RU2076577C1 - Autonomous system of heating of round building and of cleaning of its glasses - Google Patents
Autonomous system of heating of round building and of cleaning of its glasses Download PDFInfo
- Publication number
- RU2076577C1 RU2076577C1 RU9494028961A RU94028961A RU2076577C1 RU 2076577 C1 RU2076577 C1 RU 2076577C1 RU 9494028961 A RU9494028961 A RU 9494028961A RU 94028961 A RU94028961 A RU 94028961A RU 2076577 C1 RU2076577 C1 RU 2076577C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heating
- accumulator
- round building
- building
- compressor
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к отоплению, в частности к системам обогрева сельскохозяйственных сооружений. The invention relates to heating, in particular to heating systems of agricultural buildings.
Известна энергоаккумулирующая установка для обогрева теплиц, принятая за прототип. Known energy-saving installation for heating greenhouses, adopted as a prototype.
Энергоаккумулирующая установка включает солнечные батареи и ветроагрегат, связанные через инвертор и преобразователь напряжения с компрессором атмосферного воздуха. Компрессор сообщается посредством воздуховода с пневмоаккумулятором и теплообменником, расположенным внутри теплового гидроаккумулятора. На выходе пневмоаккумулятора установлен редуктор, а на выходе гидроаккумулятора обратный клапан. При работе установки энергия солнечного излучения и ветра преобразуется в тепло и энергию сжатого воздуха, аккумулируемые в емкостях пневмоаккумулятора и теплообменника. Пар, образуемый при инжекции нагретой воды из гидроаккумулятора, конденсируется в нагревателях теплицы. Конденсат через сливной трубопровод поступает обратно в емкость гидроаккумулятора. The energy storage plant includes solar panels and a wind turbine connected through an inverter and voltage converter to an atmospheric air compressor. The compressor communicates via an air duct with a pneumatic accumulator and a heat exchanger located inside the thermal accumulator. A gearbox is installed at the outlet of the pneumatic accumulator, and a check valve at the outlet of the accumulator. During the installation, the energy of solar radiation and wind is converted into heat and energy of compressed air, accumulated in the tanks of the pneumatic accumulator and heat exchanger. The steam generated by the injection of heated water from the accumulator condenses in the heaters of the greenhouse. Condensate flows through the drain pipe back into the accumulator tank.
Данная установка имеет существенный недостаток низкую надежность, обусловленную сложностью конструкции. This installation has a significant disadvantage of low reliability due to the complexity of the design.
В известной установке процесс преобразования двух видов энергий световой и ветра в электроэнергию, которая далее преобразуется в тепло, реализуется промежуточными элементами установки: инвертором, преобразователем напряжения, электромотором, что снижает надежность работы установки и ее КПД. Все элементы установки расположены вне зоны потребления тепла, в следствие чего возникает потребность в дополнительных коммуникациях и защитных строениях. С целью получения высокого КПД преобразования света в электричество светочувствительные элементы батарей должны располагаться на минимальном расстоянии от статического преобразователя, на открытой, хорошо освещаемой площадке, что не всегда возможно при определенных рельефах местности (горы, высокоствольные леса и т. д.). Для оптимальной работы солнечной электростанции необходима следящая система, которая по сложности превосходит первую. Ночью солнечная электростанция бесполезна. Особенности рельефа местности отражаются и на работе ветроагрегата, который обычно устанавливают на вершинах холмов. In the well-known installation, the process of converting two types of light and wind energies into electricity, which is further converted into heat, is realized by the intermediate elements of the installation: an inverter, voltage converter, electric motor, which reduces the reliability of the installation and its efficiency. All elements of the installation are located outside the zone of heat consumption, as a result of which there is a need for additional communications and protective structures. In order to obtain a high efficiency of converting light into electricity, the light-sensitive elements of the batteries should be located at a minimum distance from the static converter, in an open, well-lit area, which is not always possible with certain terrain (mountains, tall forests, etc.). For optimal operation of a solar power plant, a tracking system is required, which is superior in complexity to the first. At night, a solar power station is useless. The terrain features are reflected in the operation of the wind turbine, which is usually installed on the tops of the hills.
