышеперечисленные компрессоры и насосы - объемного типа действия, например, винтовые, то есть их производительность прямо пропорциональна скорости привода, а ветродвигатель имеет достаточный запас прочности, поэтому работоспособен без искусственного снижения его аэродинамической эффективности при максимально возможной скорости ветра в данной местности, установленной по данным статистики метеонаблюдений. При этом развиваемая ветродвигателем максимальная мощность не превышает суммарной номинальной мощности агрегатированных с ним компрессоров, насосов и резервного электрогенератора. Этот признак направлен на полное использование энергии ветра даже штормовой силы.

Для полного использования энергии ветра, начиная от самых малых скоростей и до максимальной, все перечисленные компрессоры, насосы и резервный электрогенератор подключаются к ветродвигателю и отключаются от него в любых сочетаниях на ходу, в том числе автоматически, через систему механических передач, например шестеренных.

Комбинированная ветросиловая энергоустановка также содержит: батарею электрических аккумуляторов, соединенную с основным электрогенератором через выпрямительное зарядное устройство, а с резервным электрогенератором постоянного тока - напрямую, во время сниженного потребления электроэнергии по сравнению с вырабатываемой; преобразователь постоянного тока от батареи электрических аккумуляторов в переменный ток стандартного напряжения (иначе называемый «источник бесперебойного питания») для обеспечения работы электроприборов объекта в случае временной остановки основного электрогенератора; дублирующие электроприводы, работающие непосредственно от батареи электрических аккумуляторов при временной остановке ветродвигателя и даже основного электрогенератора и приводящие в движение все насосы и компрессоры систем жизнеобеспечения.

Такое сочетание признаков дополнительно повышает надежность энергоснабжения.

Для устойчивого холодоснабжения морозильная камера холодильника заключена в емкостный накопитель холода, в качестве наполнителя содержащий вещество, замерзающее с отводом от него скрытой теплоты застывания и плавления при минусовой температуре от -15 до -35°С, например ~-20°С. В накопителе холода размещен дополнительный параллельный воздуховод системы вентиляции для охлаждения воздуха при необходимости.

Для надежного теплоснабжения передача тепла высокого потенциала от теплового насоса к воде системы отопления и воде системы горячего водоснабжения происходит в емкостном теплообменнике, являющемся одновременно и тепловым аккумулятором. Данный аккумулятор заполнен водой и содержит внутри дополнительную емкость с теплопроводными тонкими стенками, заполненную веществом с температурой плавления от +45 до +65°С, и с высокой удельной теплотой застывания и плавления.

При избытке тепла в помещениях в летнее время, но достаточной скорости ветра, чтобы не отключать циркуляционный насос системы отопления от ветродвигателя и тем самым полностью использовать ветроэнергию для отвода тепла от помещений через трубы и радиаторы отопления, энергоустановка снабжена дополнительной параллельной ветвью системы отопления с принудительной циркуляцией. Данная ветвь снабжена на конце теплоотдающим змеевиком, который размещен в подземном бассейне, служащим по существу дополнительным тепловым аккумулятором и источником тепла низкого потенциала для теплового насоса. Это повышает количество переносимого с холодной стороны на горячую сторону контура теплового насоса тепла на единицу затрачиваемой механической энергии (коэффициент ε_к), т.е. увеличивает эффективность теплового насоса. Из таблицы 1 и диаграммы, размещенной ниже таблицы, следует, что при фиксированной температуре на горячей стороне теплового насоса и росте температуры на холодной стороне снижение перепада температур в два раза - с 70° до 35° - увеличивает количество забираемого из окружающей среды тепла на единицу затраченной работы в ~2,3 раза (8,23/3,61=2,28).

