RU2352866C1 - Power supply system for stand alone building - Google Patents
Power supply system for stand alone building Download PDFInfo
- Publication number
- RU2352866C1 RU2352866C1 RU2007129694/03A RU2007129694A RU2352866C1 RU 2352866 C1 RU2352866 C1 RU 2352866C1 RU 2007129694/03 A RU2007129694/03 A RU 2007129694/03A RU 2007129694 A RU2007129694 A RU 2007129694A RU 2352866 C1 RU2352866 C1 RU 2352866C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- building
- low
- temperature
- steam
- 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
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
- Y02B30/12—Hot water central heating systems using heat pumps
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
Предложенное техническое решение относится к системам энергообеспечения зданий по типу периферийно замкнутого строения с внутренним двором, перекрытым куполом.The proposed technical solution relates to energy supply systems of buildings as a peripherally enclosed structure with a courtyard covered by a dome.
Известно техническое решение энергосистемы зданий, где теплоснабжение осуществляется посредством теплоты конденсации паросиловой установки, накапливаемой в низкотемпературном теплоаккумуляторе, а электроснабжение здания осуществляется электрогенератором, приводимым паросиловой установкой, где парогенерирование выполняется за счет подвода тепла от высокотемпературного теплоаккумулятора, зарядка теплом которого идет посредством теновых электронагревателей от альтернативных источников, например ветроустановок и солнечных фотоэлементов, а также за счет сжигания в парогенераторе традиционного топлива, используемого преимущественно как резервный источник энергии.A technical solution of the building energy system is known, where the heat is supplied by the condensation heat of a steam power plant accumulated in a low-temperature heat accumulator, and the building is powered by an electric generator driven by a steam power plant, where steam is generated by supplying heat from a high-temperature heat accumulator, the heat of which is charged by alternative electric heaters sources such as wind turbines and solar photos elements, as well as due to the burning in the steam generator of traditional fuel, used mainly as a backup source of energy.
Поскольку наименьший теплообмен между окружающей средой и зданием при одновременном обеспечении благоприятной среды обитания достигается при выполнении здания в виде периферийно замкнутого сооружения с преимущественно с прозрачным куполом, перекрывающим внутренний двор, то внутренние источники тепловой энергии, имеющиеся в здании (например, биологический реактор переработки сточных вод, блок переработки бытовых отходов, работающее оборудование, системы вентиляции и кондиционирования, бытовые кухни, системы освещения, проживающие люди и животные и пр.), могут наиболее полно использоваться вторично за счет технологий реэнергетики, и в этой связи разработка оптимизированной энергоэффективной и экологически чистой энергосистемы такого дома, минимизирующего потребление энергии из внешних, например, тепловых и электрических систем является актуальной задачей.Since the smallest heat transfer between the environment and the building while ensuring a favorable living environment is achieved when the building is in the form of a peripherally enclosed structure with mainly a transparent dome that overlaps the courtyard, the internal heat sources available in the building (for example, a biological wastewater treatment , household waste processing unit, operating equipment, ventilation and air conditioning systems, domestic kitchens, lighting systems, living eople and animals, etc.), can be most fully recyclable due reenergetiki technology, and in this regard the development of an optimized energy-efficient and environmentally friendly energy system of the house, minimizing energy consumption from outside, for example, thermal and electrical systems is an urgent task.
Пример возможного энергоэффективного решения здания рассматриваемого типа совместно с системой его энергообеспечения, выполненной по патентам РФ №2215244, 2233387, описан в [1] - прототип.An example of a possible energy-efficient solution of a building of this type in conjunction with its energy supply system, made according to the patents of the Russian Federation No. 2215244, 2233387, is described in [1] - a prototype.
