[go: up one dir, main page]

RU2686844C1 - Autonomous power plant - Google Patents

Autonomous power plant Download PDF

Info

Publication number
RU2686844C1
RU2686844C1 RU2018122312A RU2018122312A RU2686844C1 RU 2686844 C1 RU2686844 C1 RU 2686844C1 RU 2018122312 A RU2018122312 A RU 2018122312A RU 2018122312 A RU2018122312 A RU 2018122312A RU 2686844 C1 RU2686844 C1 RU 2686844C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
compartment
hardware
outlet
air
Prior art date
Application number
RU2018122312A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Сергеевич Григорьев
Сергей Александрович Григорьев
Дмитрий Александрович Мельник
Михаил Николаевич Филимонов
Остап Геннадьевич Лосев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт"
Priority to RU2018122312A priority Critical patent/RU2686844C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2686844C1 publication Critical patent/RU2686844C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other DC sources, e.g. providing buffering

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: invention relates to power engineering, namely to autonomous power supply systems of objects remote from central power supply. Autonomous power plant includes hardware and fuel compartment located inside the housing, primary energy source in form of renewable energy source, secondary energy source in the form of an air-cooled fuel generator, located on a heat-conducting substrate with a heating element in a heat-insulated fuel compartment of the fuel compartment, energy accumulators in the form of accumulator batteries and the unit of the installation control, located in the climatic cabinet of the hardware compartment. At that, fuel generator is equipped with steam discharge branch pipe to drain tank through thermally insulated channel and hot air discharge branch pipe, connected to distribution valve with two outlets, one outlet of which is connected to the fuel compartment air duct, and the second outlet is connected to the channel passing through the radiator, installed under the climatic cabinet and connected to the air outlet pipe of the hardware compartment.
EFFECT: higher reliability of power plant operation under conditions of extremely low temperatures.
3 cl, 3 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к малой энергетике, а именно к области автономных систем энергоснабжения предназначенных для объектов, удаленных от центрального энергоснабжения. Средствами генерации и накопления энергии в данной установке являются:The invention relates to a small power industry, in particular to the field of autonomous power supply systems intended for objects remote from the central power supply. The means of generating and storing energy in this installation are:

- Солнечные батареи;- Solar panels;

- Ветрогенератор;- Wind generator;

- Топливные генераторы;- Fuel generators;

- Аккумуляторные батареи;- Rechargeable batteries;

- Емкости для хранения топлива для топливного элемента.- Fuel storage tanks for the fuel cell.

Уровень техникиThe level of technology

Из существующего уровня техники известна гибридная автономная контейнерная электростанция (РФ Патент №162099) которая содержит солнечные панели, ветрогенераторы, аккумуляторные батареи, контроллер системы управления и распределительный щит управления, станция выполнена с обеспечением мобильности и дополнительно снабжена дизель-генераторной установкой со шкафом управления ДГУ и топливным баком. Недостатком данной модели является наличие дизель-генератора, что значительно снижает автономность энергетической установки, так как работа дизель-генератора связана с частыми техническими обслуживаниями.From the current level of technology is known hybrid autonomous container power plant (RF Patent No. 162099) which contains solar panels, wind generators, batteries, control system controller and switchboard control, the station is designed to provide mobility and is additionally equipped with a diesel generator set with a DGU control cabinet and fuel tank. The disadvantage of this model is the presence of a diesel generator, which significantly reduces the autonomy of the power plant, since the work of a diesel generator is associated with frequent maintenance.

Известен мобильный генератор электроэнергии (США Патент №US8854794), содержащий телескопическую стрелу, выдвижную опорную ногу и основание. Телескопическая стрела содержит два конца. Ветряная турбина прикреплена ко второму концу телескопической стрелы. Первый конец телескопической стрелы и первая выдвижная опорная стойка прикреплены к основанию. Электрический генератор имеет подвижную панель солнечных батарей, которая может храниться в основании и размещаться в рабочем месте. Две двери, каждая из которых оснащена солнечными панелями. Мобильный генератор электроэнергии может дополнительно содержать аккумуляторную батарею в электрической связи с солнечными батареями для хранения электроэнергии. Недостатком данной модели является то, что при эксплуатации в экстремально низких температурах, не будет обеспечен температурный режим необходимый для работы аккумуляторных батарей, так же недостатком служит отсутствие резервного источника энергии, который бы обеспечил энергоснабжение в случае дефицита энергии идущей от возобновляемых источников.The famous mobile generator of electricity (US Patent No. US8854794), containing a telescopic boom, retractable support leg and base. Telescopic boom contains two ends. The wind turbine is attached to the second end of the telescopic boom. The first end of the telescopic boom and the first retractable support column are attached to the base. The electric generator has a movable solar panel that can be stored at the base and placed in the workplace. Two doors, each of which is equipped with solar panels. The mobile electricity generator may further comprise a battery in electrical communication with solar panels for storing electricity. The disadvantage of this model is that when operating at extremely low temperatures, the temperature conditions required for battery operation will not be provided, as well as the lack of a backup energy source that would provide power supply in case of energy shortages coming from renewable sources.

