Спосіб передачі акумульованої теплової енергії в вітровій енергоустановці та вітрова енергоустановка з акумулюванням енергії
Номер патенту: 76279
Опубліковано: 17.07.2006
Автори: Ганзелинський Сергій Миколайович, Гусак Станіслав Іванович, Дементієнко Олександр Вікторович
Формула / Реферат
1. Спосіб передачі акумульованої теплової енергії в вітровій енергоустановці, згідно з яким нагрівають воду в резервуарі та виконують наступну передачу теплової енергії цієї нагрітої води вітровому потоку, який в подальшому обертає вітроколесо в витяжній трубі, який відрізняється тим, що передачу теплової енергії вітровому потоку здійснюють розпилюванням в ньому краплинок нагрітої в резервуарі води.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що розпилювання краплинок нагрітої води в вітровому потоці виконують принаймні в одному повітряному каналі, який розташований навколо нижньої частини витяжної труби вітрової енергоустановки.
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що розпилювання краплинок нагрітої води в вітровому потоці виконують принаймні в одному нижньому ярусі спрямовуючих конфузорних каналів, які розташовані навколо і по висоті витяжної труби.
4. Спосіб за будь-яким з пп. 1-3, який відрізняється тим, що розпилювання краплинок нагрітої води в вітровому потоці виконується в напрямку його руху.
5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що нагрів води і розпилювання її краплинок у вітровому потоці повітряного каналу здійснюють принаймні з використанням двох резервуарів.
6. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що нагрів води в резервуарі виконують за рахунок енергії, що виробляє установка.
7. Спосіб за п. 6, який відрізняється тим, що нагрів води в резервуарі додатково виконують за рахунок сонячного випромінювання.
8. Вітрова енергоустановка з акумулюванням енергії, що містить розташоване вверху в витяжній трубі принаймні одне вітроколесо, яке кінематично з'єднане з перетворювачем енергії, джерело нагріву води в резервуарі, в якому акумулюється теплова енергія, яка відрізняється тим, що містить принаймні один повітряний канал, який розташований навколо нижньої частини витяжної труби і виконаний з вхідним і вихідним отворами вітрового потоку, при цьому в повітряному каналі розташований принаймні один розпилювач краплинок нагрітої води з резервуара, а вихідний отвір повітряного каналу з'єднаний з витяжною трубою.
9. Енергоустановка за п. 8, яка відрізняється тим, що кожен розпилювач краплинок нагрітої води розташований в повітряному каналі для розпилювання її краплинок в напрямку руху вітрового потоку.
10. Енергоустановка за п. 8, яка відрізняється тим, що вихідний отвір кожного повітряного каналу має вихідну регульовану заслінку для можливості перекриття цього вихідного отвору.
11. Енергоустановка за п. 8, яка відрізняється тим, що вхідний отвір кожного повітряного каналу має вхідну регульовану заслінку для можливості перекриття цього вхідного отвору.
12. Енергоустановка за п. 8, яка відрізняється тим, що кожний повітряний канал виконаний звуженим в напрямку до витяжної труби.
13. Енергоустановка за п. 8, яка відрізняється тим, що кожний повітряний канал розташований нижче нижнього перерізу витяжної труби.
14. Енергоустановка за п. 8, яка відрізняється тим, що кожний повітряний канал виконаний під кутом вверх в напрямку до витяжної труби.
15. Енергоустановка за п. 8, яка відрізняється тим, що кожний повітряний канал поблизу витяжної труби виконаний по спіралі, що підіймається.
16. Енергоустановка за п. 8, яка відрізняється тим, що кожний повітряний канал розташований спіралеподібно навколо витяжної труби.
17. Енергоустановка за п. 16, яка відрізняється тим, що містить по висоті витяжної труби принаймні один ярус спрямовуючих конфузорних каналів, які розташовані спіралеподібно в плані навколо і гвинтоподібно вздовж витяжної труби і виконані звуженими в напрямку до витяжної труби та з відповідними вхідними і вихідними отворами, причому вхідні отвори розташовані в широкому перерізі спрямовуючих конфузорних каналів, а вихідні виконано в вузькому їх перерізі в витяжній трубі, при цьому кожний спрямовуючий конфузорний канал і кожний повітряний канал має закрутку спіралі в одному напрямку.
18. Енергоустановка за п. 17, яка відрізняється тим, що закрутка спіралі кожного спрямовуючого конфузорного каналу і кожного повітряного каналу спрямована в одному напрямку із закруткою спіралі кожного повітряного каналу поблизу витяжної труби.
19. Енергоустановка за п. 8, яка відрізняється тим, що містить принаймні другий резервуар для нагріву води в ньому.
20. Енергоустановка за п. 19, яка відрізняється тим, що верхня поверхня кожного резервуара виконана прозорою для сонячного випромінювання.