Второй недостаток системы это ее ограниченные функциональные возможности: она применяется только для отопления строений. The second drawback of the system is its limited functionality: it is used only for heating buildings.
В данной установке может быть использован только воздух, что обуславливает отсутствие универсальности в использовании теплоносителя. In this installation, only air can be used, which leads to the lack of versatility in the use of the coolant.
Техническая задача изобретения повышение надежности путем упрощения конструкции, расширение функциональных возможностей. The technical task of the invention is to increase reliability by simplifying the design, expanding functionality.
Поставленная задача решена таким образом, что в автономной системе отопления круглого здания, содержащей ветроагрегат, связанный с компрессором, сообщающимся на выходе с пневмоаккумулятором, систему трубопроводов и теплоаккумулятор, ветроагрегат выполнен в виде ажурной вращающейся кровли-турбины с установленными на ней стеклоочистителями и расположенной на куполе круглого здания, а компрессор выполнен в виде шестеренчатого насоса с пневмоаккумулятором, снабженным регулируемым клапаном, при этом шестеренчатый насос связан с вращающейся кровлей непосредственно через редуктор. Система трубопроводов выполнена замкнутой. The problem is solved in such a way that in an autonomous heating system of a round building containing a wind turbine connected to a compressor communicating with a pneumatic accumulator at the outlet, a piping system and a heat accumulator, the wind turbine is designed as an openwork rotating roof-turbine with wipers installed on it and located on the dome a round building, and the compressor is made in the form of a gear pump with a pneumatic accumulator equipped with an adjustable valve, while the gear pump is connected with a rotary roofing directly through the gearbox. The piping system is closed.
Ветроагрегат системы выполнен вращающимся для преобразования энергии ветра в механическую энергию, подаваемую на элементы системы. The windmill of the system is made rotating to convert wind energy into mechanical energy supplied to the elements of the system.
Ветроагрегат расположен на куполе здания с целью помещения его в зону более сильных ветровых потоков и отказа от установки специальных высотных мачт. The windmill is located on the dome of the building with the aim of placing it in the zone of stronger wind flows and refusing to install special high-rise masts.
Ветроагрегат выполнен в виде кровли-турбины для защиты стеклянного купола здания и для органического слияния с ним, конструкция кровли в виде турбины позволяет ей вращаться под воздействием ветра. The windmill is made in the form of a turbine roof to protect the glass dome of the building and for organic merging with it, the roof structure in the form of a turbine allows it to rotate under the influence of wind.
Кровля выполнена ажурной с целью доступа лучей света через нее и стекла купола здания внутрь помещения и для уменьшения ее массы при сохранении достаточной инерционности. The roof is made with openwork in order to access the rays of light through it and the glass dome of the building inside the building and to reduce its mass while maintaining sufficient inertia.
На вращающейся кровле установлены стеклоочистители с целью очистки стекол купола круглого здания от атмосферных загрязнений в процессе вращения. Wipers are installed on the rotating roof in order to clean the glass of the dome of a round building from atmospheric pollution during rotation.
Компрессор системы выполнен в виде шестеренчатого насоса с целью возможности подвода к нему разных видов теплоносителей (воздух, вода, масло), что делает систему универсальной. The compressor of the system is made in the form of a gear pump with the aim of the possibility of supplying different types of heat carriers to it (air, water, oil), which makes the system universal.
Пневмоаккумулятор снабжен регулируемым (перепускным) клапаном для автоматического пуска нагретого до нужной температуры при соответствующем сжатии теплоносителя в систему. The pneumatic accumulator is equipped with an adjustable (by-pass) valve for the automatic start of heated to the desired temperature with appropriate compression of the coolant into the system.