Известна автономная энергетическая установка (РФ патент №162244), содержащая первичный источник энергии в виде солнечных батарей или ветрогенератора, вторичный источник энергии в виде топливного генератора на топливных элементах, который размещен на теплопроводящей подложке, в которую встроен нагревательный элемент, топливные картриджи, аккумуляторную батарею, блок управления установкой, термодатчик помещенные в термоизолированный корпус при этом патрубок отвода газа (пара) топливного генератора снабжен нагревательным элементом, размещенным вблизи наружного края патрубка. В данном техническом решении топливный генератор охлаждается воздухом посредством вентилятора, при этом тепло, снимаемое с теплообменника генератора выводится в полость термоизолированного корпуса.Known autonomous power plant (RF patent No. 162244), containing the primary energy source in the form of solar batteries or a wind generator, a secondary source of energy in the form of a fuel cell-powered generator, which is placed on a heat-conducting substrate, in which a heating element, fuel cartridges, battery is built , the installation control unit, a thermal sensor placed in a thermally insulated casing, while the gas (steam) gas outlet pipe of the fuel generator is equipped with a heating element, near the outer edge of the nozzle. In this technical solution, the fuel generator is cooled by air by means of a fan, while the heat removed from the generator heat exchanger is discharged into the cavity of the thermally insulated housing.

Недостатком данной системы является то, что нагрев патрубка выпускной трубки выводящей конденсат из топливного элемента производится за счет электрической энергии с использованием резисторов большой мощности. Отказ данного устройства с возможным коротким замыканием в сочетании с глубоким разрядом аккумуляторных батарей, а так же низкой температурой окружающей среды может привести к отказу энергоустановки в целом.The disadvantage of this system is that the heating of the outlet pipe of the condensate discharge pipe from the fuel cell is carried out at the expense of electrical energy using high power resistors. Failure of this device with possible short circuit in combination with deep discharge of batteries, as well as low ambient temperature can lead to failure of the power plant as a whole.

Так же недостатком является то, что топливный генератор находится в одном термоизолированном шкафу с аппаратурой, что вследствие работы топливного генератора может приводить к перегреву и выходу из строя элементов аппаратуры.Also a disadvantage is that the fuel generator is in the same insulated cabinet with the equipment, which, due to the operation of the fuel generator, can lead to overheating and failure of the components of the equipment.

Так же недостатком является то, что емкость с метанолом находится в одном климатическом шкафу с оборудованием, что за счет возможного наличия паров метанола в полостях контейнера может представлять опасность для технического персонала.Also a disadvantage is that the container with methanol is in the same climatic cabinet with the equipment, which, due to the possible presence of methanol vapors in the cavities of the container, can be dangerous for technical personnel.

Раскрытие изобретенияDISCLOSURE OF INVENTION

Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение надежности функционирования энергоустановки с возможностью функционирования энергоустановки в условиях экстремально низких температур.The technical problem, the solution of which the claimed invention is directed, is to increase the reliability of operation of a power plant with the possibility of the power plant functioning in conditions of extremely low temperatures.

Технический результат заявленного изобретения заключается в том, что конденсат из топливного генератора отводится в дренажную емкость, аккумуляторные батареи находятся в отапливаемом шкафу.The technical result of the claimed invention is that the condensate from the fuel generator is discharged into the drainage tank, the batteries are in a heated cabinet.