21. Енергоустановка за п. 20, яка відрізняється тим, що верхня поверхня кожного резервуара виконана прозорою у вигляді концентраторів сонячного випромінювання.
22. Енергоустановка за п. 19, яка відрізняється тим, що понад рівнем води в кожному резервуарі розташований принаймні один приймач сонячного випромінювання, який з'єднаний для передачі тепла з відповідним радіатором, який розташований у воді.
23. Енергоустановка за п. 19, яка відрізняється тим, що повітряний канал розташований над відповідним резервуаром.
24. Енергоустановка за п. 23, яка відрізняється тим, що верхня поверхня повітряного каналу виконана прозорою для сонячного випромінювання.
25. Енергоустановка за п. 24, яка відрізняється тим, що верхня поверхня кожного повітряного каналу виконана прозорою у вигляді концентраторів сонячного випромінювання.
26. Енергоустановка за п. 23, яка відрізняється тим, що на поверхні води в кожному резервуарі розташоване теплозахисне покриття.
27. Енергоустановка за будь-яким з пп. 23-26, яка відрізняється тим, що над рівнем води в кожному повітряному каналі розташований принаймні один приймач сонячного випромінювання, який з'єднаний для передачі тепла з відповідним радіатором, який розташований у воді відповідного резервуара.
28. Енергоустановка за п. 27, яка відрізняється тим, що приймач сонячного випромінювання в кожному повітряному каналі виконаний сумісним з відповідним розпилювачем краплинок нагрітої води.
Текст
1. Спосіб передачі акумульованої теплової енергії в вітровій енергоустановці, згідно з яким нагрівають воду в резервуарі та виконують наступну передачу теплової енергії цієї нагрітої води вітровому потоку, який в подальшому обертає вітроколесо в витяжній трубі, який відрізняється тим, що передачу теплової енергії вітровому потоку здійснюють розпилюванням в ньому краплинок нагрітої в резервуарі води. 2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що розпилювання краплинок нагрітої води в вітровому потоці виконують принаймні в одному повітряному каналі, який розташований навколо нижньої частини витяжної труби вітрової енергоустановки. 3. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що розпилювання краплинок нагрітої води в вітровому потоці виконують принаймні в одному нижньому ярусі спрямовуючих конфузорних каналів, які розташовані навколо і по висоті витяжної труби. 4. Спосіб за будь-яким з пп.1-3, який відрізняється тим, що розпилювання краплинок нагрітої води в вітровому потоці виконується в напрямку його руху. 5. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що нагрів води і розпилювання її краплинок у вітровому потоці повітряного каналу здійснюють принаймні з використанням двох резервуарів. 6. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що нагрів води в резервуарі виконують за рахунок енергії, що виробляє установка. 7. Спосіб за п.6, який відрізняється тим, що нагрів води в резервуарі додатково виконують за рахунок сонячного випромінювання. 8. Вітрова енергоустановка з акумулюванням енергії, що містить розташоване вверху в витяжній 2 (19) 1 3 76279 4 23. Енергоустановка за п.19, яка відрізняється спрямовуючих конфузорних каналів, а вихідні виконано в вузькому їх перерізі в витяжній трубі, при тим, що повітряний канал розташований над відцьому кожний спрямовуючий конфузорний канал і повідним резервуаром. 24. Енергоустановка за п.23, яка відрізняється кожний повітряний канал має закрутку спіралі в одному напрямку. тим, що верхня поверхня повітряного каналу вико18. Енергоустановка за п.17, яка відрізняється нана прозорою для сонячного випромінювання. 25. Енергоустановка за п.24, яка відрізняється тим, що закрутка спіралі кожного спрямовуючого конфузорного каналу і кожного повітряного каналу тим, що верхня поверхня кожного повітряного каспрямована в одному напрямку із закруткою спіналу виконана прозорою у вигляді концентраторів ралі кожного повітряного каналу поблизу витяжної сонячного випромінювання. 26. Енергоустановка за п.23, яка відрізняється труби. 19. Енергоустановка за п.8, яка відрізняється тим, що на поверхні води в кожному резервуарі тим, що містить принаймні другий резервуар для розташоване теплозахисне покриття. нагріву води в ньому. 27. Енергоустановка за будь-яким з пп.23-26, яка 20. Енергоустановка за п.19, яка відрізняється відрізняється тим, що над рівнем води в кожному тим, що верхня поверхня кожного резервуара виповітряному каналі розташований принаймні один конана прозорою для сонячного випромінювання. приймач сонячного випромінювання, який з'єдна21. Енергоустановка за п.20, яка відрізняється ний для передачі тепла з відповідним радіатором, тим, що верхня поверхня кожного резервуара виякий розташований у воді відповідного резервуаконана прозорою у вигляді концентраторів сонячра. 