RU2067085C1 - Способ использования ветронасосной установки для аккумулирования энергии - Google Patents

Способ использования ветронасосной установки для аккумулирования энергии Download PDF

Info

Publication number
RU2067085C1
RU2067085C1 SU915043237A SU5043237A RU2067085C1 RU 2067085 C1 RU2067085 C1 RU 2067085C1 SU 915043237 A SU915043237 A SU 915043237A SU 5043237 A SU5043237 A SU 5043237A RU 2067085 C1 RU2067085 C1 RU 2067085C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
reservoirs
wind
wastewater
treatment
Prior art date
Application number
SU915043237A
Other languages
English (en)
Inventor
И.П. Слободяник
Original Assignee
Кубанский государственный технологический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кубанский государственный технологический университет filed Critical Кубанский государственный технологический университет
Priority to SU915043237A priority Critical patent/RU2067085C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2067085C1 publication Critical patent/RU2067085C1/ru

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

Использование: для очистки сточных вод от загрязняющих водный бассейн веществ до естественных норм и аккумулирования энергии. Сущность изобретения: ветронасосными установками подают воду из нижних в верхние бассейны гидроаккумулирующей электростанции (ГАЭС), в качестве воды используют сточные воды, при подаче воды из нижних в верхние бассейны ГАЭС, при перетоке сточных вод из верхних в нижние бассейны через гидрогенераторы с выработкой электроэнергии сточные воды подвергают экологической очистке, включая озонирование, хлорирование, нейтрализацию и биологическую очистку в верхних бассейнах. 1 ил.