Технический результат заявленного изобретения достигается тем, что предложена автономная энергетическая установка, характеризующаяся тем, что содержит аппаратный и топливный отсек, расположенные внутри корпуса, первичный источник энергии в виде источника возобновляемой энергии, вторичный источник энергии в виде топливного генератора с воздушным охлаждением, расположенного на теплопроводящей подложке с нагревательным элементом в термоизолированном шкафу топливного отсека, накопители энергии в виде аккумуляторных батарей и блок управления установкой, расположенные в климатическом шкафу аппаратного отсека, при этом топливный генератор снабжен патрубком отвода пара в дренажную емкость через термоизолированный канал и патрубком отвода горячего воздуха соединенного с распределительным клапаном с двумя выходами, один выход которого соединен с воздуховыводящей трубой топливного отсека, а второй выход соединен с каналом, проходящим через радиатор, установленный под климатическим шкафом и соединенный с воздуховыводящей трубой аппаратного отсека. В предпочтительном варианте:The technical result of the claimed invention is achieved by the proposed autonomous power plant, characterized in that it contains a hardware and fuel compartment located inside the housing, the primary energy source in the form of a source of renewable energy, the secondary energy source in the form of an air-cooled fuel generator located on the heat-conducting substrate with a heating element in a thermally insulated cabinet of the fuel compartment, energy storage in the form of batteries and a pack unit installation, located in the climatic cabinet of the hardware compartment, while the fuel generator is equipped with a steam exhaust pipe to the drainage tank through a thermally insulated channel and a hot air exhaust pipe connected to the two-outlet control valve, one outlet of which is connected to the air exhaust pipe of the fuel compartment, and the second output connected to a duct passing through a radiator installed under the climate cabinet and connected to the air discharge pipe of the hardware compartment. In the preferred embodiment:

- в аппаратном отсеке установлен датчик температуры, соединенный с блоком управления установки;- a temperature sensor is installed in the hardware compartment, connected to the unit control unit;

- аппаратный и топливный отсеки снабжены вентиляционными отверстиями.- hardware and fuel compartments are equipped with ventilation holes.

Совокупность приведенных выше существенных признаков приводит к тому, что: обеспечивается надежность и стабильность запуска и работы установки даже в условиях низких температур.The combination of the above essential features leads to the fact that: the reliability and stability of the launch and operation of the installation is ensured even in low temperature conditions.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Сущность изобретения поясняется фигурами.The invention is illustrated by the figures.

На Фиг. 1 приведена схема автономной энергоустановки - вид справа, где цифрами обозначены:FIG. 1 is a schematic diagram of an autonomous power installation - right side view, where the numbers denote:

1. Топливный картридж;1. Fuel cartridge;

3. Топливный канал;3. Fuel channel;

4. Топливный отсек;4. Fuel compartment;

5. Патрубок отвода горячего воздуха;5. Pipe hot air;

6. Распределительный клапан;6. Distribution valve;

7. Воздуховыводящая труба;7. Air discharge pipe;

8. Канал;8. Channel;

9. Климатический шкаф;9. Climatic cabinet;

10. Радиатор;10. Radiator;

11. Аппаратный отсек;11. Hardware compartment;

12. Воздуховыводящая труба;12. Air discharge pipe;

13. Патрубок вывода воздуха наружу;13. Outlet air outlet;

14. Патрубок вывода воздуха наружу;14. Outlet air outlet;

15. Патрубок отвода пара;15. Steam branch pipe;

16. Дренажная емкость;16. Drainage tank;

17. Солнечные батареи;17. Solar panels;

18. Ветрогенератор;18. Wind generator;

19. Вентиляционное отверстие топливного отсека;19. Vent of the fuel compartment;

20. Вентиляционное отверстие аппаратного отсека;20. Air vent hardware compartment;

22. Блок-контейнер (корпус);22. Container unit (housing);

23. Термошкаф;23. Heat cabinet;

24. Обогреватель.24. Heater.

На Фиг. 2 приведена схема автономной энергоустановки - вид со стороны аппаратного отсека, где цифрами обозначены:FIG. 2 shows an autonomous power installation diagram - view from the hardware compartment, where the numbers denote:

9. Термошкаф с накопителем заряда (аккумуляторная батарея) и органами контроля и управления установкой;9. Heat chamber with charge accumulator (rechargeable battery) and installation control and management bodies;

10. Радиатор;10. Radiator;

11. Аппаратный отсек;11. Hardware compartment;

12. Воздуховыводящая труба;12. Air discharge pipe;

14. Патрубок вывода воздуха наружу;14. Outlet air outlet;

17. Солнечные батареи;17. Solar panels;

21. Термодатчик;21. Thermal sensor;

22. Блок-контейнер.22. Container unit.