28. Енергоустановка за п.27, яка відрізняється ного випромінювання. 22. Енергоустановка за п.19, яка відрізняється тим, що приймач сонячного випромінювання в котим, що понад рівнем води в кожному резервуарі жному повітряному каналі виконаний сумісним з розташований принаймні один приймач сонячного відповідним розпилювачем краплинок нагрітої вовипромінювання, який з'єднаний для передачі тепди. ла з відповідним радіатором, який розташований у воді. Винахід стосується галузі електроенергетики, зокрема способу передачі акумульованої теплової енергії в вітрових енергоустановках та самих вітрових енергоустановок з акумулюванням енергії, які призначенні для перетворення механічної енергії вітру в електричну і теплову енергію з накопиченням цієї енергії в часи зниження її використання. Найбільш близьким до заявляемого рішення по технічній суті та технічному результату, що досягається є: - Спосіб передачі акумульованої теплової енергії в вітровій енергоустановці, розкритий в [авт. св. СРСР №1671955, опубл. 1991.08.23, МПК5 F03D9/00], згідно з яким нагрівають воду в першому резервуарі та виконують наступну передачу теплової енергії цієї нагрітої води вітровому потоку, який в подальшому обертає вітроколесо в витяжній трубі. По цьому способу нагріту воду з першого резервуару пропускають через перший трубчатий нагрівач, тепло якого передають вітровому потоку в нижній частині першої витяжної труби. Таким же чином, по цьому способу, виконують передачу теплової енергії від нагрітої води з другого резервуару через другий трубчатий нагрівач вітровому потоку в нижній частині другої витяжної труби. Нагрів води в першому і другому резервуарах виконують за рахунок надмірної вітрової енергії установки. - Вітрова енергоустановка з акумулюванням енергії по [авт. св. СРСР №1671955, опубл. 1991.08.23, МПК5 F03D9/00], що містить розташоване вверху в витяжній трубі принаймні одне вітроколесо, яке кінематично з'єднано з перетворю вачем енергії, джерело нагріву води в першому резервуарі, в котрому акумулюється теплова енергія. Ця установка містить перший трубчатий нагрівач вітрового потоку, який розташований в нижній частині, у вигляді коліна, першої витяжної труби, яке занурено в воду першого резервуару. Ця установка також містить другий резервуар, друге вітроколесо вверху другої витяжної труби, в нижній частині котрої, у вигляді коліна, розташований другий трубчатий нагрівач вітрового потоку і яке занурено в воду другого резервуару. Джерелом нагріву води в першому та другому резервуарах є компресор, який перетворює надмірну вітрову енергію в теплову. Основним недоліком даного способу передачі акумульованої теплової енергії в вітровій енергоустановці та вітровій енергоустановці з акумулюванням енергії, в якій здійснено цей спосіб, є мала поверхня теплопередача між нагрітою водою і вітровим потоком, що обумовлено використанням для цього проміжного теплоносія у вигляді першого та другого трубчатих нагрівачів вітрового потоку відповідно в першій та другій витяжних трубах. А це також обумовлює низьку температуру вітрового потоку в нижній частині витяжних труб, і як наслідок цього, низьку швидкість його і відповідно низьку кінетичну енергію при проходженні до вітроколіс відповідно в першій та другій витяжних трубах. Другим недоліком даного способу та енергоустановки по ньому є низька кінетична енергія вітрового потоку відповідно в першій та другій витяжних трубах за рахунок низької його маси. В основу винаходу покладене завдання створення ефективного способу передачі акумульова 5 76279 6 ної теплової енергії в вітровій енергоустановці та му їх перерізі в витяжній трубі, при цьому кожний вітровій енергоустановці з акумулюванням енергії, спрямовуючий конфузорний канал і кожний повітв якій здійснено цей спосіб, шляхом збільшення ряний канал має закрутку спіралі в одному напряповерхні теплопередачі між нагрітою водою і вітмку. При цьому закрутка спіралі кожного спряморовим потоком, що дозволить підвищити темперавуючого конфузорного каналу і кожного туру вітрового потоку в нижній частині витяжної повітряного каналу спрямована в одному напрямку труби і тим самим підвищити швидкість прохоі з закруткою спіралі кожного повітряного каналу дження його по витяжній трубі до вітроколеса. Крім поблизу витяжної труби. Також енергоустановка того, це дозволить забезпечити підвищення кінемістить принаймні другий резервуар для нагріву тичної енергії вітрового потоку за рахунок підвиводи в ньому. Верхня поверхня кожного резервуащення його маси. ру виконана прозорою для сонячного випромінюПоставлене завдання вирішується тим, що за вання. Причому ця верхня поверхня кожного резеспособом передачі акумульованої теплової енергії рвуару виконана прозорою у вигляді в вітровій енергоустановці, згідно з яким нагріваконцентраторів