CS224312B1 - Systém pro přeměnu mechanické energie, zejména větrné, na tepelnou energii - Google Patents

Description

Vynález se týká systému pro přeměnu mechanické energie, zejména větrné, na tepelnou energii, opatřeného mechanickým pohonem, s nímž je spojen elektrický točivý stroj, pracující v generétorickém režimu.

Známá zařízení na přeměnu mechanické energie na tepelnou energii neprovádějí tuto přeměnu přímo, ale přeměňují mechanickou energii nejprve na elektrickou energii a tuto pak mění na tepelnou energii. U těchto zařízení mechanický pohon, například větrný motor» uvádí do činnosti elektrický točivý stroj, pracující v generétorickém režimu, přičemž vyrobená elektřina se přeměňuje na tepelnou energii v odporových, článcích. Tato přeměna je složitá a vyžaduje mimo elektrického točivého stroje i.další elektrické přístroje, jako jsou topné články, spínače a regulátory.

Výše uvedené nedostatky jsou, odstraněny u systému pro přeměnu mechanické energie na tepelnou energii podle vynálezu, jehož podstata spočívá; v tom, že elektrický točivý stroj je vytvořen jako elektrická brzda, se zuhovým rotorem a statorem s hladkým vrtáním, přičemž ve statoru jsou, uspořádány budicí permanentní, magnety a u, vrtání statoru jsou vytvořeny kanály, zapojené v primárním kapalinovém vyhříváním okruhu, který je přes výměník tepla v tepelném styku se sekundárním vy hřív acím. okruhem užitkové kapaliny.

Systém pro přeměnu mechanické energie na tepelnou energii podle vynálezu je velmi jednoduchý, naprosto spo- 2 224 312 lehlivý a jeho životnost je značná. Také účinnost je u systému podle vynálezu značně vyšší, nebol přeměna mechanické energie na tepelnou energii je přímé, bez mezilehlé výroby elektrické energie.

Na připojeném výkrese je zobrazen příklad provedení systému pro přeměnu mechanické energie na tepelnou energii podle vynálezu.

Mechanický pohon 14, představovaný v případě naznačeném na výkrese větrným motorem, je opatřen kolem 22, poháněným větrem, které je upevněno na hřídeli 13 mechanického pohonu 14, spojeného převodovým ústrojím.17 s elektrickým točivým strojem 1, pracujícím v generátorickém režimu. Elektrický točivý stroj 1 je vytvořen jako elektrická brzda se zubovým rotorem 2 a statorem 2. ³ hladkým vrtáním. Ve statoru J jsou pro vyvození potřebné budicí magnetomotorické síly uspořádány budicí permanentní magnety 6 a u vrtání statoru J jsou vytvořeny kanály 8jkteré jsou zapojeny v primárním kapalinovém vyhřívacím okruhu 2. Primární kapalinový vyhřívací okruh 2 je přes výměník J tepla v tepelném styku se sekundárním vyhřívacím okruhem 4 užitkové kapaliny. V případě potřeby vyvození větší budipí j t magnetornotorické síly, například jen po určitý časový úsek, může být stator 2 opatřen pomocným cizím buzením £ ven formě přídavného homopolárního vinutí, které je pro možnost regulace napojeno na regulátor 10 tepla, spojený s tepelným čidlem 11 v sekundárním vyhřívacím okruhu 4 užitkové kapaliny. *

V primárním kapalinovém vyhřívacím okruhu 2 je zapojeno čerpadlo 12, které je mechanicky spřaženo s hřídelem 1β mechanického pohonu 14.

Mezi elektrickým točivým strojem 1 a mechanickým pohonem 14 je vřazena mechanická pojistka 13 proti tepelnému přetížení, která je v naznačeném příkladě provedení vytvořena jako třecí spojka s ovládací dvojkovovou tyčí 16, která

- 3 224 312 je v tepelném styku se zubovým rotorem J5 elektrického točivého stroje 1.

Výměník J tepla je vytvořen jako akumulátor tepla a tvoří jej tepelně izolovaná nádrž s užitkovou kapalinou, která cirkuluje v sekundárním vyhřívacím okruhu 4, v němž jsou zapojeny spotřebiče 18 tepla, například radiátory.

Elektrický točivý stroj 1 včetně ložiskových štítů 20, nesoucích ložiska 21 zubového rotoru 2» je opatřen tepelnou izolací 19.