На Фиг. 3 приведена схема термоизолированного шкафа 23, где цифрами обозначены:FIG. 3 shows a diagram of a thermally insulated cabinet 23, where the numbers denote:

2. Топливный элемент;2. Fuel cell;

3. Топливный канал;3. Fuel channel;

5. Патрубок отвода горячего воздуха;5. Pipe hot air;

15. Патрубок отвода пара;15. Steam branch pipe;

23. Термошкаф;23. Heat cabinet;

24. Нагревательный элемент;24. Heating element;

25. Датчик температуры.25. Temperature sensor.

Осуществление и примеры реализацииImplementation and Implementation Examples

Ниже приведен пример конкретного выполнения заявляемого решения, который не ограничивает варианты его исполнения.Below is an example of a specific implementation of the proposed solution, which does not limit the options for its implementation.

Автономная энергетическая установка представлена следующей конструкцией.Autonomous power plant is represented by the following design.

Солнечные батареи 17, так же как и в аналогичных технических решениях закреплены на крыше блок-контейнера (корпуса) 22 с помощью металлических конструкций (на чертежах не показаны). Блок-контейнер (корпус) 22 разделен на 2 отсека аппаратный 11 и топливный 4. От солнечных батарей 17 идет токопровод (не показан на чертежах), который через специальное технологическое отверстие блок-контейнера 22 попадает в аппаратный отсек 11 блок-контейнера 22, затем в климатический шкаф 9, и подсоединен к контроллеру энергии солнца блока управления, который закреплен внутри климатического шкафа 9, от контроллера энергии солнца токопровод проходит через датчик тока и датчик напряжения, (не показаны) затем закрепляется на клеммы аккумуляторный батареи, расположенной в климатическом шкафу 9 Ветрогенератор 18 установлен на опорном основании, на расстоянии 5-10 метров от блок-контейнера 22. От ветрогенаратора 18 идет токопровод, который через специальное технологическое отверстие блок-контейнера 22 попадает в аппаратный отсек 11 блок-контейнера 22, затем в климатический шкаф 9, и подсоединен к контроллеру энергии ветра блока управления, который закреплен внутри климатического шкафа 9, от контроллера энергии ветра токопровод проходит через датчик тока и датчик напряжения, затем закрепляется на клеммы аккумуляторный батареи. Контроллер энергии солнца и контроллер энергии ветра с блоком управления закреплены внутри климатического шкафа 9 аппаратного отсека 11. Топливный генератор 2 размещен на теплопроводящей подложке, в которую встроен нагревательный элемент 24, вся конструкция размещается в термошкафу 23 в топливном отсеке 4, на крышке термошкафа 23, внутри размещен датчик температуры 25, который с помощью провода соединен с блоком управления, который размещен в климатическом шкафу 9 в аппаратном отсеке 11. Термошкаф 23 имеет отверстия под патрубок для отвода горячего воздуха 5, патрубок для отвода пара 15, топливный канал 3 и токопровод 26. Токопровод 26 от топливного генератора 2, подключен к аккумуляторный батарее, размещенной в климатическом шкафу 9 в аппаратном отсеке 11. Топливный канал 3 соединяет топливный генератор 2 с топливным картриджем 1, который установлен на стеллаже. Стеллаж смонтирован над термошкафом 23 в топливном отсеке 4. Токовыводящий провод 26, идущий от топливного генератора 2 соединен с аккумуляторными батареями, находящимися в термошкафе 9. Патрубок для отвода пара 15 соединен с теплоизоляционным каналом, который соединен с дренажной емкостью 16 или гидроизалированной емкостью с возможностью откачки из нее воды с помощью гидронасоса, которая вкопана под блок-контейнером ниже глубины промерзания грунта. Так же как и в прототипе, топливный генератор имеет воздушную систему охлаждения с помощью обдувающего его вентилятора, но горячий воздух выводится не в полость корпуса, а в патрубок для отвода горячего воздуха 5, соединеный с входом в распределительный клапан 6, который размещен в топливном отсеке 4, распределительный клапан соединен с блоком управления и имеет один вход и два входа, к одному выходу подсоединена воздуховыводящая труба 7, которая подсоединена к патрубку вывода воздуха наружу 13, который выведен через технологическое отверстие в крыше топливного отсека 4 за пределы блок-контейнера 22. Ко второму выходу распределительного клапана 6 подсоединен канал 8, который проведен в аппаратный отсек 11, через технологическое отверстие в примыкающих друг другу стенках топливного отсека 4 и аппаратного отсека 11. Канал 8 подсоединен к входу в радиатор 10 который может представлять из себя полость, в которую попадает горячий воздух из канала 8, либо может быть представлен змеевидной конструкцией канала 8, радиатор 10 размещен в аппаратном отсеке 11, под климатическим шкафом 9, к выходу радиатора 10, подсоединена воздуховыводящая труба 12, которая подсоединена к патрубку вывода воздуха наружу 14, который выведен