сонячного випромінювання. Понад ють воду в резервуарі та виконують наступну перівнем води в кожному резервуарі розташовано редачу теплової енергії цієї нагрітої води вітровопринаймні один приймач сонячного випромінюму потоку, який в подальшому обертає вання, який з'єднано, для передачі тепла, з відповітроколесо в витяжній трубі. При цьому передачу відним радіатором, який розташований в воді. Крім теплової енергії вітровому потоку здійснюють розтого, повітряний канал розташований понад відпопилюванням в ньому нагрітої в резервуарі води. відним резервуаром. А верхня поверхня повітряКрім того, розпилювання нагрітої води в вітровому ного каналу виконана прозорою для сонячного потоці виконується в напрямку його рухання. Привипромінювання. Причому ця верхня поверхня чому нагрів води і розпилювання її в вітровому кожного повітряного каналу виконана прозорою у потоці повітряного каналу здійснюють принаймні з вигляді концентраторів сонячного випромінюванвикористанням двох резервуарів. Нагрів води в ня. А на поверхні води в кожному резервуарі розрезервуарі виконують за рахунок енергії, що вироташовано теплозахисне покриття. Також понад бляє установка. Також нагрів води в резервуарі рівнем води, в кожному повітряному каналі розтавиконують за рахунок сонячного випромінювання. шовано принаймні один приймач сонячного виПоставлене завдання також вирішується тим, промінювання, який з'єднано для передачі тепла, з що в вітровій енергоустановці з акумулюванням відповідним радіатором, який розташовано в воді енергії, що містить розташоване вверху в витяжній відповідного резервуара. Приймач сонячного витрубі принаймні одне вітроколесо, яке кінематично промінювання в кожному повітряному каналі викоз'єднано з перетворювачем енергії, джерело нагрінаний сумісним з відповідним розпилювачем наву води в резервуарі, в котрому акумулюється тегрітої води. плова енергія. Енергоустановка містить принаймні Здійснення, відповідно зі способом, передачі один повітряний канал з вхідним і вихідним отвотеплової енергії нагрітої в резервуарі води вітрорами вітрового потоку, при цьому в повітряному вому потоку шляхом розпилювання в ньому нагріканалі розташований принаймні один розпилювач тої води дозволяє значно збільшити поверхню нагрітої води з резервуару, а вихідний отвір повіттеплопередачі, що виконується безпосередньо від ряного каналу з'єднаний з витяжною трубою. При нагрітої води до вітрового потоку без проміжного цьому кожен розпилювач нагрітої води розташотеплоносія. При цьому, чим менше будуть крапливаний в кожному повітряному каналі для розпилюнки води, що розпилюються, тим більше буде повання її в напрямку рухання вітрового потоку. Виверхня теплопередачі. А це, в свою чергу, дозвохідний отвір кожного повітряного каналу має лить підвищити температуру вітрового потоку в вихідну регульовану заслінку для можливості пенижній частині витяжної труби і ще більше дозворекриття цього вихідного отвору. Вхідний отвір лить підвищити швидкість його проходження по кожного повітряного каналу також має вхідну регувитяжній трубі до вітроколеса. Крім того, це дольовану заслінку для можливості перекриття цього зволяє також підвищити масу вітрового потоку вхідного отвору. А кожний повітряний канал викошляхом насичення його розпилом нагрітої води і, наний звуженим в напрямку до витяжної труби. тим самим, підвищити його кінетичну енергію. Все При цьому кожний повітряний канал розташований це забезпечує підвищення ефективності роботи нижче нижнього перерізу витяжної труби. Кожний вітрової енергоустановки, в котрій використовуєтьповітряний канал виконаний під кутом вверх в нася цей спосіб теплопередачі. прямку до витяжної труби. Кожний повітряний каРозпилювання нагрітої води в вітровому потонал поблизу витяжної труби виконаний по спіралі, ці виконується в напрямку його рухання, що дощо підіймається. Крім того, кожний повітряний казволяє забезпечити оптимальні умови підхоплюнал розташований спіралеподібне навколо витяжвання краплинок розпилу нагрітої води вітровим ної труби. Також енергоустановка містить по висоті потоком без зменшення його швидкості. витяжної труби принаймні один ярус спрямовуюЗдійснення нагріву води і розпилювання її в вічих конфузорних каналів, які розташовані спіралетровому потоці повітряного каналу принаймні з подібне в плані навколо і гвинтоподібне вздовж використанням двох резервуарів дозволяє виконавитяжної труби і виконанні такими, що звуженні в ти послідовний або одночасний як нагрів води, при напрямку до витяжної труби, з відповідними вхідвиробленні енергоустановкою надмірної енергії, в ними і вихідними отворами, причому вхідні отвори різних резервуарах, так і послідовне забирання розташовано в широкому перерізі спрямовуючих нагрітої води з різних резервуарів для розпилюконфузорних