RU152364U1

RU152364U1 - WIND HEAT POWER PLANT

Info

Publication number: RU152364U1
Application number: RU2014101737/06U
Authority: RU
Inventors: Рудольф Анатольевич Серебряков; Валентин Павлович Аванесян; Владимир Михайлович Головко; Леонид Петрович Лущин
Priority date: 2014-01-22
Filing date: 2014-01-22
Publication date: 2015-05-27

Abstract

Ветротепловая энергетическая установка, содержащая корпус установки, ветроколесо, горизонтально установленное на вертикальный вал, связанный с потребителем, отличающаяся тем, что она содержит редуктор-мультипликатор, установленный в нижней части корпуса на тихоходном вертикальном валу и соединенный с тепловой установкой, состоящей из центробежного насоса и вихревого гидравлического теплогенератора, причем энергия вращения центробежного насоса передается вихревому генератору тепла, который нагревает циркулирующий по замкнутому контуру теплоноситель.A wind-thermal power plant comprising a plant body, a wind wheel horizontally mounted on a vertical shaft connected to a consumer, characterized in that it comprises a gear-reducer mounted in the lower part of the body on a low-speed vertical shaft and connected to a thermal installation consisting of a centrifugal pump and a vortex hydraulic heat generator, and the rotational energy of the centrifugal pump is transferred to the vortex heat generator, which heats the circulating in a closed Ntur coolant.

Description

Полезная модель относится к ветроэнергетике и использованию энергии ветра для выработки тепла для обеспечения обособленных объектов и подаче тепла в местные или централизованные энергосистемы.The utility model relates to wind energy and the use of wind energy to generate heat to provide isolated facilities and supply heat to local or centralized power systems.

Известна тепловихревая электростанция для получения энергии, содержащая трубу с генератором вихря, ветроколеса, установленные на вертикальном валу и электрогенератор, а также дополнительный генератор вихря, дефлектор, систему подогрева воздуха с трубами (патент РФ №22070660, МПК F03D 3/04, 1996 г., БИ №35).Known thermal eddy power plant for energy, containing a pipe with a vortex generator, wind wheels mounted on a vertical shaft and an electric generator, as well as an additional vortex generator, deflector, air heating system with pipes (RF patent No. 22070660, IPC F03D 3/04, 1996 , BI No. 35).

Недостатком известного решения является сложность конструкции в эксплуатации и большие гидравлические потери при организации закрутки входящего воздушного потока.A disadvantage of the known solution is the design complexity in operation and large hydraulic losses during the organization of the swirl of the incoming air flow.

Известна ветровая энергетическая установка, преобразующая энергию ветра в электрическую, механическую и другие виды энергии, которая содержит воздухозаборники, магистральный воздуховод и воздушную турбину, в котором размещают воздушную турбину, вращающую нагрузку, например, электрогенератор, насос, жернова (патент РФ №2147079, МПК F03D 3/04, 2000 г., БИ №9).Known wind power installation that converts wind energy into electrical, mechanical and other types of energy, which contains air intakes, a main duct and an air turbine, which accommodate an air turbine, a rotating load, for example, an electric generator, pump, millstone (RF patent No. 2147079, IPC F03D 3/04, 2000, BI No. 9).

Недостатком известного решения является обязательное подключение преобразователей энергии и сложность конструкции.A disadvantage of the known solution is the mandatory connection of energy converters and the complexity of the design.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является ветротепловая установка, которая может быть использована для привода электрогенераторов, гидронасоса и других механизмов полезной нагрузки малой автономной энергетики в различных отраслях народного хозяйства, (патент РФ №2244849, МПК F03D 3/04, 2004, БИ №2). Известная ветротепловая установка содержит корпус башни, состоящий из нижней конфузорной части с наклонными к ее вертикальной оси входными тангенциально направленными каналами с воздушными заслонками, верхней диффузорной части с дефлектором, ветроколесо, горизонтально установленное на вертикальный вал, дополнительный конфузорный канал, расположенный в нижней части башни, при этом вал связан с потребителем, а в нижней части расположены источники теплоты.Closest to the proposed utility model is a wind thermal installation, which can be used to drive electric generators, a hydraulic pump and other payload mechanisms of small autonomous energy in various sectors of the economy, (RF patent No. 2248849, IPC F03D 3/04, 2004, BI No. 2 ) The known wind-thermal installation comprises a tower casing, consisting of a lower confuser part with tangentially directed inlet channels with air flaps inclined to its vertical axis, an upper diffuser part with a deflector, a wind wheel mounted horizontally on a vertical shaft, an additional confuser channel located in the lower part of the tower, the shaft is connected to the consumer, and heat sources are located in the lower part.

Недостатком известного решения является сложность и громоздкость конструкции и невозможность получения тепловой энергии.A disadvantage of the known solution is the complexity and cumbersome design and the inability to obtain thermal energy.

Задачей полезной модели является создание ветротепловой энергетической установки, обеспечивающей преобразование энергии ветра в тепловую энергию.The objective of the utility model is to create a wind-thermal power plant that converts wind energy into thermal energy.

Техническим результатом от использования предлагаемой полезной модели является использование энергии ветра за счет крутящего момента от ветроколеса без электрогенератора и электрической части ветроустановки и упрощение конструкции.The technical result from the use of the proposed utility model is the use of wind energy due to the torque from the wind wheel without an electric generator and the electrical part of the wind turbine and simplification of the design.