На фиг. 1 изображена схема комбинированной ветросиловой энергоустановки согласно предлагаемому изобретению, содержащей ветродвигатель 1, агрегатированный с приводимыми им через систему механических передач 2 силовыми агрегатами: компрессором 3 холодильника 4 с морозильной камерой 5; компрессором 6 теплового насоса 7, источником низкопотенциального тепла которого служит грунт и вода в подземном бассейне 8; воздушным компрессором 9, соединенным своим входом 10 с атмосферой, а выходом с накопителем 11 сжатого воздуха; воздушным компрессором 12, соединенным своим входом с атмосферой, а выходом с системой 13 вентиляции и кондиционирования; водяным насосом 14 питьевого водоснабжения, соединенным входом с источником 15 питьевой воды, а выходом с водонапорным баком 16. Ветродвигатель 1 также агрегатирован с еще по меньшей мере двумя насосами 17 и 18 гидроаккумулирующей системы, гидравлически соединенными каждый своим входом с емкостью 19 нижнего уровня 20, а выходом - с емкостью 21 верхнего уровня 22 жидкости 23. Самая глубокая точка дна 24 верхней емкости 21 гидравлически связана с входом гидротурбины 25, а нижняя емкость 19 - с выходом гидротурбины 25, размещенной на плавучем понтоне на уровне 20 поверхности жидкости нижней емкости 19 и соединенной с валом основного электрогенератора 26, который электрически включен в электросеть объекта (на рисунке условно не показана). В свою очередь, электросеть объекта соединена с батареей электрических аккумуляторов 27, подзаряжаемых от электрогенератора 26 через выпрямительное устройство 28. Преобразователь 29 тока и напряжения своим входом подключен к батарее электрических аккумуляторов 27, а выходом - к электросети объекта. Относящиеся к системе жизнеобеспечения компрессоры 3, 6, 9, 12 и насосы 14, 38 соединены механически, например, через шлицевые скользящие полумуфты (на рисунке условно не показаны) с дублирующими электроприводами 30, подключенными электрически непосредственно к батарее электрических аккумуляторов 27. Морозильная камера 5 холодильника 4 заключена в емкостный накопитель 31 холода, при этом в емкостном накопителе 31 холода размещен дополнительный параллельный воздуховод 32 системы 13 вентиляции и кондиционирования. Передача тепла от теплового насоса 7 к воде системы 33 отопления и к воде системы 34 горячего водоснабжения происходит в емкостном теплообменнике 35, являющемся одновременно и тепловым аккумулятором 35, заполненным водой и содержащим внутри герметичную дополнительную емкость 36 с другим легкоплавким веществом.

Для отвода излишков тепла от помещений в летний период помимо охлаждения воздуха приточной вентиляции устроена дополнительная ветвь 37 системы отопления с циркуляцией от насоса 38, снабженная на конце теплоотдающим змеевиком 39, который размещен в подземном бассейне 8.

К ветродвигателю 1 через систему механических передач 2 при необходимости на ходу подключается резервный электрогенератор 40 постоянного тока, аналогичный автомобильным электрогенераторам, напрямую заряжающий батарею электрических аккумуляторов 27.

Комбинированная ветросиловая энергоустановка работает следующим образом.

При слабом ветре ветродвигатель 1 приводит в движение через систему механических передач 2 компрессор 3 холодильника 4 с морозильной камерой 5, при этом одновременно падает температура в емкостном накопителе 31 холода до температуры замерзания (например, ~-20°С) заполняющей его жидкости, например, водяного рассола, и далее весь период превращения рассола в лед продолжается отвод скрытой теплоты замерзания/плавления. Такая конструкция с аккумулированием холода позволяет дольше сохранять пониженную температуру в морозильной камере 5 и в примыкающем к ней холодильнике 4 в случае непредвиденной временной остановки компрессора 3, т.е. повышается надежность энергоустановки. В случае ослабления ветра до такого значения скорости, что и привод компрессора 3 невозможен, или полного безветрия, автоматически отключается механическая связь через систему механических передач 2 с ветродвигателем 1, но подключается механическая связь компрессора 3 с дублирующим электроприводом 30, питаемым от батареи электрических аккумуляторов 27, и процесс работы холодильника не прерывается.

Также при безветрии автоматически от батареи электрических аккумуляторов 27 поддерживается работа компрессора 6 теплового насоса 7 и заданная температура в системах 34 ГВС и 33 отопления, чему способствует накопленное в дополнительной емкости 36 скрытое тепло плавления при постоянной температуре.