каналів, а вихідні виконано в вузьковання її в повітряному каналі, при зменшенні ви 7 76279 8 робляння енергоустановкою необхідної енергії, Виконання кожного повітряного каналу під кудля підтримки заданої температури вітрового потом вверх в напрямку до витяжної труби дозволяє току в повітряному каналі. також підвищити швидкість вітрового потоку як в Виконання нагріву води в резервуарі за рахуньому, так і в витяжній трубі, що також забезпечує нок енергії, що виробляє установка, дозволяє підвищення захоплення ним краплинок розпилу спрямувати на нагрів води надмірну енергію, що нагрітої води. виробляє вітрова енергоустановка. Виконання кожного повітряного каналу поблиВиконання нагріву води в резервуарі виконузу витяжної труби по спіралі, що підіймається, ють за рахунок сонячного випромінювання дозвоспрямоване на плавний перехід вітрового потоку з ляє забезпечити додатковий нагрів води без викоповітряного каналу в витяжну трубу, що сприяє ристання енергії, що виробляє вітрова зниженню опору вітровому потоку в цьому місці. А енергоустановка. А це підвищує економічність ротакож забезпечує формування в витяжній трубі боти енергоустановки. вихрового робочого кільця вітрового потоку, що Виконання вітрової енергоустановки принаймтакож спрямоване на підвищення його швидкості і ні з одним повітряним каналом, з розташуванням в відповідно - кінетичної енергії. кожному з них принаймні одного розпилювача наРозташування кожного повітряного каналу спігрітої води з резервуару дозволяє значно збільширалеподібне навколо витяжної труби також спряти поверхню теплопередачі. Це виконується безмоване на формування в витяжній трубі вихрового посередньо від нагрітої води до вітрового потоку, робочого кільця вітрового потоку для відповідного при цьому поверхня теплопередачі збільшується підвищення його швидкості і кінетичної енергії. як при зменшенні розміру краплинок нагрітої води, Виконання енергоустановки з ярусами спрящо розпилюються, так і при збільшенні кількості мовуючих конфузорних каналів, закрутка по спіраповітряних каналів і збільшенні кількості розпилюлі яких і кожного повітряного каналу має один навачів в кожному із них. Все це дозволяє підвищити прямок також спрямоване на формування в температуру вітрового потоку в нижній частині витяжній трубі вихрового робочого кільця вітрововитяжної труби, наслідком чого є підвищення швиго потоку для відповідного підвищення його швиддкості його проходження по витяжній трубі. При кості і кінетичної енергії. цьому маса вітрового потоку, за рахунок його наСпрямовування закрутки по спіралі кожного сичення розпилом нагрітої води, збільшується, що спрямовуючого конфузорного каналу і кожного сприяє підвищенню його кінетичної енергії для повітряного каналу в одному напрямку і з закрутпідвищення ефективності роботи енергоустановки. кою по спіралі кожного повітряного каналу поблизу Розташування кожного розпилювача нагрітої витяжної труби дозволяє також формування в виводи в повітряному каналі для розпилювання її в тяжній трубі вихрового робочого кільця вітрового напрямку рухання вітрового потоку забезпечує потоку для відповідного підвищення його швидкостакож оптимальні умови підхоплювання краплинок ті і кінетичної енергії. розпилу нагрітої води вітровим потоком без зменВиконання енергоустановки з другим і більшення його швидкості. шою кількістю резервуарів для нагріву води доВиконання вихідного отвору кожного повітрязволяє забезпечити як послідовний або одночасного каналу з вихідною регульованою заслінкою ний нагрів води в різних резервуарах, при дозволяє забезпечити регулювання кількості вітвиробленні енергоустановкою надмірної енергії. А рового потоку, що потрапляє в витяжну трубу з також забезпечує в подальшому послідовне забиповним перекриттям цього вихідного отвору при рання нагрітої води з різних резервуарів для розвідсутності необхідності підвищення швидкості пилювання її в одному, або більше повітряних кавітрового потоку. налів при зменшенні виробляння Виконання вхідного отвору кожного повітряноенергоустановкою необхідної енергії, що забезпего каналу з вхідною регульованою заслінкою дочує підтримку заданої температури і відповідну зволяє забезпечити регулювання кількості зовнішшвидкість вітрового потоку в повітряному каналі. В нього повітря, що потрапляє в кожний повітряний одному з варіантів виконується одночасне забиканал, з повним перекриттям цього вхідного отворання нагрітої води з різних резервуарів. ру як при відсутності необхідності підвищення Виконання верхньої поверхні кожного резершвидкості вітрового потоку, так і для запобігання вуару прозорою для сонячного випромінювання зниження температури повітря в ньому. забезпечує додатковий нагрів води. Виконання кожного повітряного каналу звужеВиконання верхньої поверхні