Ветровой гидравлический теплогенератор

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.

 

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.

Известен теплогенератор гидравлический, включающий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, вертикальный вал, патрубки входа холодной и выхода горячей воды и закручивающего устройства (патент РФ 2228503, 2004 г.). Данный теплогенератор имеет сложную конструкцию и не использует в качестве источника энергии ветроустановку.

Известна ветроэнергетическая аккумулирующая установка Парахина И.Е., содержащая ветродвигатель с силовым валом, инерционный аккумулятор с приводным валом, связанный через обгонную муфту с силовым валом, электрический генератор и закручивающее устройство в виде чередующихся друг с другом горизонтальных лопастей, прикрепленных к валу и сосуду (А.с. СССР №1195043, 1985 г.). Данная установка сложна по конструкции и эксплуатации и не предназначена для нагрева жидкостей.

Известен фрикционный нагреватель, содержащий бак с нагреваемой средой, на дне которого установлен неподвижный диск, контактирующий с подвижным диском, имеющий с боков лопасти, причем он через вертикальный вал соединен с ветродвигателем (авт. свид. СССР №1627790, Бюл. №6, 1991 г.).

В известном нагревателе ограничено количество трущихся друг о друга технических элементов, которые необходимо достаточно часто заменять, что не позволяет бесперебойно снабжать теплом потребителей.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является ветровой теплоэлектрической генератор (Ветровой теплоэлектрический генератор RU 2371604), содержащий в составе цилиндрический корпус с крышкой и днищем, приводной вертикальный вал, трубчатый змеевик, электрический генератор и закручивающее устройство в виде лопастей, принятый в качестве прототипа.

Недостатком данного теплогенератора является неэффективная система передачи тепловой энергии теплоносителю системы отопления или горячего водоснабжения через трубчатый змеевик, расположенный в кожухе устройства.

Целью изобретения является усовершенствование существующего ветрового теплогенератора с целью повышения эффективности его работы.

Техническая задача - создание высокоэффективного устройства, позволяющего нагревать теплоноситель системы отопления или горячего водоснабжения при помощи энергии ветрового потока за счет жидкостного трения высоковязкой жидкости.

Технический результат данного изобретения состоит в усовершенствовании существующего ветрового теплоэлектрического генератора, установкой в полости для движения теплоносителя неподвижных лопаток, увеличивающих поверхность теплообмена, установкой на валу в нижней части роликового упорного подшипника, служащего для снятия осевых нагрузок от ветроколеса, приводящего вал устройства в движение, а в верхней части шарикового подшипника для возможности работы устройства на малых скоростях ветрового потока.

На рис. 1 изображена конструкция ветрового гидравлического теплогенератора, состоящего из наружного цилиндрического корпуса 6, верхней 5 и нижней 7 крышек наружного цилиндрического корпуса, внутреннего цилиндрического корпуса 8, верхней 12 и нижней 9 крышек внутреннего цилиндрического корпуса, вала 1 с муфтой для присоединения ветроустановки, упорного роликового 10 и шарикового 11 подшипников, подвижных закрепленных на валу 1 лопастей 2, неподвижных закрепленных на внутреннем цилиндрическом корпусе 8 лопастей 3, чередующихся друг с другом, направляющих лопаток 15, закрепленных на наружном цилиндрическом корпусе 6, направляющих лопаток 16, закрепленных на внутреннем цилиндрическом корпусе 8, штуцера 4 для заполнения внутреннего цилиндрического корпуса высоковязкой жидкостью (например, веретенным маслом) и штуцеров 13 для входа нагреваемого теплоносителя и 14 выхода теплоносителя. Количество рядов неподвижных и подвижных лопастей определяется исходя из мощности подключаемых к теплогенератору потребителей. В одном ряду расположены 4 подвижные лопасти, закрепленные на валу, под углом 90° друг к другу, а ниже располагаются 4 неподвижные лопасти, закрепленные на внутреннем цилиндрическом корпусе под углом 90° друг к другу. Изгиб подвижных и неподвижных лопастей имеет противоположное направление.

Ветровой гидравлический теплогенератор работает следующим образом.