Кроме этого, в период безветрия аналогично включаются по мере надобности электроприводы 30 на компрессорах 9, 12 и на насосах 14, 38. В это время благодаря накопленной в емкости 21 жидкости продолжается работа гидротурбины 25, приводящей во вращение основной электрогенератор 26, который снабжает переменным током стандартных параметров электросеть объекта и через выпрямитель 28 подпитывает батарею аккумуляторов 27. В случае непредвиденной временной остановки электрогенератора 26 автоматически включается преобразователь 29 тока и напряжения и обеспечивает электросеть объекта бесперебойным питанием от батареи электрических аккумуляторов 27 на время ремонта электрогенератора 26 или гидротурбины 25.

По мере усиления ветра к ветродвигателю 1 подключаются автоматически поочередно компрессоры 9 и 12, за ними агрегаты, которые получают сигнал об исчерпании связанных с ними накопителей, например, питьевой воды в водонапорном баке 16 - водяной насос 14, заряда батареи электрических аккумуляторов 27 - резервный электрогенератор 40, теплоты в емкостном теплообменнике 35 - компрессор 6 теплового насоса 7 и т.д. После пополнения накопителей тепла, холода, воды и воздуха в системах жизнеобеспечения и сохранении средней силы ветра потребление энергии в системах жизнеобеспечения снижается, т.к. они автоматически отключаются, скорость вращения ветродвигателя 1 растет и автоматика через систему механических передач 2 подключает первый насос 17 гидроаккумулирующей системы, который перекачивает жидкость из нижней емкости 19 в верхнюю емкость 21. При скорости ветра от средней до максимально возможной включается еще более мощный насос 18 (или несколько подобных) для создания надежного запаса жидкости в верхней емкости 21. При штормовом ветре, действующем, как правило, недолго, полную мощность ветродвигателя поглощают все имеющиеся потребители, попутно создавая запасы энергии всех видов. При наличии электросвязи с внешней электросетью возможна поставка излишков электричества стороннему потребителю.

В летний период при необходимости кондиционирования зданий отключается ветвь контура системы отопления 33 со змеевиком в емкостном теплообменнике 35, включается дополнительная ветвь 37 системы отопления и при работе насоса 38 тепло из зданий отводится через змеевик 39 в подземный бассейн 8. В следующем периоде отопления это тепло вернется к потребителям при меньшей затрате механической энергии в компрессоре 6 теплового насоса 7 благодаря повышенной температуре подземного бассейна 8.

Таким образом, благодаря новому сочетанию признаков в предлагаемом устройстве достигнуты задачи изобретения: расширение диапазона скоростей полезно используемого ветра от самых низких до максимально возможных в данной местности и полная автономность всех видов энергоснабжения для любого, даже не имеющего обслуживающего персонала объекта, за весь период безветрия, который вероятен для данной местности по статистике метеонаблюдений.

1. Комбинированная ветросиловая энергоустановка, содержащая ветродвигатель, отличающаяся тем, что ветродвигатель агрегатирован с приводимыми им через систему механических передач силовыми агрегатами:
- компрессором теплового насоса, соединенного гидравлически с подземным бассейном;
- воздушным компрессором, соединенным своим входом с атмосферой, а выходом с накопителем сжатого воздуха;
- воздушным компрессором, соединенным своим входом с атмосферой, а выходом с системой вентиляции и кондиционирования;
- водяным насосом питьевого водоснабжения, соединенным входом с источником питьевой воды, а выходом с водонапорным баком;
- резервным электрогенератором, работоспособным во всем возможном для конкретной установки диапазоне скоростей вращения;
- компрессором холодильника с морозильной камерой;
- водяным циркуляционным насосом системы отопления;
- по меньшей мере двумя насосами гидроаккумулирующей системы, гидравлически соединенными каждый своим входом с емкостью нижнего уровня, а выходом - с емкостью верхнего уровня жидкости;
причем емкости могут быть естественного происхождения или искусственными, а жидкость может быть водой, рассолом или другим антифризом, кроме того, самая глубокая точка дна верхней емкости гидравлически связана с входом, а нижняя емкость - с выходом гидротурбины, установленной на плавучем понтоне на поверхности жидкости нижней емкости и вращающей основной электрогенератор, который включен в электросеть объекта, также объемы и площади дна указанных емкостей имеют такие величины, чтобы обеспечить работу гидротурбины во время самого долгого периода безветрия для местности размещения энергоустановки по данным статистики метеонаблюдений; в свою очередь все перечисленные компрессоры и насосы выполнены в виде нагнетателей объемного типа действия; также комбинированная ветросиловая энергоустановка содержит батарею электрических аккумуляторов, соединенную с основным электрогенератором через выпрямительное зарядное устройство, а с резервным электрогенератором постоянного тока - напрямую, и преобразователь постоянного тока от батареи электрических аккумуляторов в переменный, кроме того, все перечисленные компрессоры, насос подачи питьевой воды и циркуляционный насос системы отопления снабжены дублирующими электроприводами, работающими непосредственно от батареи электрических аккумуляторов.

