Електроенергетичний агрегат для генерації енергії

1. Електроенергетичний агрегат для генерації енергії, що містить зовнішній корпус, в якому розміщений двигун внутрішнього згоряння (двигун), до головного вала якого під'єднаний генератор електроенергії, повітряний забірник в корпусі сполучений з пристроями генерації потоку для циркуляції потоку холодного повітря через генератор, елементи двигуна і витяжну систему, пристрої теплообміну, пристосовані для забору тепла і направляння цього тепла для корисного використання, також агрегат має систему керування, який відрізняється тим, що як генератор використовується асинхронна машина, підключена обмотками статора до загальної електромережі через автомат аварійного відключення, прилад обліку, фільтр перевищення частоти напруги та пускорегулювальну апаратуру, з можливістю збудження машини напругою загальної електромережі і віддачі електроенергії, що вироблена, в цю ж мережу, радіатор двигуна з'єднаний з водоводяним теплообмінником, з другого контуру якого вода має можливість надійти на споживання. 2. Електроенергетичний агрегат за п.1, який відрізняється тим, що пускорегулювальна апаратура містить реле захисту по частоті напруги, датчики температури у системі охолоджування двигуна, масляного тиску системи змащення двигуна та датчик аварійної зупинки двигуна. 3. Електроенергетичний агрегат за п.1, який відрізняється тим, що паливом для двигуна внутрішнього згоряння з водяним охолодженням служить природний газ. Корисна модель стосується використання двигунів внутрішнього згоряння та асинхронних машин в галузі енергетичних систем, для забезпечення номінальних параметрів мережі, одержання електроенергії та тепла, економії коштів споживачів за енергопостачання. Відомий спосіб регулювання напруги мережі за допомогою асинхронної машини, описаний у патенті колишнього СРСР №4093, опублікованому 30.11.1927р. Асинхронна машина з'єднана з особливою машиною, що може посилати струм збудження в обмотку її вторинного органа (ротора), що характеризується тим, що з метою зміни безватного струму асинхронної машини, змінюється не тільки по величині, але і по напрямку з поворотом вектора на 180° сили струму, що посилається у вторинний орган асинхронної машини. Для зміни фази напруги застосовується східчастий трансформатор з нейтраллю в середині вторинної обмотки. Загальними суттєвими ознаками, є використання асинхронної машини для виправлення параметрів мережі, та виробляння електроенергії. Недоліками є необхідність підключення до асинхронної машини, машини що забезпечує струм збудження, та трансформатора, так як для досягнення повороту вектора на 180° достатньо розігнати асинхронну машину до перевищення її номінальних оборотів, та підтримувати їх на необхідному для забезпечення заданих параметрів рівні. Відомий компактний електроенергетичний агрегат для генерації енергії для забезпечення енергією різних приладів, наприклад, побутових приладів на об'єктах, що рухаються, описаний в міжнародній заявці №WO 00/73640 опублікованій 07.12.2000р., а також опублікованій 10.08.2003 року в Російській Федерації під №2001136037, що включає корпус, в якому розміщений двигун внутрішнього згоряння з повітряним охолодженням, що містить витяжну систему, генератор для виробництва електроенергії, що працює від вищевказаного двигуна, повітряний забірник, що сполучений з випускним отвором і засобами генерації потоку для циркуляції потоку холодного повітря через генератор, двигун і витяжну систему і навколо них. Агрегат також включає пристрої теплообміну, пристосовані для забору тепла з витяжної системи і з (72) Булгаков Іван Володимирович (73) Булгаков Іван Володимирович О) 7774 потоку циркулюючого повітря і напрямку цього тепла в корисне середовище, наприклад, повітря чи воду для корисного використання, і систему керування енергією, що визначає навантаження на двигун з метою розподілу енергії відповідно до поточних потреб. Системи генерації потоку включають пристрої генерації повітряного потоку через генератор, двигун і теплообмінники. Корпус має внутрішню і зовнішню камери, причому між цими камерами передбачений простір, розділений на канали, а у внутрішній камері розміщені двигун, генератор і системи теплообміну. Канали між внутрішньою і зовнішньою камерами покриті звуковбирним матеріалом. Від внутрішньої камери відходить кілька каналів, у яких за допомогою