Шестеренчатый насос связан непосредственно с кровлей для прямого преобразования механической энергии вращающейся кровли в тепловую, что упрощает конструкцию по сравнению с прототипом и повышает надежность работы всей системы за счет устранения промежуточных элементов: электрогенератора, инвертора, преобразователя напряжения, электромотора, которые требуют постоянного технического обслуживания и, вследствие расположения вне системы отопления, подвергаются разрушительным природным воздействиям. The gear pump is connected directly to the roof for the direct conversion of the mechanical energy of a rotating roof into heat, which simplifies the design compared to the prototype and improves the reliability of the entire system by eliminating intermediate elements: an electric generator, an inverter, a voltage converter, an electric motor that require constant maintenance and due to their location outside the heating system, they are exposed to destructive natural influences.
Система трубопроводов выполнена замкнутой для предотвращения потерь тепла из системы и обеспечения полной и постоянной готовности ее к пуску. The piping system is closed to prevent heat loss from the system and ensure its full and constant readiness for start-up.
На чертеже представлена схема автономной системы отопления круглого здания и очистки его стекол. The drawing shows a diagram of an autonomous heating system for a round building and cleaning its glass.
Система включает в себя ажурную вращающуюся кровлю-турбину 1, расположенную на куполе 2 круглого здания 3, с установленными на ее ребрах 4 стеклоочистителями 5, соприкасающимися со стеклами 6 купола 2 круглого здания 3. Посредством вала 7 вращающаяся кровля 1 соединена с редуктором 8, на выходном валу которого расположен шестеренчатый насос 9 с пневмоаккумулятором 10. Пневмоаккумулятор 10 снабжен регулируемым клапаном 11. Система трубопроводов 12 выполнена замкнутой и проходит в виде змеевика 13 через расположенный ниже уровня земли термоаккумулятор 14. The system includes an openwork rotating roof-turbine 1, located on the dome 2 of the round building 3, with wipers 5 mounted on its ribs 4, in contact with the glasses 6 of the dome 2 of the round building 3. By means of the shaft 7, the rotating roof 1 is connected to the gearbox 8, on the output shaft of which is a gear pump 9 with a pneumatic accumulator 10. The pneumatic accumulator 10 is equipped with an adjustable valve 11. The piping system 12 is closed and passes in the form of a coil 13 through a thermal accumulator located below the ground level Op 14.
Работает система следующим образом. The system works as follows.
В систему трубопроводов 12 здания 3 закачивается определенное количество теплоносителя (в данном случае масла). Ветер, воздействуя на лопасти кровли-турбины 1, вращает ее, вследствие чего передается крутящий момент от вращающейся кровли 1 через вал 7 на редуктор 8. Выходной вал редуктора 8 передает усиленный крутящий момент на шестеренчатый насос 9. Вращаясь, шестеренчатый насос 9 перекачивает масло из системы трубопроводов 12 в пневмоаккумулятор 10, где масло под давлением сжимается и нагревается. Когда давление и, соответственно, температура сжатого масла достигнет необходимой величины, срабатывает регулируемый клапан 11, ранее настроенный на эти параметры, и масло подается в систему трубопроводов 12 для обогрева здания. Проходя через змеевидную часть 13 системы трубопроводов 12, расположенную в термоаккумуляторе 14, масло подзаряжает термоаккумулятор 14, который благодаря расположению ниже уровня земли надолго задерживает полученное тепло и отдает его системе 12 в безветренную погоду. Вращаясь, кровля-турбина 1 с помощью установленных на ее ребрах 4 стеклоочистителей 5, например щеток, обтирает поверхность купола 2 здания 3, очищая его от атмосферных загрязнений. A certain amount of coolant (in this case, oil) is pumped into the piping system 12 of building 3. The wind, acting on the blades of the roof-turbine 1, rotates it, as a result of which the torque is transmitted from the rotating roof 1 through the shaft 7 to the gearbox 8. The output shaft of the gearbox 8 transfers the amplified torque to the gear pump 9. Rotating, the gear pump 9 pumps oil from piping system 12 into the pneumatic accumulator 10, where the oil is compressed and heated under pressure. When the pressure and, accordingly, the temperature of the compressed oil reaches the required value, an adjustable valve 11, previously configured for these parameters, is activated, and the oil is supplied to the piping system 12 to heat the building. Passing through the serpentine part 13 of the piping system 12 located in the thermal accumulator 14, the oil recharges the thermal accumulator 14, which, due to its location below ground level, retains the heat for a long time and gives it to the system 12 in calm weather. Rotating, the roof-turbine 1 using wipers 5 mounted on its ribs 4, for example brushes, wipes the surface of the dome 2 of building 3, cleaning it from atmospheric pollution.