через технологическое отверстие в крыше аппаратного отсека 11 за пределы блок-контейнера 22. На противоположной от климатического шкафа 9 стенке аппаратного отсека 11 установлен датчик температуры 21, который подключен с помощью проводов к блоку управления. В стене аппаратного отсека 22 выполнено вентиляционное отверстие 20. В стене топливного отсека 4 выполнено вентиляционное отверстие 19.Solar panels 17, as well as in similar technical solutions, are fixed on the roof of a block-container (case) 22 by means of metal structures (not shown in the drawings). The container block (case) 22 is divided into 2 compartments, hardware 11 and fuel 4. From the solar batteries 17 there is a conductor (not shown in the drawings), which through a special technological opening of the block container 22 enters the hardware compartment 11 of the block container 22, then in the climate cabinet 9, and connected to the solar energy controller of the control unit, which is mounted inside the climate cabinet 9, from the solar energy controller, the conductor passes through the current sensor and voltage sensor (not shown) and then is attached to the battery terminals batteries located in the climatic cabinet 9 The wind generator 18 is installed on a supporting base, at a distance of 5-10 meters from the module-container 22. From the wind generator 18 is a conductor, which through a special technological opening of the module-container 22 enters the hardware compartment 11 of the module-container 22 , then into the climate cabinet 9, and connected to the wind power controller of the control unit, which is fixed inside the climate cabinet 9, from the wind energy controller, the conductor passes through the current sensor and the voltage sensor, then fixes I'm on the battery terminals. The solar energy controller and the wind energy controller with a control unit are mounted inside the climate cabinet 9 of the hardware compartment 11. The fuel generator 2 is placed on a heat-conducting substrate, in which the heating element 24 is embedded, the entire structure is placed in the heating cabinet 23 in the fuel compartment 4, on the cover of the heating cabinet 23, inside there is a temperature sensor 25, which is connected with a control unit by a wire, which is placed in the climate cabinet 9 in the hardware compartment 11. The heating cabinet 23 has openings for a branch pipe to drain the hot its air 5, a pipe for vapor removal 15, the fuel channel 3 and the conductor 26. The electrical conductor 26 from the fuel generator 2 is connected to a battery located in the climate cabinet 9 in the hardware compartment 11. The fuel channel 3 connects the fuel generator 2 to the fuel cartridge 1 which is installed on the rack. The rack is mounted above the heating cabinet 23 in the fuel compartment 4. The lead wire 26, coming from the fuel generator 2 is connected to batteries in the heating cabinet 9. The steam outlet pipe 15 is connected to a thermal insulation channel that is connected to a drainage tank 16 or a hydro-filled tank with the ability pumping water out of it by means of a hydraulic pump, which is buried under the container block below the depth of soil freezing. As in the prototype, the fuel generator has an air cooling system using a fan that blows it, but hot air is not output to the body cavity, but to the hot air outlet 5 connected to the inlet to the distribution valve 6, which is located in the fuel compartment 4, the control valve is connected to the control unit and has one inlet and two inlets; an air-outlet pipe 7 is connected to one outlet, which is connected to the air outlet nozzle 13, which is led out through the technological opening e in the roof of the fuel compartment 4 beyond the limits of the block-container 22. To the second outlet of the distribution valve 6, a channel 8 is connected, which is connected to the hardware compartment 11, through a technological opening in the adjacent walls of the fuel compartment 4 and the hardware compartment 11. Channel 8 is connected to the entrance to the radiator 10 which may be a cavity into which hot air enters from the channel 8, or can be represented by a serpentine structure of the channel 8, the radiator 10 is placed in the hardware compartment 11, under the climate cabinet 9, to the exit the radiator 10 is connected to the air outlet pipe 12, which is connected to the air outlet pipe to the outside 14, which is brought out through the technological opening in the roof of the hardware compartment 11 beyond the limits of the block container 22. A temperature sensor 21 opposite to the climate cabinet 9 is installed connected via wires to the control unit. In the wall of the hardware compartment 22, a vent hole 20 is formed. A vent hole 19 is formed in the wall of the fuel compartment 4.