Ветроустановка передает крутящий момент на вал 1, на котором закреплены лопасти 2, которые начинают вращаться вместе с валом. На внутреннем цилиндрическом корпусе имеются жестко закрепленные лопасти 3. Все пространство между подвижными и неподвижными лопастями заполнено высоковязкой жидкостью (например, веретенным маслом). Под действием подвижных лопастей 2 относительно неподвижных лопастей 3 высоковязкая жидкость начинает перемещаться внутри цилиндрического корпуса. Из-за возникающего жидкостного трения высоковязкой жидкости происходит повышение ее температуры. По законам теплопередачи высоковязкая жидкость отдает тепло стенке внутреннего цилиндрического корпуса 8, а через нее циркулирующему в полости между внутренним цилиндрическим 8 и внешним цилиндрическим 6 корпусами теплоносителю. Для повышения теплообмена на внешней стенке внутреннего цилиндрического корпуса 8 закреплены лопатки 16, играющие роль теплоотводящих ребер. Также для увеличения поверхности теплообмена с внутренней стороны наружного цилиндрического корпуса 6 установлены неподвижные лопатки 15. Проходя между лопатками 15 и 16, поток теплоносителя нагревается. Лопатки, установленные на внутреннем цилиндрическом корпусе, перпендикулярны по отношению к внутреннему цилиндрическому корпусу и на наружном цилиндрическом корпусе устанавливаются под углом 105°.

Для снятия осевых нагрузок от ветроколеса на валу в нижней части установлен упорный роликовый, а в верхней части шариковый подшипники для возможности работы устройства на малых скоростях ветрового потока. Их смазка производится за счет разбрызгивания масла (высоковязкой жидкости), находящегося внутри теплогенератора.

Ветровой гидравлический теплогенератор для производства тепловой энергии 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, отличающийся тем, что 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.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для ввода электрической энергии в электрическую, трехфазную сеть. Техническим результатом является повышение качества электроэнергии сети.

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.

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).

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.

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.

Изобретение относится к генератору для безредукторной ветроэнергетической установки, к ветроэнергетической установке с таким генератором и способу возведения ветроэнергетической установки.

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.

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.

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

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к области силовых механизмов, а именно к ветряным и водяным двигателям. Установка предназначена для преобразования энергии потока воды или ветра и содержит основание 1, вал 3, ротор 4, жестко установленный на валу 3 с возможностью вращения вокруг своей оси, лопасти 10, установленные с возможностью изменения своего положения по отношению к потоку, нагрузочное устройство. Установка снабжена корпусом 2, установленным на основании 1, в котором размещен вал 3, поворотной втулкой 5, установленной в отверстии ротора 4, рычагами с роликами, жестко закрепленными на поворотной втулке 5, основным кулачком 8 с выступами и впадинами, сидящим на диске 9, установленном на корпусе 2, цепной передачей 16 для передачи вращения нагрузочному устройству от лопастей 10, пружинами. Лопасти 10 установлены в отверстиях ротора 4 перпендикулярно оси вращения ротора 4. Ролики вместе с рычагами установлены с возможностью качения по выступам и впадинам основного кулачка 8, преодолевая усилия пружин, и поворачивания лопастей на 90° и обратно, устанавливая лопасти 10 перпендикулярно потоку при рабочей фазе и вдоль потока при нерабочей. Изобретение направлено на создание мощной и удобной в эксплуатации установки. 4 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к агрегатированию ветродвигателей с теплогенератором. Оппозитный ветротеплогенератор, в котором теплогенератор расположен между двумя однотипными роторными ветродвигателями, валы которых сочленены с осями верхнего и нижнего однотипных соосных многоцилиндровых роторов теплогенератора. При этом однотипные роторные ветродвигатели осуществляют оппозитное вращение верхнего и нижнего однотипных соосных многоцилиндровых роторов теплогенератора, все межцилиндровое пространство которого заполнено вязким жидким теплоносителем, а в узких зазорах межцилиндрового пространства возникает течение Тейлора. Изобретение направлено на повышение эффективности ветротеплогенератора при низких скоростях ветра и упрощение конструкции. 5 ил.