Конструкция ветроагрегата в виде ажурной вращающейся кровли позволяет устанавливать данную систему отопления в обычных прямоугольных строениях (ветроагрегат ставится на крыше или в любом другом удобном месте в перевернутом виде). The design of the wind turbine in the form of an openwork rotating roof allows you to install this heating system in ordinary rectangular buildings (the wind turbine is placed on the roof or in any other convenient place in an inverted form).
Применение предлагаемого технического решения позволяет:
повысить надежность работы системы отопления, сделать ее универсальной за счет применения теплоносителей различных видов;
обеспечить полную и постоянную готовность к пуску при любых температурах наружного воздуха;
сохранять тепло в системе в безветренную погоду.The application of the proposed technical solution allows you to:
to increase the reliability of the heating system, to make it universal through the use of various types of coolants;
ensure complete and constant readiness for start-up at any outdoor temperature;
keep warm in the system in calm weather.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU9494028961A RU2076577C1 (en) | 1994-08-03 | 1994-08-03 | Autonomous system of heating of round building and of cleaning of its glasses |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU9494028961A RU2076577C1 (en) | 1994-08-03 | 1994-08-03 | Autonomous system of heating of round building and of cleaning of its glasses |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94028961A RU94028961A (en) | 1996-07-20 |
| RU2076577C1 true RU2076577C1 (en) | 1997-04-10 |
Family
ID=20159307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU9494028961A RU2076577C1 (en) | 1994-08-03 | 1994-08-03 | Autonomous system of heating of round building and of cleaning of its glasses |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2076577C1 (en) |
-
1994
- 1994-08-03 RU RU9494028961A patent/RU2076577C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1687113, кл. A 01 G 9/24, 1991. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94028961A (en) | 1996-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5259363A (en) | Solar roofing system | |
| US6223743B1 (en) | Solar power generation and energy storage system | |
| US5775107A (en) | Solar powered electrical generating system | |
| US4159629A (en) | Apparatus for the collection and conversion of solar energy | |
| US20120138447A1 (en) | Solar desalination system with solar-initiated wind power pumps | |
| US4856281A (en) | Solar power plant and still | |
| AU749858B2 (en) | Greenhouse | |
| EP2376845B1 (en) | Solar furnace | |
| Moustafa et al. | Design specifications and application of a100 kWc (700 kWth) cogeneration solar power plant | |
| RU2076577C1 (en) | Autonomous system of heating of round building and of cleaning of its glasses | |
| KR101028640B1 (en) | Hot water and Steam Systems used on Solar heat Energy | |
| RU2048444C1 (en) | Hygroscopic solar water-desalting plant | |
| CN110017252A (en) | New type solar energy heat generating system | |
| Henkel | New solar thermal energy applications for commercial, industrial, and government facilities | |
| US4471762A (en) | Solar heating apparatus | |
| CN207350884U (en) | A kind of solar water heater with auxiliary heating function | |
| WO1995013507A1 (en) | Solar roofing system | |
| KR20110000118U (en) | Using solar hot water heating device | |
| KR20020028645A (en) | reflector to assist in effecting a collection of solar energy | |
| SU1353996A1 (en) | Solar heat supply system | |
| KR100644389B1 (en) | A solar energy collector | |
| CN117870006A (en) | Heat supply system coupled with solar heat collection and use method | |
| RU2074981C1 (en) | Windmill | |
| GB2483882A (en) | Hybrid solar heating module comprising photovoltaic cells | |
| KR19980035017A (en) | Solar heating / hot water system with auxiliary heat source |