Description

Изобретение относится к ветроэнергетике, гидроэнергетике, к системам экологической очистки сточных вод от загрязняющих водный бассейн веществ, и касается области использования возобновляемых источников энергии, а именно, использования ветронасосных агрегатов в энергосистемах для покрытия пиковых нагрузок с одновременной экологической обработкой сточных вод для очистки их до естественных норм.
Известен способ использования ветроэлектрической энергии в широких диапазонах скоростей ветра для подъема воды, включающий использование генератора переменного тока соединенного через электрическое управляющее устройство с электронасосом, выполненное в виде частотнозависимого пассивного четырехполюсника [1]
Известный способ не позволяет аккумулировать ветровую энергию и использовать ее для покрытия пиковых нагрузок.
Известен способ работы пиковой электростанции, включающий вытеснение воды сжатым газом из нижнего герметичного резервуара в верхний в режиме аккумуляции энергии и срабатывание воды на гидроагрегате в режиме разрядки, вытеснение воды осуществляют путем нагрева жидкого углеводорода, предварительно залитого в нижний резервуар, нерастворимого в воде и имеющего меньшую, чем у нее плотность, а перед срабатыванием воды углеводород охлаждают, в качестве жидкого углеводорода используют патент [2]
Известный способ не предусматривает использование возобновляемых источников энергии, таких как ветровая энергия.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ использования ветроэнергетической установки для аккумулирования энергии [3]
Известный способ не позволяет одновременно с аккумулированием энергии осуществлять очистку воды.
Задача предполагаемого изобретения повышение эффективности использования ветровой энергии за счет преобразования ее в потенциальную энергию воды и экологической обработки сточных вод, используемых в гидроаккумулирующей электростанции (ГАЭС).
Указанная задача решается тем, что в известном способе использования ветронасосной установки для аккумулирования энергии, включающем подачу ветронасосом воды из нижнего уровня, используют систему из нескольких нижних и верхних резервуаров гидроаккумулирующей электростанции, соединенных трубопроводами, в качестве воды используют сточные воды, которые подают в нижние резервуары с одновременной их очисткой озонированием, хлорированием и нейтрализацией, из нижних резервуаров ветронасосом воду подают с одновременной очисткой в верхние резервуары, в которых воду подвергают биологической очистке, отстою и самоочистке, из верхних резервуаров через гидроэлектрогенераторы воду подают в водоемы чистой воды или для повторения цикла очистки в нижние резервуары с одновременной очисткой, при этом включение в работу отдельных нижних и верхних бассейнов производят на основе анализов состава воды с помощью компьютерных установок.
Предлагаемый способ целесообразно использовать в регионах с господствующими ветрами и при наличии рельефных условий, обеспечивающих необходимую разность верхних и нижних бьефов водоемов при минимальных капитальных затратах. Однако в современных условиях прогрессирующего загрязнения водного бассейна сточными водами целесообразность использования предлагаемого способа очевидна.
Для крупных промышленных регионов целесообразно использовать предлагаемый способ с водохранилищами очень больших объемов для обеспечения чистой водой, предусмотрев сбор всех абсолютно стоков и исключив их сброс до полной очистки.
Пример реализации предлагаемого способа использования ветронасосной установки для аккумулирования энергии и экологической очистки сточных вод представлен технологической схемой установки, приведенной на чертеже.
Установка включает систему из ветронасосов 1 с приемными резервуарами 2, нижние бассейны (водохранилища) 3, верхние бассейны (водохранилища) 4, трубопроводы 5, соединяющие ветронасосы 1 с верхними бассейнами (водохранилищами) 4, трубопроводы 6, соединяющие верхние бассейны 4 с нижними бассейнами 3, канал 7 очищенной воды, трубопровод 8, соединяющие верхние бассейны 4 с каналом 7 очищенной воды, трубопроводы 9, соединяющие нижние бассейны 3 с резервуаром 2, трубопроводы 10 для подачи сточных вод на очистку в нижние бассейны 3, на нижних уровнях водоводов 6 и 8 установлены гидрогенераторы 11, на трубопроводах 5 и 6 установлены системы 12 для экологической очистки сточных вод.
Все трубопроводы установки снабжены запорной арматурой, дистанционное управление которой предусмотрено с помощью компьютерной техники (не показано).
Верхние 4 и нижние 3 бассейны (водохранилища могут быть искусственными или естественными (озерами), открытыми или закрытыми с использованием местного рельефа, причем емкость верхних бассейнов 4 намного больше емкости нижних бассейнов 3.
Как известно, полный коэффициент полезного действия двойного цикла работы ГАЭС составляет только около 0,55 0,65, что однако экономически очень выгодно с учетом использования возобновляемой ветровой энергии и выполнения основной задачи природоохранного назначения по очистке сточных вод, поэтому все капитальные затраты экономически окупаемы.
Установка для использования ветронасосной установки для аккумулирования энергии и экологической очистки сточных вод работает следующим образом.
Сточные воды подают в один из нижних водоемов 3 по трубопроводу 10 под напором или самотеком, так как уровень нижних водоемов расположен на низком уровне, при этом используются системы 12 для экологической обработки сточных вод, включая озонирование, хлорирование, нейтрализацию. Для перекачивания сточных вод из нижних бассейнов 3 в верхние бассейны 4 из одного из нижних бассейнов 3 подают сточные воды по трубопроводу 9 в резервуар 2, из которого ветронасосом 1 перекачивают сточные воды по трубопроводу 5 в один из верхних бассейнов 4, при этом сточные воды подвергают экологической очистке с использованием системы 12, включая озонирование, хлорирование, нейтрализацию. В верхних бассейнах 4 сточные воды подвергаются также биологической очистке, отстою и самоочистке. При необходимости многократной экономической очистки сточных вод, включая озонирование, хлорирование и нейтрализацию, сточные воды из одного из верхних бассейнов 4 подают по трубопроводу 8 в один из нижних бассейнов 3 через гидрогенераторы 11 с производством электроэнергии и передачей ее в сеть, при этом одновременно с помощью системы 12 сточные воды подвергают экологической очистке, включая озонирование, хлорирование, нейтрализацию. Из нижних бассейнов 3 сточные воды подают в резервуар 2 и ветронасосом 1 по трубопроводу 5 в верхние бассейны 4, где цикл повторяется. После очистки сточных вод до естественных норм сточные воды подают в один из верхних бассейнов 4 чистой воды, где может выращиваться рыба как индикатор чистоты воды, после чего очищенную воду из бассейнов 4 по трубопроводу 8 отводят в канал 7 очищенной воды через гидрогенератор 11 с производством электроэнергии и передачей ее в сеть. Предполагается использование современных методов анализа сточных вод, систем автоматики и компьютерной техники в работе установки для использования энергии ветра для аккумулирования энергии и экологической очистки сточных вод, что позволит создать современные экономически выгодные системы по оздоровлению водного бассейна с целью предотвращения наступающей экологической катастрофы. Возможность успешной реализации предлагаемого способа использования ветронасосной установки для аккумулирования энергии и экологической очистки сточных вод подтверждает современная практика создания ветронасосных установок, крупнейшая из которых в ФРГ имеет мощность 3 МВт (1983 г.) и проектируется ветронасосная установка единичной мощностью до 15 МВт.
Технические преимущества предлагаемого способа использования ветронасосной установки для аккумулирования энергии и экологической очистки сточных вод по сравнению с прототипом заключаются в аккумулировании энергии и одновременной очистке больших объемов сточных вод до естественных норм.
Общественно полезные преимущества предлагаемого способа использования ветронасосной установки для аккумулирования энергии и экологической очистки сточных вод, вытекающие из технических преимуществ, по сравнению с прототипом заключаются в экономически выгодной очистке сточных вод без затраты энергии, а аккумулирование энергии обеспечивает с избытком покрытие капитальных затрат на создание сооружений и обслуживание крупных комплексов по очистке больших объемов сточных вод до естественных норм, оздоровлении экологической обстановки, предупреждении экологической катастрофы.
Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемого способа заключается ветронасосной установки для аккумулирования энергии и экологической очистки сточных вод по сравнению с прототипом может быть обеспечен за счет прекращения массовых загрязнений водного бассейна и предупреждения экологических отрицательных последствий от загрязнения водного бассейна и исключения необходимости колоссальных затрат на оздоровление водных бассейнов после экологической катастрофы, последствия которой могут оказаться необратимыми и неисправными как в отдельных регионах, так и в глобальном масштабе, Очевидно, что надвигающиеся экологические последствия в реальных современных условиях оценивать в денежных единицах бессмысленно по отношению к природе.
Реализацию предлагаемого способа целесообразно осуществить поэтапно с применением на первых порах частичной экологической очистки сточных вод, например, озонированием, хлорированием. Местом реализации предлагаемого способа целесообразно использовать район г. Новосибирска с сильными господствующими ветрами и местными рельефными условиями для сооружения нижних и верхних бассейнов с минимальными капитальными затратами, в качестве сточных вод целесообразно использовать балластные нефтебазы "Шесхарес", промышленные и бытовые стоки, а также стоки близлежащих баз отдыха, что может обеспечить получение значительной прибавки энергии от ветронасосных установок и ГАЭС и способствовать значительному оздоровлению экологической обстановке региона.