Возможны варианты устройства, содержащие первичные источники энергии в виде солнечных батарей, ветрогенераторов, в описании рассмотрен вариант использования обоих источников альтернативной энергии одновременно.Possible variants of the device containing the primary sources of energy in the form of solar cells, wind generators, in the description describes the option of using both sources of alternative energy simultaneously.

Процесс работы автономной энергоустановки осуществляется следующим образом: энергия, вырабатываемая с помощью солнечных батарей 17, которые закреплены на крыше блок-контейнера 22, и (или) ветрогенератора 18, который размещен в непосредственной близости от блок-контейнера 22, через органы контроля и управления зарядом поступает в аккумуляторные батареи, расположенные в термошкафу 9, который размещен в аппаратном отсеке 11. В случае дефицита энергии производимой солнечными батареями и ветрогенератором, для заряда аккумуляторных батарей включаются топливные генераторы 2, которые размещены в термошкафу 23, размещенном в топливном отсеке 4. Электрический коэффициент полезного действия топливного элемента находится на уровне 30% остальные, около 70% тепловой энергии, чтобы избежать перегрева необходимо выводить в среду. Предлагается использовать тепло вырабатываемое в результате работы топливного элемента для отопления аппаратного отсека в холодное время года. Для этого нагретый воздух, выводимый в результате работы топливного генератора 2 посредством патрубка для отвода горячего воздуха 5, который закреплен на топливном генераторе, попадает в распределительный клапан 6, который через канал 8 направляется в радиатор 10, посредством которого и отапливается климатический шкаф 9, затем воздух выносится по воздуховыводящей трубе 12 в окружающую среду через патрубок вывода воздуха наружу 14. Информация о изменении температуре (ночные или сезонные перепады) в аппаратном отсеке измеряется посредством датчика температуры 21 либо оператором и передается на органы управления, откуда при достижении заданной температуры в аппаратном отсеке подается сигнал на регулировочный клапан 6, который переводит подачу горячего воздуха в воздуховыводящую трубу 7, где через выпускную трубку 13 воздух попадает в окружающую среду. Конденсат, который появляется в результате работы топливного элемента, выводится посредством патрубка для отвода пара 15, который помещен в термоизолированный кожух направляется в специальную дренажную емкость 16, вкопанную ниже глубины промерзания грунта. В случае, в термоизолированном шкафе 23 температура понижается ниже температуры хранения топливного генератора 2, датчиком температуры 25 подается сигнал в органы контроля и управления, после чего включается обогреватель 24, после достижения заданной температуры обогреватель выключается. Аппаратный отсек и топливный отсек имеет специальные вентиляционные отверстия 19 и 20, которые позволяют производить воздухообмен со средой для нейтрализации вредоносных аэрозолей вырабатываемых в результате работы эксплуатации аккумуляторных батарей и топливных элементов.The process of operating an autonomous power plant is as follows: the energy produced by using solar panels 17, which are mounted on the roof of the block-container 22, and (or) the wind generator 18, which is located in the immediate vicinity of the block-container 22, through charge monitoring and control units enters the batteries, located in the heating chamber 9, which is located in the hardware compartment 11. In the event of a shortage of energy produced by solar panels and a wind generator, to charge the batteries including Fuel generators 2 are placed, which are placed in a heating cabinet 23 placed in the fuel compartment 4. The electric efficiency of the fuel cell is at 30%, the rest, about 70% of thermal energy, to avoid overheating, must be output to the environment. It is proposed to use the heat generated by the operation of the fuel cell for heating the hardware compartment during the cold season. To do this, the heated air output as a result of the operation of the fuel generator 2 through a pipe for exhausting hot air 5, which is fixed to the fuel generator, enters the distribution valve 6, which through channel 8 is sent to the radiator 10, through which the climate cabinet 9 is heated, then air is carried through the air outlet pipe 12 to the environment through the air outlet pipe to the outside 14. Information about temperature changes (night or seasonal drops) in the apparatus compartment is measured by means of yes The temperature sensor 21 or the operator is transmitted to the controls, from which, when the set temperature in the hardware compartment is reached, a signal is sent to the control valve 6, which transfers the hot air supply to the air exhaust pipe 7, where the air enters the environment through the outlet tube 13. Condensate, which appears as a result of the operation of the fuel cell, is discharged by means of a pipe for removing steam 15, which is placed in a thermally insulated casing and is directed to a special drainage tank 16, dug below the depth of soil freezing. In the case of, in a thermally insulated cabinet 23, the temperature drops below the storage temperature of the fuel generator 2, the temperature sensor 25 sends a signal to the control and management bodies, after which the heater 24 is turned on, after reaching the set temperature, the heater is turned off. The hardware compartment and the fuel compartment have special vents 19 and 20 that allow air exchange with the environment to neutralize harmful aerosols produced by the operation of batteries and fuel cells.