2. Комбинированная ветросиловая энергоустановка по п.1, отличающаяся тем, что все перечисленные агрегаты имеют возможность подключения к ветродвигателю и отключения от него в любых сочетаниях на ходу, в том числе автоматически, через систему механических передач.

3. Комбинированная ветросиловая энергоустановка по п.1, отличающаяся тем, что морозильная камера холодильника заключена в емкостный накопитель холода, в качестве наполнителя использующий жидкое вещество, замерзающее при минусовой температуре от -15°С до -35°С, при этом в накопителе холода размещен дополнительный параллельный воздуховод системы вентиляции.

4. Комбинированная ветросиловая энергоустановка по п.1, отличающаяся тем, что оснащена емкостным теплообменником, являющимся одновременно и тепловым аккумулятором, заполненным водой и содержащим внутри дополнительную емкость с теплопроводными тонкими стенками, заполненную твердым веществом с температурой плавления от +45°С до +65°С.

Похожие патенты:

Ветроэлектрогенератор // 2598506

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к магнитоэлектрической генерации, использующей для вращения энергию воздушного потока. Ветроэлектрогенератор содержит постоянный магнит на роторе и одну индукционную катушку на статоре, и дополнен единичным сегментом генератора, который включает полый металлический цилиндр, внешняя поверхность которого выполнена с покрытием из неполярного диэлектрика, внутренний объем цилиндра разделен на рабочую зону и зону накопления заряда изолирующим диском, внутри зоны накопления заряда установлено устройство подачи отрицательного заряда на поверхность металлического цилиндра от слаботочного источника высокого напряжения, внутри рабочей зоны единичного сегмента генератора соосно цилиндру на изолирующем диске расположен конденсатор с внешней и внутренней обкладками, и трансформатор, первичная обмотка которого одним концом соединена с внутренней поверхностью рабочей зоны цилиндра единичного сегмента, другим - с внешней обкладкой конденсатора, индукционная катушка расположена вне рабочей зоны единичного сегмента генератора, внутренняя обкладка конденсатора соединена с одним из концов обмотки индукционной катушки, второй конец обмотки индукционной катушки выполнен свободным и изолирован неполярным диэлектриком, концы вторичной обмотки трансформатора выведены через изолирующий диск и зону накопления заряда за пределы цилиндра и подключены к клеммам нагрузки.

Способ и устройство для бесперебойной выработки электроэнергии на ветроэнергетической установке // 2598116

Изобретение относится к возобновляемой альтернативной энергетике, а именно к способу и устройству для выработки электроэнергии на ветроэнергетической установке.

Ветродвигатель с вертикальной осью вращения, ветродинамическим контуром и его гиревым регулятором, сопряжённым с полиспастно-протяжным устройством // 2597705

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ветродвигатель с вертикальной осью вращения, ветродинамическим контуром и его гиревым регулятором, сопряженным с полиспастно-протяжным устройством, содержащий вращающуюся ветротурбину с вертикальной осью вращения.

Альтернативная гидроэлектростанция // 2597378

Изобретение относится к конструкциям для получения электроэнергии из возобновляемых источников. Альтернативная гидроэлектростанция содержит водохранилище верхнего бьефа 2, конструкцию для его размещения на необходимой высоте, в которую включено здание с машинным залом, гидротурбину, устройство подвода воды к гидротурбине, ветродвигатель 7 с вертикальной осью вращения, водохранилище нижнего бьефа 1.

Способ работы ветроэнергетической установки или, соответственно, ветрового парка // 2596904

Изобретение относится к способу работы ветроэнергетической установки или ветрового парка. Предложен способ работы ветроэнергетической установки или ветрового парка и электрически соединенного с ними блока преобразования мощности в газ, при котором ветроэнергетическая установка или ветровой парк генерирует электрическую мощность и подает ее в подключенную к ветроэнергетической установке или к ветровому парку электрическую сеть.