Systém podle vynálezu pracuje následovně. Vlivem otáčení zubového rotoru £, poháněného mechanickým pohonem 14, vzniká v povrchové vrstvě statoru 2 při jeho vrtání vlivem vířivých ztrát teplo, které je odnímáno kapalinou primárního kapalinového vyhřívacího okruhu 2, protékající kanály 8 u hladkého vrtání statoru 2· V® výměníku 2 tepla se toto teplo předává užitkové kapalině sekundárního vyhřívacího okruhu 4» ve kterém jsou zapojeny spotřebiče 18 tepla.

Pomocné cizí buzen:

zvýšit^resp. snížit veli kost budicí magnetornotorické síly elektrického točivého stroje 1, která je jinak vyvozována budicími permanentními magnety 6, a tím zvýšit nebo snížit ohřev statoru 2 elektrického točivého stroje lja tedy zvýšit nebo snížit teplotu kapaliny v primárním kapalinovém vyhřívacím okruhu 2.

Cirkulaci kapaliny v primárním kapalinovém vyhřívacím okruhu 2 urychluje čerpadlo 12, jehož činnost může být výhodně odvozena od pohybu hřídele 13 mechanického pohonu 14.

V případě vybavení statoru 2 pomocným oizím buzením 2 a regulátorem 10 tepla lze velikost budicí Tnagnetornotorické síly automaticky přizpůsobovat potřebě tepelné energie.

Mechanická pojistka 15 proti tepelnému přetížení při přehřátí elektrického točivého stroje 1 odpojí elektrický

I točivý stroj 1 od mechanického pohonu 14 působením dvojko- 4 224 312 vové tyče 16, která se zahřátím od rotoru 2 prodlouží a oddálí jeden kotouč třecí spojky, ttořicí mechanickou pojistku 15 proti tepelnému přetížení, od jejího druhého kotouče. Tím se elektrický točivý stroj 1 dostane le záběru s mechanickým pohonem 14 a zabrání se poškození elektrického točivého stroje 1«

Jako mechanického pohonu 14 elektrického točivého stroje 1 může být použito nejen větrného motoru, ale úvodního koxa, turbiny ^podobně.

Ohřáté užitkové kapaliny v sekundárním vyhřívacím okruhu může být použito nejen k vyhřívání objektů pomocí spotřebičů 18 tepla, ale ohřátá užitková kapalina může být ze sekundárního vyhřívacího okruhu £ též odebírána a nahrazována neohřátou kapalinou.

Claims (8)

1. Systém pro přeměnu mechanické energie, zejména větrné, na tepelnou energii, opatřený mechanickým pohonem, s nímž je spojen elektrický točivý stroj, pracující v generátorickém režimu, vyznačující se tím, že elektrický stroj (1) je elektrická brzda se zubovým rotorem (5) a statorem (7) s hladkým vrtáním, přičemž ve statoru (7) jsou uspořádány budicí permanentní magnety (6) au vrtání statoru (7) jsou vytvořeny kanály (8), zapojené v primárním kapalinovém vyhřívacím okruhu (2), který je přes výměník (3) tepla v tepelném styku se sekundárním vyhřívacím okruhem (4) užitkové kapaliny·

2. Systém podle 'bodu l_n vyznačující se tím, že ve statoru (7) je uspořádáno pomocné cizí buzení (9)·

3· Systém podle bodu 2, vyznačující se tím, že pomocné cizí buzení (9) je napojeno na regulátor (10) tepla, spojený s tepelným čidlem (11) v sekundárním vyhřívacím okruhu (4) užitkové kapaliny·

4.

Systém podle je bodu 1, vyznačující se tím, akumulátor tepla» že výměník (3)

5.

Systém podle bodu 1, vyznačující se tím, ním kapalinovém vyhřívacím okruhu (2) je Čerpadlo (12).

že v primárzapojeno

6· Systém podle bodu 5, vyznačující se tím, že čerpadlo (12) je mechanicky spřaženo s hřídelem (13) mechanického pohonu (14)·

7· Systém podle bodu 1, vyznačující se tím, že mezi elektrický točivý stroj (1) a mechanický pohon (14) je vřazena mechanická pojistka (15) proti tepelnému přetížení· '4

-6224 312

8. Systém podle bodu vyznačující se tím, že mechanická pojistka (15) je třecí spojka s ovládací dvojkovovou týčí (16), která je v tepelném styku s rotorem (5) elektrického točivého stroje (lj·