Вышеуказанный технический достигается тем, что предлагаемая ветроэнергетическая установка для получения тепловой энергии, содержащая корпус башни, ветроколесо, горизонтально установленный вертикальный вал, связанный с потребителем, содержит редуктор-мультипликатор, установленный в нижней части корпуса на тихоходном вертикальном валу, и соединенный с тепловой установкой, состоящей из центробежного гидравлического насоса и вихревого генератора тепла, причем энергия вращения центробежного насоса передается вихревому генератору тепла, который нагревает циркулирующий по замкнутому контуру теплоноситель.The above technical is achieved by the fact that the proposed wind energy installation for generating thermal energy, comprising a tower casing, a wind wheel, a horizontally mounted vertical shaft connected to the consumer, includes a gear reducer mounted in the lower part of the casing on a low-speed vertical shaft, and connected to a thermal installation, consisting of a centrifugal hydraulic pump and a vortex heat generator, and the rotational energy of the centrifugal pump is transferred to the vortex heat generator and that heats the circulating coolant in a closed circuit.

В предлагаемой ветроустановке крутящий момент от ветроколеса через редуктор-мультипликатор вращает центробежный насос, энергия вращения которого передается вихревому генератору тепла и нагревает циркулирующую по замкнутому контуру жидкость. Из аккумулятора тепла передается теплая вода потребителю. При этом используется стандартная лопастная ветроустановка.In the proposed wind turbine, the torque from the wind wheel through the gearbox-multiplier rotates the centrifugal pump, the rotation energy of which is transmitted to the vortex heat generator and heats the liquid circulating in a closed circuit. Warm water is transferred from the heat accumulator to the consumer. In this case, a standard blade wind turbine is used.

Предложенная полезная модель основана на использовании физических особенностей «вихревого эффекта», что и реализуется в «Вихревом гидравлическом теплогенераторе». Это - устройство, вырабатывающее тепло посредством изменения физико-механических параметров жидкостной среды при ее течении под комплексным воздействием ускоренного и заторможенного движения. Ускорение потока достигается путем создания вихря в системах закрутки потока вихревого теплогенератора с одновременным сужением потока в конфузоре, а торможение - последующим его расширением в кавитационной трубе теплогенератора и развихрением потока на выходе из кавитационной трубы. (Меркулов А.П., Вихревой эффект и его применение в технике, М. Машиностроение, 1969).The proposed utility model is based on the use of the physical features of the “vortex effect”, which is implemented in the “Vortex hydraulic heat generator”. This is a device that generates heat by changing the physicomechanical parameters of a liquid medium during its flow under the complex influence of accelerated and inhibited movement. The acceleration of the flow is achieved by creating a vortex in the swirl systems of the vortex heat generator flow with a simultaneous narrowing of the flow in the confuser, and braking by its subsequent expansion in the cavitation pipe of the heat generator and the flow swirling at the outlet of the cavitation pipe. (Merkulov A.P., Vortex effect and its application in engineering, M. Mechanical Engineering, 1969).

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена общая схема ветротепловой энергетической установки.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which shows a general diagram of a thermal power plant.

Ветротепловая энергетическая установка для получения тепловой энергии содержит корпус 1 стандартные лопасти 2, установленные на тихоходном валу 3, редуктор-мультипликатор 4, соединенный посредством горизонтального вала 5 с центробежным насос 6 и вихревым генератором тепла 7, представляющими собой тепловую установку, которая соединена с аккумулятором тепла 8, в аккумуляторе размещен теплообменник 11, в который по трубам 10 подается и циркулирует нагретый теплоноситель, а по трубам 9 отводится подогретая вода к потребителю.A thermal thermal power plant for generating thermal energy comprises a housing 1 standard blades 2 mounted on a low-speed shaft 3, a gear-reducer 4 connected via a horizontal shaft 5 to a centrifugal pump 6 and a vortex heat generator 7, which is a thermal installation that is connected to a heat accumulator 8, a heat exchanger 11 is placed in the battery, into which heated coolant is supplied and circulated through pipes 10, and heated water is discharged through pipes 9 to the consumer.

Благодаря унификации узлов обеспечивается простота изготовления и сборки ветроэнергетической установки для получения тепловой энергии.Thanks to the unification of the nodes, the simplicity of manufacturing and assembling a wind power installation for generating thermal energy is ensured.

Работает предлагаемая ветротепловая энергетическая установка следующим образом.The proposed wind thermal power plant operates as follows.

В ветротепловой установке, действуя на лопасти 2, соединенные тихоходным валом 3 с редуктором-мультипликатором 4, воздушный поток своим крутящим моментом вращает, связанный с ним центробежный насос 6, энергия вращения от которого передается вихревому генератору тепла 7, нагревается циркулирующий по его замкнутому кругу теплоноситель. Затем по трубопроводам 10 теплоноситель подается в аккумулятор тепла 8, из которого по трубопроводам 9 теплая вода поступает потребителю.In a wind-driven thermal installation, acting on blades 2 connected by a low-speed shaft 3 with a gearbox-multiplier 4, the air flow rotates with its torque, the centrifugal pump 6 connected with it, the rotational energy from which is transferred to the vortex heat generator 7, and the coolant circulating in its closed circle is heated . Then, through the pipelines 10, the coolant is supplied to the heat accumulator 8, from which warm water enters the consumer through the pipelines 9.

Claims

A wind-thermal power plant comprising a plant body, a wind wheel horizontally mounted on a vertical shaft connected to a consumer, characterized in that it comprises a gear-reducer mounted in the lower part of the body on a low-speed vertical shaft and connected to a thermal installation consisting of a centrifugal pump and a vortex hydraulic heat generator, and the rotational energy of the centrifugal pump is transferred to the vortex heat generator, which heats the circulating in a closed Ntur coolant.