Цель данного предложения - дополнительное повышение эффективности системы энергообеспечения преимущественно малоэтажных замкнутых зданий с перекрытым куполом внутренним двором при одновременном получении возможности относительного увеличения поступающей внутрь дома световой (солнечной) энергии через купол и ее преобразования в электроэнергию, экологичности энергосистемы и внутренней среды обитания самого здания при минимизации затрат на его инженерное обеспечение и энергоснабжение в широком диапазоне изменения температурных и других параметров окружающей внешней среды. Другой целью является получение возможности компоновки энергосистемы в виде компактного многофункционального блока, расширяющего возможности использования как альтернативных внешних источников энергии, так и внутренних источников энергии при высокой эффективности системы преобразования различных видов энергии в необходимую для системы жизнеобеспечения здания данного типа.The purpose of this proposal is to further increase the efficiency of the energy supply system of mainly low-rise enclosed buildings with a covered domed courtyard while at the same time gaining the possibility of a relative increase in the light (solar) energy entering the house through the dome and its conversion into electricity, the environmentally friendly energy system and the building’s internal environment while minimizing the costs of its engineering support and energy supply over a wide range of changes in temperature and other environmental parameters. Another goal is to obtain the possibility of assembling the energy system in the form of a compact multifunctional unit, expanding the possibilities of using both alternative external energy sources and internal energy sources with the high efficiency of the system for converting various types of energy into the life support system of a building of this type.
Поставленная задача в известной системе энергообеспечения автономного здания с внутренним перекрытым куполом двором, снабженной высоко- и низкотемпературным теплоаккумуляторами, энергетически сообщенными с располагаемыми как вне, так и внутри здания источниками альтернативной энергии, а также с потребителями как тепловой, так и электрической энергии, вырабатываемой электрогенератором, приводимым регулируемой паросиловой установкой с парогенератором, по теплу сообщенным по меньшей мере с высокотемпературным теплоаккумулятором, паровой машиной и конденсатором, решается тем, что:The task in the well-known power supply system of an autonomous building with an internal closed domed courtyard, equipped with high and low temperature heat accumulators, energetically connected with alternative energy sources located both outside and inside the building, as well as with consumers of both thermal and electric energy generated by the electric generator driven by an adjustable steam-powered installation with a steam generator, in heat communicated with at least a high-temperature heat accumulator, pa smooth machine and capacitor, is solved by the fact that:
- по центру двора здания установлена кинематически связанная с куполом (2) и выходящая наружу купола многоканальная трубная опора (13) с каналами 14 выхода воздуха из подкупольного пространства и каналами забора (15) воздуха из атмосферы, сообщенными по теплу теплообменными устройствами (16, 17) (например, теплообменниками, тепловыми трубами, тепловыми насосами) между собой и низкотемпературным теплоаккумулятором (5), снабженным дополнительной секцией пониженной температуры (5*), причем конденсатор (12) паросиловой установки по теплу сообщен, например, в ней расположен, с этой дополнительной секцией 5*, например, имеющей отрицательную по Цельсию температуру, которая по теплу основным тепловым насосом (18), приводимым преимущественно посредством паросиловой установки 11, сообщена с первичной секцией (5) низкотемпературного теплоаккумулятора;- in the center of the courtyard of the building, a multichannel pipe support (13) kinematically connected with the dome (2) and the dome that extends outside the dome is installed with air outlet channels 14 from the dome space and air intake channels (15) from the atmosphere communicated through heat exchangers (16, 17 ) (for example, heat exchangers, heat pipes, heat pumps) between each other and a low-temperature heat accumulator (5), equipped with an additional section of a reduced temperature (5 *), and the condenser (12) of the steam power plant is communicated with heat, for example it is located in it, with this additional section 5 *, for example, having a negative Celsius temperature, which is connected with the primary section (5) of the low-temperature heat accumulator by heat with the main heat pump (18), driven mainly by the steam power plant 11;
- секции 5, 5* низкотемпературного теплоаккумулятора по теплу сообщены между собой посредством дополнительной паросиловой установки (19) с низкокипящим рабочим телом, выполненной с возможностью автономной работы или/и кинематически связанной с основной паросиловой установкой 11;- sections 5, 5 * of the low-temperature heat accumulator are communicated with each other by means of an additional steam-powered installation (19) with a low-boiling working fluid made with the possibility of autonomous operation and / or kinematically connected with the main steam-powered installation 11;