першого і другого вентиляторів, встановлених у внутрішній камері, може циркулювати охолодне повітря так, що у внутрішній камері створюється холодна зона між двома вентиляторами і гарячою зоною - після другого вентилятора. Перший вентилятор закріплений на валу генератора і направляє повітря через генератор і довкола нього, а другий вентилятор встановлений біля повітряного забірника двигуна, і найвірогідніше є частиною маховика двигуна. Перший і другий вентилятори мають такі параметри, щоб у холодній області створювався більш високий тиск, чим тиск навколишнього середовища. Системи теплообміну включають перший теплообмінник і другий теплообмінник, причому перший теплообмінник забирає тепло з витяжної системи і нагріває охолодне циркулююче повітря, а другий теплообмінник забирає тепло з гарячого циркулюючого повітря і свіжого повітря. Перший теплообмінник є глушником вихлопу, а другий теплообмінник обладнаний засобами для нагрівання води і містить допоміжний електронагрівальний елемент і вентилятор. Загальними суттєвими ознаками, є те що електроенергетичний агрегат для генерації енергії, містить зовнішній корпус, в якому розміщений двигун внутрішнього згоряння (двигун), до головного вала якого під'єднаний генератор для виробляння електроенергії, повітряний забірник в корпусі сполучений з випускним отвором і пристроями генерації потоку для циркуляції потоку холодного повітря через генератор, елементи двигуна і витяжну систему, пристрої теплообміну, пристосовані для забору тепла і напрямку цього тепла для корисного використання, також агрегат має систему керування. Недоліками є підвищений шум, характерний для двигунів з повітряним охолодженням, неможливість забезпечити достатню кількість контурів теплоносія з різними параметрами та призначенням, для забезпечення електроенергією потрібен синхронний генератор з складною системою регулювання. Метою корисної моделі являється забезпечення виправлення параметрів напруги у мережі споживача, наприклад, малого підприємства, що має верстатне обладнання, та зниження вартості споживання електричної та теплової енергії. Електроенергетичний агрегат для генерації енергії містить зовнішній корпус, покритий звуковбирним матеріалом, в якому розміщений двигун внутрішнього згоряння (двигун), до головного вала якого під'єднаний генератор для виробництва електроенергії, повітряний забірник в корпусі сполучений з випускним отвором і пристроями генерації потоку для циркуляції потоку холодного повітря через генератор, поверхню двигуна і витяжну систему, пристрої теплообміну, пристосовані для забору тепла з витяжної системи і з потоку циркулюючого повітря і напрямку цього тепла для корисного використання, також агрегат має систему керування. Як генератор, використовується асинхронна машина підключена обмотками статора до загальної електромережі через автомат аварійного відключення, прибор обліку, фільтр перевищення частоти, та пускорегулювальну апаратуру , з можливістю збудження машини напругою загальної електромережі і віддачі електроенергії, що вироблена, в цю ж мережу. Паливом для двигуна внутрішнього згоряння з водяним охолодженням служить природний газ, рідина з радіатора двигуна поступає у водо-водяний теплообмінник, з другого контуру якого вода поступає на споживання. Пускорегулювальна апаратура містить реле захисту по частоті, датчики температури у системі охолоджування двигуна, масляного тиску системи змащення двигуна, та датчик аварійної зупинки двигуна. На відміну від прототипу ознаками суттєвими у всіх випадках є те, що як генератор, використовується асинхронна машина підключена обмотками статора до загальної електромережі через автомат аварійного відключення, прибор обліку, фільтр перевищення частоти напруги та пускорегулювальну апаратуру, з можливістю збудження машини напругою загальної електромережі і віддачі електроенергії, що вироблена, в цю ж мережу, радіатор двигуна з'єднаний з водо-водяним теплообмінником, з другого контуру якого вода, має можливість поступити на споживання. Ознаками суттєвими в окремих випадках є те, що пускорегулювальна апаратура містить реле захисту по частоті напруги, датчики температури у системі охолоджування двигуна, масляного тиску системи змащення двигуна, та датчик аварійної зупинки двигуна. Паливом для двигуна внутрішнього згоряння з водяним охолодженням служить природний газ. Електроенергетичний