Claims (1)

  1. Способ использования ветронасосной установки для аккумулирования энергии, включающей подачу ветронасосом воды из нижнего уровня, отличающийся тем, что используют систему из нескольких нижних и верхних резервуаров гидроаккумулирующей электростанции, соединенных трубопроводами, в качестве воды используют сточные воды, которые подают в нижние резервуары с одновременной их очисткой озонированием, хлорированием и нейтрализацией, из нижних резервуаров ветронасосом воду подают с одновременной очисткой в верхние резервуары, в которых воду подвергают биологической очистке, отстою и самоочистке, из верхних резервуаров через гидроэлектрогенераторы воду подают в водоемы чистой воды или для повторения цикла очистки в нижние резервуары с одновременной очисткой, при этом включение в работу отдельных резервуаров производят на основе анализов состава воды с помощью компьютерных установок.
SU915043237A 1991-07-08 1991-07-08 Способ использования ветронасосной установки для аккумулирования энергии RU2067085C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU915043237A RU2067085C1 (ru) 1991-07-08 1991-07-08 Способ использования ветронасосной установки для аккумулирования энергии

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU915043237A RU2067085C1 (ru) 1991-07-08 1991-07-08 Способ использования ветронасосной установки для аккумулирования энергии

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2067085C1 true RU2067085C1 (ru) 1996-09-27

Family

ID=21604755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU915043237A RU2067085C1 (ru) 1991-07-08 1991-07-08 Способ использования ветронасосной установки для аккумулирования энергии

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2067085C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9506448B2 (en) * 2011-12-12 2016-11-29 Valeriy Mihaylovich Doronin Alternative hydroelectric power plant

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 949224, кл. F 03 D 9/00, 1981. 2. Авторское свидетельство СССР N 1198243, кл. F 02 B 9/00, 1977. 3. Авторское свидетельство СССР № 1195043, кл. F 03 D 9/02, 1984. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9506448B2 (en) * 2011-12-12 2016-11-29 Valeriy Mihaylovich Doronin Alternative hydroelectric power plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gude Energy and water autarky of wastewater treatment and power generation systems
US8147167B2 (en) Waste water electrical power generating system with storage system and methods for use therewith
US20110278845A1 (en) Waterfall High Pressure Energy Conversion Machine
CA3057187A1 (en) System for generating power using energy-storage water pipes of multiple high-rise buildings
US4284900A (en) Closed loop energy conversion system
WO2010025532A2 (en) Plant for electricity generation and/or desalination by water current turbines
RU2067085C1 (ru) Способ использования ветронасосной установки для аккумулирования энергии
KR20220008430A (ko) 내수면 양식장용 에너지 자립형 발전 시스템
US20130099499A1 (en) Small turbines in urban sewage and storm water flow systems used in onsite power plants for hydrogen fuel production and water purification
CN207391193U (zh) 一种太阳能微动力污水处理系统
BE1024630B1 (nl) Inrichting voor het ontzilten van water door middel van lokaal geproduceerde groene energie
JP6456744B2 (ja) 水処理設備
CN207227040U (zh) 一种与潮汐联动的污水厂尾水近海排放装置
CN107162336B (zh) 利用自循环净化小区废水的人工湿地
KR101285918B1 (ko) 오염물질 처리장치와 소수력 발전기를 연계한 빗물활용 하이브리드 시스템
WO2018048115A1 (ko) 바닷물을 이용한 양수 발전 시스템의 시공 방법 및 운전 방법
US20140217732A1 (en) Small turbines in water reclamation facilities for generation of electricity
CN105293732A (zh) 一种无电地区光伏提水净水系统
KR200180047Y1 (ko) 하수처리장의 방류수를 이용한 소수력 발전구조
Moselane et al. Using Marine Outfall Wastewater Discharge Systems for Electricity Generation
CN203269627U (zh) 孤岛湖水净化和循环供水系统
CN220528525U (zh) 盐碱地修复系统
KR20240023217A (ko) 해수를 이용한 순환식 양수발전소
CN204874118U (zh) 一种水电站中污水处理系统
CA1162236A (en) Hydroelectric to hydrogen energy conversion