Ветроэнергетическая установка и способ управления ветроэнергетической установкой или ветровой электростанцией // 2591366

Изобретение относится к ветроэнергетической установке (100), содержащей гондолу (104) и ротор (106), первый и/или второй микроволновый и/или радиолокационный измерительный блок (1100, 1200) для излучения микроволновых и/или радиолокационных сигналов и для регистрации отражений микроволновых и/или радиолокационных сигналов для получения данных о ветре и/или метеорологических данных или информации относительно поля ветра спереди и/или сзади ветроэнергетической установки (100), и систему управления ветроэнергетической установкой, которая управляет работой ветроэнергетической установки (100) в зависимости от данных, регистрируемых с помощью первого и/или второго измерительного блока (1100, 1200).

Блочная ярусная с концентраторами, электронагревателями и глушителями ветровая электростанция // 2589583

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветровым электростанциям. Блочная ярусная с концентраторами, электронагревателями и глушителями ветровая электростанция состоит из установленной и закрепленной на фундаменте блочной ярусной эстакады.

Способ ориентации ветроэнергетических установок с горизонтально-осевыми пропеллерными турбинами // 2588914

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к ветроэнергетическим установкам с горизонтально-осевыми пропеллерными турбинами. Способ ориентации ветроэнергетических установок с горизонтально-осевыми пропеллерными турбинами относительно направления воздушного потока, включающий в себя установку их на платформе с возможностью ее вращения в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, при этом, для устойчивой ориентации оси каждой турбины параллельно ветровому потоку, платформу выполняют так, чтобы для обеспечения статически устойчивого положения каждой турбины в ветровом потоке центр бокового давления всей конструкции платформы с турбинами находился за вертикальной осью вращения платформы.

Ветродизельная система автономного электроснабжения // 2588613

Использование: в области электроснабжения. Технический результат - повышение надежности электроснабжения и уменьшение установленной мощности электрооборудования.

Ветро-гидросиловая установка // 2587731

Изобретения относятся к области ветроэнергетики и гидроэнергетики и могут быть использованы для привода различных устройств, а также для производства электроэнергии.

Генератор для безредукторной ветроэнергетической установки // 2599411

Изобретение относится к генератору для безредукторной ветроэнергетической установки, к ветроэнергетической установке с таким генератором и способу возведения ветроэнергетической установки. Генератор (1) для безредукторной ветроэнергетической установки (100) со статором (2) и ротором (4), где статор (2) и/или ротор (4) имеют обмотки (14, 30), изготовленные из алюминия, причем генератор (1) имеет ротор внешнего типа, причем между статором и ротором существует воздушный зазор и диаметр (6) воздушного зазора больше 4,3 м. Изобретение направлено на повышение механической устойчивости и снижение веса генератора безредукторной ветроэнергетической установки. 3 н. и 4 з.п. ф-лы. 5 ил.

Электрическая станция // 2599880

Изобретение относится к области малой энергетики, в частности к электрическим станциям. Электрическая станция, состоящая из пневматической системы двойного действия, при которой рабочий процесс совершается нагрузкой, обеспечивающей движения рабочего тела из воздушной камеры, а при снятии нагрузки рабочий процесс обеспечивает движение потока воздуха из атмосферы в воздушную камеру, содержит рабочий орган. Рабочий орган состоит из воздушной камеры с воздуховодами, сообщающими внутреннюю полость воздушной камеры с внешней атмосферой. Боковые стенки воздушной камеры выполнены с возможностью изменения внутреннего объема полости камеры за счет уменьшения или увеличения размеров стенок по высоте путем создания или снятия нагрузки и за счет упругости и эластичности материала. Внутренний объем воздушной камеры устанавливается в исходное положение пружинами, размещенными по наружному периметру воздушной камеры. Внутри воздуховодов установлены ветродвигатель с электрогенератором. При этом электрическая станция расположена в котловане, днище воздушной камеры упирается в дно котлована, рабочая поверхность площадки воздушной камеры расположена на уровне прилегающей поверхности котлована. Изобретение направлено на обеспечение непрерывного режима работы электрической станции. 5 ил.

