Вітроенергетична гідро-теплоакумулююча установка

Вітроенергетична гідро-теплоакумулююча установка, яка містить з'єднані між собою водозаповненою штольнею природне відкрите водоймище і розташовані вище рівня поверхні природного відкритого водоймища штучні водосховища, наприклад канали, басейни, відроблені кар'єри, балки тощо, з відповідними водовипускними отворами в нижній частині і пускозупиняючим пристроєм, вітродвигун з силовим валом і насосним агрегатом, зливники нагнітаючого водогону якого введені C2 2 (19) 1 3 піковий період, виробленої в кар’єрі автономним електричним генератором. Відома також Вітроенергетична гідро- теплоакумулююча установка по патенту на винахід України №75384. «Вітроенергетична гідротеплоакумулююча установка» по заявці №2033087409 від 05.06.2003 по кл. В60Н1/20, Е21С41/00. Деревянко B.I., Деревянко I.В., Дутка С.М. Держдепартамент інтелектуальної власності, К.: Бюл. №4, 2006 (прототип). Установка містить вітродвигун з силовим валом і насосним агрегатом, заповнену водою місткість з водовипускним отвором в нижній частині і пускозупиняючим пристроєм, гідротурбіну, кінематичне з'єднану з електрогенератором при цьому нагнітальний водогін вітронасосного агрегату введений зливниками до гідро - ізольованого простору порушеного грунту і до гідроізольованих штучних плавальних басейнів, а гідравлічна турбіна з'єднана на вході з водовипускним отвором в нижній частині заповненою водою місткості через пускозупинний пристрій, а на виході до природного водоймища - з випарником теплового насосу, генератор якого підключений до електрогенератора, а конденсатор і абсорбер включені в циркуляційний контур автоматизованої датчиками теплового комфорту і керуючою міні - ЕОМ системи кондиціювання мікроклімату в приміщеннях адміністративно житлового комплексу, а також через трьохходові крани підключені до підігрівачів води в плавальних басейнах паралельно циркуляційному контуру з сонячними колекторами. В основу винаходу поставлена задача підвищення енергоефективності установки шляхом більш повного використання відновлювальних джерел енергії, в першу чергу, вітру і хвиль природних водоймищ. Ця задача вирішується тим, що вітродвигун змонтовано на несучий конструкції баштової теплиці з вертикальним конвеєром, а водозаповнена штольня між природним водоймищем і штучними водосховищами виконана напірною і гідро ізольованою, при цьому її вихід до природного водоймища забезпечений механічним концентратором енергії хвиль та їх спрямуванням по вісі штольні, а протилежний кінець штольні герметично з’єднаний через гідрозатвор з акумулятором енергії хвиль, який кінематично з’єднаний через перемикач «зарядка-розрядка» з приводами додаткового насосного агрегату на силовому валу вітродвигуна та конвеєра баштової теплиці. На Фіг. наведена функціональна схема вітроенергетичної гідро-теплоакумулюючої установки. Вітродвигун 1 змонтований на несучий конструкції баштової теплиці 2 з вертикальним конвеєром 3, з’єднаний силовим валом 4 з насосним агрегатом 5. який міститься в заповненій водою напірній, гідро ізольованій штольні 6, вихід якої до природного водоймища , наприклад, моря забезпечений механічним концентратором енергії хвиль 7 та їх спрямуванням по вісі штольні, а протилежний кінець штольні герметично з’єднаний через гідрозатвор 8 з акумулятором енергії хвиль 9, кінематичне з’єднаним через перемикач «зарядка-розрядка» 10 та енергетичну лінію 11 з приводами 12 додаткового насосного агрегату 13 та 14 вертикального конвеєра баштової теплиці. 94795 4 Нагнітаючий водогін насосних агрегатів 5, 13 через трьохходові крани і зливники 15 введений у просторінь відпрацьованого кар’єру та штучних плавальних басейнів 16, які архітектурно поєднані з енергоактивною житловою спорудою 17, на даху якої змонтований бок сонячних колекторів 18, та баштовою теплицею 2. Через водовипускний отвір 19 в нижній частині водосховища 16, обладнаним пускозупиняючим пристроєм 20, вода подається на гідравлічну турбіну 21 кінематичне з'єднану з електрогенератором 22 лінії стабілізованої електричної енергії 23. Після турбіни низькотемпературна вода подається через регулятор у випарник теплового насосу абсорбційного типу 24 , після чого зливається у водоймище через гідроізольовану напірну штольню 6. Абсорбер і конденсатор теплового насосу включено опалювальним циркуляційним контуром 25 в автоматизовану систему кондиціювання мікроклімату 26 житлової будівлі та баштової теплиці з датчиками теплового комфорту 27, параметрів навколишнього середовища 28, технологічних параметрів теплоносіїв 29 і програмнообчислювальним комплексом 30. Функціонує установка таким чином. При наявності вітру зі швидкістю більш ніж 3,5м/с вітродвигун 1, змонтований на несучий конструкції баштової теплиці 2 з вертикальним технологічним конвеєром 3, обертається і через силовий вал 4 приводить в дію насосний агрегат 5, який підіймає воду із водозаповненої штольні 6 і заповнює через зливники 15 простір відробленого кар’єру та штучних плавальних басейнів 16. При наявності вітру у відкритому водоймищі. як правило, здіймаються хвилі, енергія яких залежить від їх висоти, довжини та кута атаки узбережжя. При заході хвилі у гідро ізольовану напірну штольню через концентратор енергії хвиль 7 вона спрямляється по вісі штольні, заповняє її водою і свою кінетичну енергію передає в акумулятор потенційної енергії 9 з гідро затвором 8, наприклад, ресивер стислого повітря з обратним клапаном. При відкаті хвилі перемикач «зарядка-розрядка» 10 по енергетичній лінії 11 подає енергію зарядженого акумулятора на привод 12 додаткового насосного агрегату 13 та на привод 14 технологічного вертикального конвеєра 3 баштової теплиці 2. При надходженні наступної хвилі цикл зарядки та розрядки акумулятора повторюється. При наявності води у водосховищах 16 і потреби в тепловій і електричній енергії для кондиціонування мікроклімату в житловому будинку 17 і баштовій теплиці 2 по командам датчиків теплового комфорту 27 відкривається водовипускний отвір у нижній частині водосховища 16 і через пуско-зупиняючий пристрій 20 вода подається на турбіну 21, яка кінематичне з'єднана з генератором стабілізірованої електроенергії для лінії енергопостачання 23 та генератора теплового насосу абсорбційного типу 24, через випарник якого після турбіни 21 зливається у водоймище низькопотенційна вода із плавальних басейнів та відробленого кар'єру 16, Сумарна кількість теплоти , підведеної в генератор і випарник відводиться від абсорбера і конденсатора теплового насосу опалювальним циркуляційним конту 5 94795 ром 25 в автоматизовану систему кондиціювання мікроклімату 26 житлової будівлі та баштової теплиці з датчиками теплового комфорту 27, параметрів навколишнього середовища 28, технологічних параметрів теплоносіїв 29 і програмнообчислювальним комплексом 30. В опалювальний контур включено підогрів води у штучних плаваль Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 6 них басейнах 16 через регулятор 31, а також використання теплоти сонячної радіації 18 для нормалізації мікроклімату у баштовій теплиці 2. Впровадження винаходу дозволить значно підвищити коефіцієнт самоенергозабезпечення житлових будинків і культиваційних споруд. Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601