кожного резерним в напрямку до витяжної труби, як в плані так і вуару прозорою у вигляді концентраторів сонячнопо її висоті, дозволяє підвищити швидкість вітрого випромінювання дозволяє забезпечити підвивого потоку в кожному повітряному каналі за рахущення додаткового нагрівуводи в резервуарі. нок різного його перерізу: більшого в вхідному Розташування понад рівнем води в кожному отворі і меншого в вихідному отворі. Це тим самим резервуарі принаймні одного приймача сонячного підвищує ефективність роботи енергоустановки. випромінювання, який з'єднано для передачі тепла Розташування кожного повітряного каналу низ відповідним радіатором, який розташований в жче нижнього перерізу витяжної труби дозволяє воді, дозволяє забезпечити також підвищення тезабезпечити використання різниці атмосферного мператури води в резервуарі за рахунок сонячного тиску і температури між верхньою і нижньою часвипромінювання. тинами витяжної труби, з використанням при цьоРозташування кожного повітряного каналу пому всієї її висоти, що підвищує швидкість вітрового над відповідним кожним резервуаром забезпечує потоку в неї. виконання повітряного каналу, в котрому вітровий 9 76279 10 потік контактує, в більшій своєї частині, з поверхчином. нею води в цьому резервуарі і тим самим додаткоВ разі надмірного виробляння енергії вітровою во підтримується як його температура, так і насиенергоустановкою, при знижені в неї потреби для ченість парами нагрітої води, що збільшує користувачів, ця енергія спрямовується на нагрів швидкість і масу вітрового потоку для підвищення води в теплоізольованому резервуарі, в якому ця його кінетичної енергії. надмірна енергія акумулюється у вигляді теплової Виконання верхньої поверхні повітряного каенергії. В подальшому, при збільшенні потреби налу прозорою для сонячного випромінювання для користувачів в цієї енергії або при знижені сприяє додатковому нагріву вітрового потоку в зовнішнього вітрового потоку, нагріта вода з резеповітряному каналі і води в резервуарі. рвуару розпилюється в вітровому потоці в напрямВиконання верхньої поверхні кожного повітряку його рухання і який в подальшому обертає вітного каналу прозорою у вигляді концентраторів роколесо вверху витяжної труби, яке, в свою сонячного випромінювання також сприяє підвичергу, обертає електрогенератор для виробляння щенню нагріву вітрового потоку в повітряному каелектроенергії. налі і води в резервуарі. В другому варіанті цього способу виконується Розташування на поверхні води в кожному редодатковий нагрів води в резервуарі за рахунок зервуарі теплозахисного покриття сприяє зберевикористання сонячного випромінювання через женню температури нагрітої води в резервуарі. прозору теплоізольовану верхню поверхню цього Розташування понад рівнем води, в кожному резервуару. повітряному каналі принаймні одного приймача В одному із варіантів цього способу нагрів восонячного випромінювання, який з'єднано для педи виконується послідовно або одночасно в двох редачі тепла, з відповідним радіатором, який розабо більше резервуарах, а розпилювання нагрітої ташовано в воді відповідного резервуара, дозвоводи виконується послідовно в двох або більше ляє підвищити додатковий нагрів води. резервуарах для підтримки заданої температури Виконання приймача сонячного випромінювітрового потоку в нижній частині витяжної труби вання в кожному повітряному каналі сумісним з через те, що при розпилюванні з одного резервуавідповідним розпилювачем нагрітої води забезперу вода в ньому охолоджується і при досягненні чує додатковий нагрів води при її розпилюванні і температури нижче заданої виконується розпилюзменшення опору вітрового потоку приймачем і вання більш нагрітої води з другого резервуара з розпилювачем. повторенням в подальшому, при необхідності, Викладене вище підтверджує наявність прицього процесу. чинно-наслідкових зв'язків між сукупністю суттєвих Також в інших варіантах здійснення цього споознак винаходу, що заявляється, та технічним ресобу розпилювання нагрітої води виконується як в зультатом, що досягається. повітряних каналах, які розташовані навколо нижДана сукупність суттєвих ознак дозволяє в поньої частини витяжної труби, так і в нижній частині рівнянні з прототипом по способу передачі акумусамої витяжної труби, або в нижніх ярусах спрямольованої теплової енергії в вітровій енергоустановуючих конфузорних каналів, які розташовані навці та вітровій енергоустановці з акумулюванням вколо і по висоті витяжної труби, або в цих комбіенергії, в якій здійснено цей спосіб, забезпечити націях. збільшення поверхні теплопередачі між нагрітою Кращий варіант вітрової енергоустановки з водою і вітровим потоком для підвищення його акумулюванням енергії, який здійснено по способу температури в нижній частині витяжної труби і передачі