Ветровентиляторная установка // 2602661

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветровентиляторная установка содержит корпус, дефлектор, ветроколесо, расположенное в корпусе на вертикальном валу установки, входные каналы, выполненные тангенциально направленными и наклонными к вертикальной оси установки, входные каналы имеют воздушные заслонки. Дополнительно содержит конфузорную диафрагму и вентиляторное колесо, установленные под ветроколесом. Оба колеса выполнены коническими с криволинейными лопатками по конической спирали Архимеда с лемнискатным профилем, направленными против часовой стрелки со стороны торцов меньших оснований конусов колес, установленных на общем вертикальном валу, обращенными торцами меньших оснований конусов колес друг к другу. Дефлектор выполнен диффузорным с лемнискатным профилем внутренней поверхности, а входные каналы с воздушными заслонками выполнены криволинейными по конической спирали Архимеда, в плане имеющие направление против часовой стрелки и лемнискатный профиль внутренней поверхности. Изобретение направлено на усиление вертикальной составляющей общего потока и повышение эффективности использования энергии порывистых, вихревых и тепловых газовоздушных потоков окружающей среды, промышленных и жилых объектов. 3 ил.

Блок воздушных и пневматических устройств // 2604971

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Блок воздушных и пневматических устройств содержит три колонны (3), которые состоят из соосно расположенных сегментов (2) и соединены жесткими соединительными стержнями (4). Статоры (5) указанных сегментов (2) имеют четыре стойки (7), соединенные с плитами (8) и (9), причем по меньшей мере одна стойка (7) имеет прикрепленный к ней трубопровод (31) для подачи сжатого воздуха, причем указанный трубопровод снабжен соплами (32). Валы (23) роторов (6) одной колонны (3а) связаны с компрессорным узлом (33), который соединен с резервуаром (34) для сжатого воздуха. Резервуар (34) для сжатого воздуха соединен посредством электромагнитного клапана (36), узла (37) сжатого воздуха и его ответвлений к трубопроводам (31) статоров (5) других колонн (3b) и (3с). Электромагнитный клапан (36) соединен посредством системы (38) управления с измерителем скорости ротора (6). Изобретение направлено на непрерывную выработку электроэнергии. 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

Способ управления электрическим генератором // 2605083

Изобретение относится к способу управления генератором электрической энергии, подключенным в точке сетевого подключения к электрической сети электроснабжения, содержащему этапы ввода электрической мощности в электрическую сеть электроснабжения, причем генератор работает в первой рабочей точке, прерывание ввода, так что мощность не вводится в электрическую сеть электроснабжения, когда имеет место или индицируется неисправность в электрической сети электроснабжения или неисправность ввода в электрическую сеть электроснабжения, возобновление ввода, так что электрическая мощность вновь вводится в электрическую сеть электроснабжения, причем генератор предпринимает возобновление ввода во второй рабочей точке или соответственно переходит в эту вторую рабочую точку, и вторая рабочая точка по сравнению с первой рабочей точкой рассчитана таким образом, что ввод в сеть электроснабжения выполняется с более высоким запасом стабильности. Технический результат - нормализация и стабилизация условий в электрической сети электроснабжения. 13 з.п. ф-лы, 10 ил.

Ветроэнергетическая установка и способ ввода электрической энергии // 2605446

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для ввода электрической энергии в электрическую, трехфазную сеть. Техническим результатом является повышение качества электроэнергии сети. В ветроэнергетической установке и способе ввода электрической энергии в электрическую трехфазную сеть (8) осуществляются следующие этапы: ввод электрического тока посредством блока (2) ввода энергии в точке (60) подключения к сети, регистрация асимметрии в сети (8) электропитания, в частности, компоненты системы обратной последовательности в сети (8) электропитания, ввод в сеть (8) электропитания асимметричной составляющей тока для по меньшей мере частичной компенсации зарегистрированной асимметрии, причем ввод асимметричной составляющей тока осуществляется таким образом, что блок (2) ввода энергии для этого ведет себя как потребитель. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Ветровой гидравлический теплогенератор // 2605868