За счет того что:Due to the fact that:

- вывод конденсата из топливного генератора через термоизолированный канал, который попадает во вкопанную ниже глубины промерзания под блок-контейнером дренажную емкость.- removal of condensate from the fuel generator through a thermally insulated channel, which falls into a place dug below the depth of frost penetration under the container block drainage tank.

- во время падения температуры в аппаратном отсеке ниже заданных значений тепло, выделяемого в результате работы топливного генератора тепло поступает в аппарат нагрева находящийся в аппаратном отсеке. Если температура в аппаратном отсеке находится в пределах заданных значений, то тепло выводится в окружающую среду через воздуховыводящую трубу, расположенную в топливной отсеке;- during the temperature drop in the hardware compartment below the predetermined values, the heat generated by the operation of the fuel generator heat enters the heating apparatus located in the hardware compartment. If the temperature in the hardware compartment is within the specified values, then the heat is discharged into the environment through an air-discharge pipe located in the fuel compartment;

- топливный генератор с необходимым для его работы топливом, размещены в отдельном изолированном от аппаратного отсека топливном отсеке, который имеет систему вентиляции.- the fuel generator with the fuel necessary for its operation is placed in a separate fuel compartment isolated from the hardware compartment, which has a ventilation system.

Заявленное техническое решение решает следующие основные проблемы, а именно:The claimed technical solution solves the following main problems, namely:

- обеспечивает надежность запуска и работы топливного генератора;- ensures the reliability of the launch and operation of the fuel generator;

- обеспечивает температурный режим внутри аппаратного отсека, который необходим для работы аккумуляторных батарей;- provides temperature conditions inside the hardware compartment, which is necessary for the operation of batteries;

- предотвращает отравление ядовитыми парами метанола технического персонала.- prevents technical personnel from poisoning with toxic methanol vapors.

Claims (3)

1. Автономная энергетическая установка, характеризующаяся тем, что содержит аппаратный и топливный отсек, расположенные внутри корпуса, первичный источник энергии в виде источника возобновляемой энергии, вторичный источник энергии в виде топливного генератора с воздушным охлаждением, расположенного на теплопроводящей подложке с нагревательным элементом в термоизолированном шкафу топливного отсека, накопители энергии в виде аккумуляторных батарей и блок управления установкой, расположенные в климатическом шкафу аппаратного отсека, при этом топливный генератор снабжен патрубком отвода пара в дренажную емкость через термоизолированный канал и патрубком отвода горячего воздуха, соединенным с распределительным клапаном с двумя выходами, один выход которого соединен с воздуховыводящей трубой топливного отсека, а второй выход соединен с каналом, проходящим через радиатор, установленный под климатическим шкафом и соединенный с воздуховыводящей трубой аппаратного отсека.1. Autonomous power plant, characterized in that it contains a hardware and fuel compartment located inside the case, the primary source of energy as a source of renewable energy, the secondary source of energy in the form of an air-cooled fuel generator located on a heat-conducting substrate with a heating element in a thermally insulated cabinet fuel compartment, energy storage in the form of rechargeable batteries and an installation control unit, located in the climate cabinet of the equipment compartment, the fuel generator is provided with a steam exhaust pipe to the drainage tank through a thermally insulated channel and a hot air exhaust pipe connected to a two-outlet control valve, one outlet of which is connected to the air outlet pipe of the fuel compartment, and the second outlet is connected to a channel passing through a radiator installed under the climatic cabinet and connected to the air outlet tube of the hardware compartment. 2. Автономная энергетическая установка по п. 1, отличающаяся тем, что в аппаратном отсеке установлен датчик температуры, соединенный с блоком управления установки.2. Autonomous power plant under item 1, characterized in that a temperature sensor is installed in the hardware compartment, which is connected to the unit control unit. 3. Автономная энергетическая установка по п. 1, отличающаяся тем, что аппаратный и топливный отсеки снабжены вентиляционными отверстиями.3. Autonomous power plant under item 1, characterized in that the hardware and fuel compartments are provided with ventilation holes.
RU2018122312A 2017-12-28 2017-12-28 Autonomous power plant RU2686844C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018122312A RU2686844C1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Autonomous power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018122312A RU2686844C1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Autonomous power plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2686844C1 true RU2686844C1 (en) 2019-05-06