акумульованої теплової енергії, що заявшвидкості проходження в витяжній трубі до вітроляється, відповідно з Фіг.1-2 містить витяжну трубу колеса. Крім того, це дозволяє забезпечити додат1, в верхній частині якої розташовано принаймні кове підвищення кінетичної енергії вітрового потоодне вітроколесо 2 з вертикальною віссю 3 і яке ку за рахунок підвищення його маси. кінематично з'єднано з перетворювачем енергії у На думку авторів, технічне рішення, що заяввигляді електрогенератора (не показано), вздовж ляється, відповідає критеріям винаходу «новизна» висоти витяжної труби І розташовані яруси 4.1-4.N і «винахідницький рівень», тому що сукупність сутспрямовуючих конфузорних каналів (СКК) 5.1-5.N, тєвих ознак, які характеризують спосіб передачі кожен з яких розташований спіралеподібне в плані акумульованої теплової енергії в вітровій енергонавколо і гвинтоподібне вздовж витяжної труби 1 і установці та вітрова енергоустановка з акумулювиконані такими, що звуженні в напрямку до витяванням енергії, є новою і не випливає явно з відожної труби 1. При цьому в широкому перерізі, згідмого рівня техніки. но з Фіг.3, в СКК 5.1-5.N розташовані відповідні Заявлений винахід пояснюється кресленням, вхідні отвори 6.1-6.N, а в вузькому їх перерізі на якому однакові елементи мають однакові цифвідповідні вихідні отвори 7.1-7.N. Навколо нижньої рові позначення і де на: частини витяжної труби 1 спіралеподібне розтаФіг.1 - зображена вітрова енергоустановка з шовані повітряні канали 8, 9 з відповідними резеракумулюванням енергії, яка здійснена по способу вуарами 10, 11 для нагрітої води. Повітряні канали передачі акумульованої теплової енергії, що заяв8, 9 виконані з відповідними вхідними 12, 13 і вихіляється; загальний вид, вертикальний розріз з дними 14, 15 отворами, а поблизу витяжної труби розгорткою повітряних каналів з резервуарами; 1 повітряні канали 8, 9 виконані по спіралі 16, що Фіг.2 - розріз по А-А на Фіг.1; підіймається. При цьому в цій частині нижня повеФіг.3 - розріз по Б-Б на Фіг.1. рхня повітряних каналів 8, 9 стикується по рівню Спосіб передачі акумульованої теплової енерводи в відповідному резервуарі 10, 11. В резервугії в вітровій енергоустановці здійснюється таким арах 10, 11 розташовані в воді відповідні джерела 11 76279 12 нагріву води у вигляді теплоелектричних нагрівачів Також в одному із варіантів повітряні канали 17.1-17.N і 18.1-18.N, а в повітряних каналах 8, 9 можуть бути радіальне розташованими. відповідні розпилювачі 19.1-19.N і 20.1-20.N, які Вітрова енергоустановка з акумулюванням розташовано для розпилювання нагрітої води в енергії працює таким чином. напрямку руху вітрового потоку. Повітряні канали В вихідному положенні вхідні 12, 13 і вихідні 8, 9 виконані в плані звуженими в напрямку до 14, 15 отвори повітряних каналів 8, 9 закриті відвитяжної труби 1, а поблизу неї виконанні звужеповідними заслінками 21, 22 і 23, 24 і енергоустаними і по висоті. Вхідні отвори 12, 13 мають відпоновка працює в звичайному робочому режимі, в відні регульовані заслінки 21, 22, а вихідні отвори якому за рахунок вітрового потоку (на кресленні 14, 15 розташовані в вузькому перерізі повітряних помічено стрілками), який проходить через СКК каналів 8, 9 в витяжній трубі 1 і мають відповідні 5.1-5.N в простір витяжної труби 1, де створюютьрегульовані заслінки 23, 24, які виконані для можся вихровий робочий потік в вигляді кільця, що ливості відповідного перекриття цих вхідних 12, 13 підіймається, з обертанням вітроколеса 2, яке і вихідних 14, 15 отворів. При цьому закрутка по обертає електрогенератор. В разі надмірного виспіралі кожного повітряного каналу 8, 9 спрямоваробляння енергії вітровою енергоустановкою, при на в одному напрямку з закруткою спіралі 16, що зниженні потреби в енергії для користувачів, ця підіймається, частини цих повітряних каналів 8, 9 енергія подається на теплоелектричні нагрівачі поблизу витяжної труби 1 і в одному напрямку та17.1-17.N для послідовного або одночасного нагрікож з закруткою СКК 5.1-5.N. Стінки резервуарів ву води в резервуарах 10, 11 для акумулювання 10, 11 і повітряних каналів 8, 9 виконано теплоізоенергії в них. Додатково вода в резервуарах нагрільованими , а верхня поверхня 25 повітряних кавається через прозору верхню поверхню 25 від налів 8, 9 виконана теплоізольованою і прозорою сонячного випромінювання, яке підсилюється кондля сонячного випромінювання у вигляді концентцентраторами цієї поверхні 25. При збільшенні раторів (не показано) сонячного випромінювання. потреби для користувачів в енергії або при зниВ одному з варіантів повітряні канали 8, 9 і реженні зовнішнього вітрового потоку вхідні 12, 13 і зервуари 10, 11 розташовані окремо один від одвихідні 14, 15 отвори повітряних каналів 8, 9 відкного, при цьому повітряні