Изобретение относится к теплогенераторам, преобразующим энергию ветра в тепловую, и может быть использовано для нагрева воды в системах отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий. Техническая задача - создание высокоэффективного устройства, позволяющего нагревать теплоноситель в системах отопления или горячего водоснабжения при помощи энергии ветрового потока, за счет сил трения в высоковязкой жидкости. Для решения поставленной задачи ветровой гидравлический теплогенератор содержит цилиндрический наружный и внутренний корпус, крышку, днище, приводной вертикальный вал, подвижные и неподвижные лопасти, патрубки для подвода и отвода нагреваемой воды, штуцер с пробкой для заполнения высоковязкой жидкостью. Для снятия осевых нагрузок от ветроколеса в нижней части установлен упорный роликовый подшипник, а в верхней части - шариковый подшипник для возможности работы устройства на малых скоростях ветрового потока, также во внутренних полостях на поверхности внутреннего и наружного корпусов установлены неподвижные лопатки для повышения теплоотдачи за счет увеличения поверхности теплообмена. 1 ил.

Способ получения и использования углеводородного топлива // 2606948

Изобретение относится к способу получения и использования углеводородного топлива. Способ включает либо добычу СO2 из дымового газа объекта, сжигающего покупное углеводородное топливо, либо CO2 со стороны, либо добычу СО2 из воздуха, либо одновременное или частичное использование всех трех указанных источников СО2, и включающего добычу Н2 из воды способом ее электролиза с использованием электроэнергии ветровой энергетической установки (ВЭУ), с последующим соединением СО2 и Н2, реакция которых дает углеводородное топливо. При этом способ характеризуется тем, что ВЭУ выполняют с ветротурбиной (ветротурбинами), имеющей вертикальную ось вращения, и эта ВЭУ функционирует в единой технологической схеме на общей производственной площадке с объектом, сжигающим углеводородное топливо, а комплексная технология прототипа получения углеводородного топлива осуществляется внутри строительного объема опорной башни ВЭУ. Использование предлагаемого изобретения позволяет снизить шумовое, тепловое и химическое загрязнение окружающей среды, а также получать углеводороды, используя компактную компоновку оборудования. 1 з.п. ф-лы, 15 ил.

Система использования динамической силы текучей среды на плавучей конструкции и судно, приводимое в движение ветром // 2607713

Изобретение относится к системе использования динамической силы текучей среды на плавучей конструкции и судну, приводимому в движение ветром, в котором используется система динамической силы текучей среды. Система для использования динамической силы текучей среды на плавучей конструкции содержит установку для извлечения энергии из ветра или воды и плавучую конструкцию, поддерживающую установку. Установка включает в себя часть приема силы, предназначенную для приема динамической силы текучей среды, и опоры, поддерживающие часть приема силы. Установка имеет расположенный под водой центр тяжести, поддерживается с возможностью отклонения относительно плавучей конструкции при помощи любого из следующих элементов: цилиндрического шарнира, универсального шарнира, сферического шарикового подшипника и упругой опоры корпуса, расположенных между плавучей конструкцией и установкой. Установка поддерживается с возможностью вращения вокруг центральной оси опоры относительно плавучей конструкции. По меньшей мере, сила ветра используется в качестве энергии потока текучей среды. Часть приема силы включает в себя ветроприемную часть, предназначенную для приема силы ветра в воздухе. Опора включает в себя верхнюю опору, поддерживающую ветроприемную часть, и нижнюю опору, поддерживающую балласт, расположенный под водой, при этом верхняя опора и нижняя опора соединены друг с другом коаксиально с возможностью вращения друг относительно друга в неподвижно закрепленном состоянии относительно центральной оси опоры при помощи размещенного между ними подшипника. Изобретение направлено на компенсацию опрокидывающего момента и уменьшение наклона. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 19 ил.

Тепловая ветроэнергетическая установка // 2610164

Изобретение относится к тепловой ветроэнергетической установке. Тепловая ветроэнергетическая установка содержит ветродвигатель, тепловой аккумулятор, систему отопления и горячего водоснабжения. Ветродвигатель снабжен электрическим синхронным генератором и запитанными от него посредством электрического кабеля водогрейными электродными котлами, анемометром и тахометром, посредством которых поддерживается оптимальная быстроходность ротора ветродвигателя при разной скорости ветра, путем регулирования мощности водогрейных электродных котлов. Изобретение направлено на повышение использования энергии ветра в широком диапазоне значений скорости ветра в районах Крайнего Севера и Дальнего Востока. 1 ил.