- подкупольное пространство здания 1 и обтекающая купол 2 воздушная среда, преимущественно в зоне выхода трубной опоры наружу, по каналам (14*, 20) трубной опоры 13 по теплу сообщены с дополнительной секцией низкотемпературного теплоаккумулятора 5*, посредством тепловых труб (летом) или тепловых насосов (зимой);- the dome space of the building 1 and the air flowing around the dome 2, mainly in the area where the pipe support exits, through the channels (14 *, 20) of the pipe support 13 are in heat communication with the additional section of the low-temperature 5 * heat accumulator, by means of heat pipes (in summer) or heat pipes pumps (in winter);
- верхняя часть трубной опоры (13), выходящая наружу купола, снабжена осесимметричной трубе жесткой площадкой (21) с расположенной на ней электрогенераторной ветроустановкой (6), выходной воздушный канал (22) которой, взаимодействующий с приводящим электрогенератор (23) рабочим органом (24) ветроустановки, выполнен с возможностью закрутки проходящего через него потока воздуха и сообщен с выходными вентиляционными каналами трубной опоры, каналами отвода отработанных горячих газов (25) и пара паросиловой установки (11), каналом (26) отвода тепла от теплоаккумуляторов, причем по меньшей мере часть указанных каналов выполнена с возможностью регулирования их проходных сечений для управления тепловыми потоками в энергосистеме, например, посредством дроссельных задвижек. При этом проточная часть ветроустановки содержит теплообменники (27, 28) подвода теплоты протекающего через них воздуха к низкотемпературному теплоаккумулятору (5,5*) посредством теплового насоса (29) или/и тепловой трубы (30);- the upper part of the pipe support (13), which extends outside the dome, is equipped with an axisymmetric pipe with a rigid platform (21) with an electric wind generator (6) located on it, the output air channel (22) of which interacts with the driving body (23) of the operating generator (24) ) wind turbines, made with the possibility of swirling the air flow passing through it and communicated with the outlet ventilation ducts of the pipe support, exhaust hot gas exhaust ducts (25) and steam steam installation unit (11), heat removal channel (26) from the heat accumulators, and at least part of these channels is made with the possibility of regulating their cross-sections for controlling heat fluxes in the power system, for example, by means of butterfly valves. The flow part of the wind turbine contains heat exchangers (27, 28) for supplying the heat of the air flowing through them to the low-temperature heat accumulator (5.5 *) by means of a heat pump (29) or / and a heat pipe (30);
- по меньшей мере один подводящий и один отводящий вертикальные каналы-воздуховоды сообщены по теплу посредством регенерационного теплообменника 16;- at least one inlet and one outlet vertical ducts are connected in heat through a regenerative heat exchanger 16;
- низкотемпературный аккумулятор (5, 5*), паросиловая установка (11) и вентиляционные каналы трубной опоры (13) по теплу, получаемому углеводородному топливу и газовой среде подключены к по меньшей мере одному снабженному аккумулятором углеводородного топлива (31) пиролизному реактору (32) переработки сточных вод и бытовых отходов, генерируемых в процессе жизнедеятельности внутри здания, причем аккумулятор подключен к горелкам (33) разогрева как самого реактора (32), так и парогенератора паросиловой установки (11);- a low-temperature accumulator (5, 5 *), a steam power plant (11) and ventilation ducts of the pipe support (13) are connected to at least one pyrolysis reactor equipped with a hydrocarbon fuel accumulator (31) with the heat received by the hydrocarbon fuel and gas medium (32) processing wastewater and household waste generated during the life process inside the building, and the battery is connected to burners (33) for heating both the reactor (32) and the steam generator of the steam power plant (11);
- альтернативные источники энергии, внутренний двор, помещения здания, паросиловые установки, электрогенераторы, а также первичная и вторичная секции низкотемпературного теплоаккумулятора по теплу, воздуху и электроэнергии объединены в единую систему энергообеспечения и поддержания микроклимата автономного здания через посредство центрально расположенной во дворе здания трубной опоры (13) с выполненными внутри нее воздушными и теплообменными каналами;- alternative energy sources, the courtyard, the building’s premises, steam power plants, electric generators, as well as the primary and secondary sections of the low-temperature heat accumulator for heat, air and electricity are combined into a single energy supply system and maintain the microclimate of the autonomous building through a pipe support centrally located in the courtyard of the building ( 13) with air and heat exchange channels made inside it;
- трубная опора выполнена с возможностью доступа во внутреннее ее пространство на уровни расположения оборудования и каналов передачи энергии и в своей нижней части снабжена каналами связи с системой тепловых аккумуляторов.- the pipe support is made with the possibility of access to its internal space to the levels of equipment and energy transmission channels and in its lower part is equipped with communication channels with a thermal battery system.