канали 8, 9 можуть бути риваються і нагріта вода з резервуарів 10, 11 повиконані під кутом вверх і звуженими в плані і по дається насосами (не показані) до розпилювачів висоті в напрямку до витяжної труби 1 для підви19.1-19.N і 20.1-20.N в відповідних повітряних кащення швидкості вітрового потоку в них. Причому налах 8, 9 для розпилювання її в напрямку руханкількість резервуарів може бути більше ніж кільня вітрового потоку від вхідних 12, 13 до вихідних кість повітряних каналів для забезпечення послі14, 15 отворів. При цьому за рахунок високої тепдовного відбору нагрітої води для кожного повітлоємності і великої поверхні найдрібніших краплиряного каналу від першого резервуару, а після нок нагрітої води, що розпилюється, акумульована зниження температури води в ньому від другого в неї енергія передається вітровому потоку шлярезервуару, з більшою температурою нагрітої вохом його швидкого нагріву, зі збільшенням при ди. В цьому варіанті верхня поверхня кожного рецьому його маси за рахунок насичення його крапзервуару виконана тепло-ізольованою і прозорою линками води. Нагрітий в повітряних каналах 8, 9 для сонячного випромінювання. Ця прозора повевітровий потік сприяє підвищенню різниці темперхня може бути виконана у вигляді концентраторів ратур вверху і в низу витяжної труби 1, що спричисонячного випромінювання, в якості яких може няє підвищення його швидкості. А це, разом з підвикористовуватися ряди оптичних лінз. А понад вищенням його маси, підвищує його кінетичну рівнем води в резервуарах розташований принайенергію. А за рахунок звуження повітряних каналів мні один приймач сонячного випромінювання, який 8, 9 вона ще більше підвищується і, при входженні з'єднаний для передачі тепла з відповідним радіавітрового потоку по спіралі відповідного повітрянотором, який розташований в воді відповідного рего каналу в витяжну трубу 1, створюється вихрове зервуару. Приймач сонячного випромінювання робоче кільце, що підіймається по витяжній трубі 1 виконаний з матеріалу з високою теплопровіднісдля підвищення швидкості обертання вітрового тю, наприклад, алюмінію з зачерненою поверхнею. колеса 2 і відповідно електрогенератора для підтПри цьому приймач сонячного випромінювання римки його робочого режиму. може бути виконаний сумісним з відповідним розХоча тут показані і описані варіанти, що випилювачем нагрітої води. В цьому варіанті кожен знанні кращими для здійснення теперішнього виповітряний канал виконаний з ємністю для накопинаходу, фахівцям в даній галузі техніки буде зрочення конденсату. зуміло, що можна здійснювати різноманітні зміни і В другому із варіантів виконання енергоустамодифікації, і елементи можна заміняти на еквівановки при розташуванні повітряних каналів 8, 9 лентні, не виходячи при цьому за межі обсягу донижче нижнього перерізу витяжної труби 1 і відпомагань теперішнього винаходу. відно нижче рівня ґрунту відповідні їх вхідні отвори Відповідність технічного рішення, що заявля12, 13 з'єднанні з повітрозабірниками у вигляді ється, критерію винаходу «промислова придатвідповідних нахилених або вертикальних каналів ність» підтверджується зазначеними прикладами (не показано). виконання способу передачі акумульованої теплоВ одному із варіантів вітроколесо 2 виконано, вої енергії в вітровій енергоустановці і самої вітронаприклад, з нахиленою до вертикалі віссю. вої енергоустановки з акумулюванням енергії. 13 Комп’ютерна верстка Н. Лисенко 76279 Підписне 14 Тираж 26 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
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for transfer of accumulated heat power in wind power unit and wind power unit with energy accumulation
Автори англійськоюHusak Stanislav Ivanovych, Hanzelynskyi Serhii Mykolaiovych, Dementienko Oleksandr Viktorovych
Назва патенту російськоюСпособ передачи аккумулированной тепловой энергии в ветровой установке и ветровая установка с аккумулированием энергии
Автори російськоюГусак Станислав Иванович, Ганзелинский Сергей Николаевич, Дементиенко Александр Викторович
МПК / Мітки
МПК: F03D 9/00
Мітки: вітрова, енергоустановка, вітровій, передачі, акумульованої, енергоустановці, спосіб, акумулюванням, енергії, теплової
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/7-76279-sposib-peredachi-akumulovano-teplovo-energi-v-vitrovijj-energoustanovci-ta-vitrova-energoustanovka-z-akumulyuvannyam-energi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб передачі акумульованої теплової енергії в вітровій енергоустановці та вітрова енергоустановка з акумулюванням енергії</a>
Попередній патент: Магнітна система сепаратора (варіанти)
Наступний патент: Система освітлення операційної з пристроєм керування
Випадковий патент: Пристрій для виймання сформованих порожнистих виробів із стаціонарних форм