агрегат для генерації енергії, містить зовнішній корпус 1, в якому розміщений двигун внутрішнього згоряння з водяним охолодженням 2 (двигун), що працює на природному газі, до головного вала якого під'єднаний асинхронний генератор 3 для одержання електроенергії, повітряний забірник 4 в корпусі 1 сполучений з пристроями генерації потоку 5 для циркуляції потоку холодного повітря через генератор З, поверхню двигуна 2, радіатор 6, пристрої теплообміну 7, 8, 9, пристосовані для забору тепла з потоку циркулюючого повітря або рідини і напрямку цього тепла для корисного використання. Також агрегат має систему керування, в якій асинхронний генератор підключений обмотками статора до загальної електромережі через центральний автомат аварійного відключення 10, прибор обліку 11, фільтр перевищення частоти напруги 12, реле захисту по частоті напруги 13, які під'єднані до 7774 центрального пускача 14, який взаємодіє з приводом пускорегулювальним 15 На двигуні 2 встановлені датчик 16 падіння тиску в системі змащення двигуна, датчик 17 перевищення температури в системі охолодження двигуна, а також датчик 18 аварійної зупинки двигуна при відмовленнях в системі запалювання, які під єднані до реле 19 захисту двигуна 2 Радіатор 6 двигуна 2 під'єднаний до водоводяного теплообмінника 9, з другого контуру якого вода поступає в ємність накопичування гарячої води на споживання Вихлопні гази поступають у теплообмінник 8, другий контур якого (водний) під'єднаний до водяної системи обігріву приміщень, в яких необхідні комфортні умови праці, а з теплообмінника 7 тепле повітря другого контуру поступає на обігрів та на теплову повітряну завісу на виїзду з приміщень в яких необхідність у створенні комфортних умов відсутня, наприклад, гараж автопідприємства Для здійснення пуску агрегату включається центральний автомат 10 Блокується ручним перемикачем проміжне реле захисту двигуна 19, реле захисту по частоті 13 заблоковане поки швидкість обертання генератора 3 не дозволяє створити напругу з частотою мережі Після виходу на номінальні обороти, спрацьовує центральний пускач 14 включається система запалювання двигуна внутрішнього згоряння 2 і двигуном внутрішнього згоряння асинхронний електродвигун переводиться у генераторний режим При переході у генераторний режим немає необхідності в синхронізації Процес протікає, без поштовхів по струму, напрузі, частоті, так як збудження машини забезпечується напругою загальної електромережі, вироблена електроенергія поступає в цю ж мережу, виправ ляє параметри напруги по частоті та енергетичному показнику і враховується прибором обліку 11 Реле 13, 19 включені в ланцюг котушки пускорегулювального пристрою 15 послідовно, що забезпечує реагування на відсутність сигналу з цих реле У свою чергу, реле 19 захисту двигуна реагує на сигнал від датчиків 16, 17, 18, що включені в ланцюг реле 19 послідовно і цим забезпечують аварійну зупинку двигуна 2 при падінні тиску в системі змащення двигуна, перевищенні температури в системі охолодження двигуна, а також відмов в системі запалювання При аварійному відключенні (спрацьовування якогось датчика) запуск можливий тільки за участю оператора після усунення неполадок При відключеннях мережі блокується центральний пускач 14, генерація припиняється, автоматично зупиняється двигун внутрішнього згоряння 2 Наступний пуск можливий тільки при участі оператора Представлений електроенергетичний агрегат завдяки тому, що вартість природного газу, що витрачається при роботі агрегату у циліндрах двигуна внутрішнього згоряння значно нижче, ніж суми, що підприємство сплачує за аналогічну КІЛЬКІСТЬ енергії з загальноміських тепло та енергомереж, дозволяє економити кошти підприємства, а також забезпечується виправлення параметрів напруги у мережі споживача, наприклад, малого підприємства, що має верстатне обладнання Автор виготовив, випробував і використовує описаний енергетичний агрегат для потреб автотранспортного підприємства 7774 380 v О Q О / Центральний Реле захисти пускач ббигуна Реле Прибор обліку Прибор пускорегулювальний захисту по частотімз \15 Фільтр перебищення частоти 7/ 19 14 17 Датчик тиску масла Датчик температурі 18 Датчик аЬарійної зупинки ЭЬигуна На систему йосЗянога оаігрі&у На побутоВі потреби Комп'ютерна верстка Д. Дорошенко Підписне Тираж 28 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 - 4 2 , 01601