Family

ID=66430727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018122312A RU2686844C1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Autonomous power plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2686844C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2749148C1 (en) * 2020-03-17 2021-06-07 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Autonomous power supply system with kinetic energy storage
RU2762163C1 (en) * 2021-04-06 2021-12-16 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром недра" Autonomous power supply system
RU2784570C1 (en) * 2022-01-11 2022-11-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Combined maneuverable power plant

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU40769U1 (en) * 2004-02-09 2004-09-27 Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-исследовательский институт электромеханики AUTONOMOUS WIND POWER INSTALLATION
US20130240369A1 (en) * 2009-02-17 2013-09-19 Mcalister Technologies, Llc Systems and methods for sustainable economic development through integrated full spectrum production of renewable energy
US9231267B2 (en) * 2009-02-17 2016-01-05 Mcalister Technologies, Llc Systems and methods for sustainable economic development through integrated full spectrum production of renewable energy
RU2611725C2 (en) * 2011-11-18 2017-02-28 ДжиИ ЭНЕРДЖИ ПРОДАКТС ФРАНС ЭсЭнСи Electricity supply setting, equipped with means of energy storage, and control method of such facility

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU40769U1 (en) * 2004-02-09 2004-09-27 Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-исследовательский институт электромеханики AUTONOMOUS WIND POWER INSTALLATION
US20130240369A1 (en) * 2009-02-17 2013-09-19 Mcalister Technologies, Llc Systems and methods for sustainable economic development through integrated full spectrum production of renewable energy
US9231267B2 (en) * 2009-02-17 2016-01-05 Mcalister Technologies, Llc Systems and methods for sustainable economic development through integrated full spectrum production of renewable energy
RU2611725C2 (en) * 2011-11-18 2017-02-28 ДжиИ ЭНЕРДЖИ ПРОДАКТС ФРАНС ЭсЭнСи Electricity supply setting, equipped with means of energy storage, and control method of such facility

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2749148C1 (en) * 2020-03-17 2021-06-07 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" Autonomous power supply system with kinetic energy storage
RU2762163C1 (en) * 2021-04-06 2021-12-16 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром недра" Autonomous power supply system
RU2784570C1 (en) * 2022-01-11 2022-11-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Combined maneuverable power plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2609764T3 (en) Autonomous hybrid power supply system of an electrical equipment and system management unit and procedure
US6372978B1 (en) Wind/sun solar collection system (HS2)
CN111133605B (en) Exhaust system
US20090042070A1 (en) Barometric thermal trap and collection apparatus and method thereof for combining multiple exhaust streams into one
CN204407448U (en) Immersion type battery case temperature control system
CN105762437A (en) Immersion-liquid-type battery compartment temperature control system
RU2686844C1 (en) Autonomous power plant
US20130333400A1 (en) Passively cooled protective instrument housing
US20120244485A1 (en) Heating system with integrated hydrogen generation
EP2756539B1 (en) Apparatus and method for operating fuel cells in cold environments
GB2584287A (en) Temperature controlled battery pack
RU139644U1 (en) AUTONOMOUS INSTALLATION OF CATHODE PROTECTION AND REMOTE CORROSION MONITORING OF MAIN PIPELINES WITH INTELLECTUAL POWER SUPPLY AND HEAT CONTROL SYSTEM
KR20150049399A (en) Fuel cell system with excellent eliminating effect on freezing material throughout air purging and method of controlling the same
RU175682U1 (en) Vehicle Battery Heater
KR101405821B1 (en) Sub air conditioning apparatus using underground water
RU162244U1 (en) OFFLINE POWER INSTALLATION
CN209200076U (en) A kind of all-vanadium flow battery modular construction
CN114824368A (en) Fuel cell system for fixed installation
CN206846809U (en) A kind of kitchen range control system safety box
RU225556U1 (en) CONTROL POINT FOR PRODUCT TRANSPORTATION THROUGH UNDERGROUND PIPELINE
CN221530080U (en) Battery testing device
RU2717120C1 (en) Apparatus for providing a thermal mode of electrolyte of a storage battery of a vehicle
RU2506699C1 (en) Mobile satellite communication station
JP6383221B2 (en) Heat pump equipment outdoor unit installation structure
KR101472635B1 (en) Fuel cell system using peltier effect

Legal Events

Date Code Title Description
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20191025

Effective date: 20191025

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191229

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20210115