Изобретение относится к области энергетики возобновляемых источников и может быть использовано для комплексного преобразования кинетической энергии движущейся воды рек и ветра в электрическую энергию. Речная гидроветроэлектрическая станция включает гидротехнические сооружения: плотину 1, затворы 4, гидротурбины 5, гидрогенераторы 6 переменного тока, ветродвигатели 9 и центробежные насосы 7, управляющие блоки 12 максимального и минимального напряжения для регулирования количества работающих насосов 7. Затворы 4 обеспечивают необходимую концентрацию потока воды и создание напора. Гидрогенераторы 6 преобразуют энергию движущейся воды в электрическую энергию. Ветродвигатели 9 и насосы 7 обеспечивают подъем воды из нижнего бьефа 3 в верхний бьеф 2. Для передачи механической энергии от ветродвигателей 9 к центробежным насосам 7 применяется электрическая передача с использованием постоянного тока. Изобретение направлено на увеличение годовой выработки электрической энергии и снижение её стоимости. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к автономным энергетическим устройствам. Автономный источник энергоснабжения, включающий установленную на башне-опоре ветросиловую установку, механически связанную с электрогенератором и компрессором-бустером, связанным трубопроводом с резервуаром высокого давления, и турбодетандер, содержит дополнительный компрессор, механически связанный с ветросиловой установкой, дополнительный электрогенератор, механически связанный с турбодетандером, расположенный в башне-опоре резервуар низкого давления, внутри которого соосно размещен резервуар высокого давления. Резервуар низкого давления снабжен регулирующим клапаном и связан трубопроводом с дополнительным компрессором, компрессором-бустером и турбодетандером. Резервуар высокого давления выполняет одновременно функции аккумулятора энергии сжатого воздуха и аккумулятора тепла, используемого для нагрева воздуха в резервуаре низкого давления, поступающего на вход турбодетандера. Изобретение направлено на стабильное обеспечение потребителей электричеством. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к приводному устройству нестабильной электрогенерирующей системы. Приводное устройство (1) для приведения в действие вращающегося вала (21) включает в себя кольцевой корпус (11), узел (12) магнитного маятника, электромагнитный узел (13) и блок (14) управления. Узел (12) магнитного маятника выполнен с возможностью вращения вокруг центра (112) кольцевого корпуса (11), через который проходит вращающийся вал (21), и соединен с вращающимся валом (21) с возможностью совместного вращения. Электромагнитный узел (13) и блок (14) управления расположены на расстоянии друг от друга и установлены на кольцевом корпусе (11). Блок (14) управления может включать и выключать электромагнитный узел (13) для генерирования магнитной силы между узлом (12) магнитного маятника и электромагнитным узлом (13) для способствования вращению узла (12) магнитного маятника и обеспечения прохождения узла (12) магнитного маятника мимо электромагнитного узла (13) соответственно. Технический результат состоит в повышении качества электроэнергии путем генерирования дополнительной кинетической энергии за счет силы тяжести и инерции магнитного маятника. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области ветроэнергетики и электротехники. Ветроэнергетическая установка содержит ветроколесо, соединенное посредством вала с мультипликатором, выходной вал которого соединен с обгонной муфтой, соединенной с асинхронным генератором с короткозамкнутым ротором, который электрически соединен с батареей пусковых конденсаторов, трансформаторами напряжения, диодным мостом, блоком управления, электрически соединенным с аккумуляторной батареей. Ветроэнергетическая установка дополнительно снабжена электромеханическим аккумулятором с переменой энергоемкостью, системой управления электромеханическим аккумулятором и электромагнитной муфтой скольжения. Обмотки электромеханического аккумулятора с переменной энергоемкостью намотаны на статор, закрепленный неподвижно к раме ветроэнергетической установки. Ротор выполнен из немагнитного материала, к которому с внутренней стороны закреплены ферромагнитные вставки, а с наружной стороны полукольца инерционного маховика, который соединен с асинхронным генератором с короткозамкнутым ротором при помощи электромагнитной муфты скольжения с возможностью передачи необходимого количества момента от электромеханического аккумулятора с переменной энергоемкостью на ротор асинхронного генератора с короткозамкнутым ротором. Изобретение направлено на упрощение обслуживания и ремонта элементов, повышение коэффициента использования ветрового потока при различных скоростях ветра за счет отказа от двойного преобразования энергии. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к средствам выращивания растений вне грунта в замкнутом пространстве с искусственно созданной средой. Комплекс содержит несколько аэропонных и/или гидропонных блоков, аккумуляторы тепловой энергии в виде теплоизолированного резервуара с водой, присоединенного к ветроэнергетической установке. Каждый аэропонный и/или гидропонный блок выполнен из светопроницаемого материала, в качестве которого использован поликарбонат с применением добавки LSE. Эти блоки снабжены отдельными растворными узлами с соединенными между собой теплоизолированными резервуарами для отстоя и приготовления питательного раствора, емкостью для удобрений и имеют отдельные, соединенные с блоком управления, пульты управления с датчиками и исполнительными механизмами. Каждый аэропонный блок снабжен распылителями раствора, присоединенными к магистрали подачи сжатого воздуха от ветроэнергетической установки. Каждый резервуар для приготовления питательного раствора присоединен теплоизолированным трубопроводом к теплоизолированному резервуару. Обеспечивается возможность одновременного выращивания разных растений. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

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.

Наверх