На чертеже показан пример технической реализации, принципиально раскрывающей основную сущность данного предложения.The drawing shows an example of a technical implementation, fundamentally revealing the main essence of this proposal.
Система энергообеспечения автономного здания 1 с внутренним перекрытым куполом 2 двором 3 снабжена высоко- и низкотемпературным теплоаккумуляторами 4, 5 соответственно, энергетически сообщенными с располагаемыми как вне, так и внутри здания источниками альтернативной энергии (например, ВУ 6, солнечными располагаемыми на поверхности стены здания 1 и/или на куполе 2 фотоэлементами 7, солнечными коллекторами, изотопными теплоисточниками, низкотемпературными источниками (воздух, земля, вода и т.п.), а также с потребителями как тепловой, так и электрической энергии автономного здания, вырабатываемой электрогенератором 8, приводимым регулируемой паросиловой установкой 9 с парогенератором 10, по теплу сообщенным по меньшей мере с высокотемпературным 4 теплоаккумулятором, паровой машиной 11 и конденсатором 12.The energy supply system of an autonomous building 1 with an inner closed dome 2 courtyard 3 is equipped with high and low temperature heat accumulators 4, 5 respectively, energetically connected with alternative energy sources located both outside and inside the building (for example, ВУ 6, solar located on the surface of the wall of building 1 and / or on the dome 2 with solar cells 7, solar collectors, isotopic heat sources, low-temperature sources (air, earth, water, etc.), as well as with consumers of both heat and electricity ctric energy of an autonomous building, generated by an electric generator 8, driven by an adjustable steam-powered installation 9 with a steam generator 10, connected in heat to at least a high-temperature 4 heat accumulator, a steam engine 11 and a condenser 12.
По центру двора 3 здания 2 установлена многоканальная трубная опора 13, кинематически жестко или посредством шарнирных или упругих связей связанная с куполом 2. Трубная опора 13 своей верхней частью выходит наружу купола и снабжена каналами 14 выхода воздуха из подкупольного пространства и каналами забора 15 воздуха из атмосферы, сообщенными по теплу теплообменными устройствами 16,17 (например, теплообменниками, тепловыми трубами, тепловыми насосами) между собой и низкотемпературным теплоаккумулятором 5, снабженным дополнительной секцией пониженной температуры 5*. Конденсатор 12 паросиловой установки 9 по теплу сообщен (например, в ней расположен) с этой дополнительной секцией 5*. Секция 5* имеет существенно пониженную относительно первичной секции 5 температуру, например, отрицательную по Цельсию, и по теплу основным тепловым насосом 18, приводимым преимущественно посредством паросиловой установки 11, сообщена с первичной секцией 5 низкотемпературного теплоаккумулятора (5, 5*). Тепловой насос 18 с небольшими затратами механической энергии передает из секции 5* тепло, нагревая секцию 5 и захолаживая секцию 5*, что позволяет легко, практически без затрат дополнительной механической энергии (например, посредством тепловых труб и/или малозатратных по энергии вентиляторов 30) осуществлять поступление в секцию 5* тепловой энергии как из внешней среды, так и подкупольного пространства здания, куда выходят вентиляционные каналы помещений здания 1. Таким образом, подкупольное пространство здания 1 и обтекающая купол 2 воздушная среда, преимущественно в зоне выхода трубной опоры наружу, по каналам 14*, 20 трубной опоры 13 по теплу сообщены с дополнительной секцией низкотемпературного теплоаккумулятора 5*, например, посредством тепловых труб летом или/и тепловых насосов зимой 30.In the center of the courtyard 3 of building 2, a multichannel pipe support 13 is installed, kinematically rigidly or by means of articulated or elastic connections connected to the dome 2. The pipe support 13 exits the dome outside with its upper part and is equipped with air exit channels 14 from the dome space and air intake channels 15 from the atmosphere connected by heat with heat exchangers 16.17 (for example, heat exchangers, heat pipes, heat pumps) between themselves and a low-temperature heat accumulator 5, equipped with an additional section zhennoy temperature 5 *. The condenser 12 of the steam power plant 9 is in heat communication (for example, located in it) with this additional section 5 *. Section 5 * has a significantly lower temperature relative to the primary section 5, for example, negative Celsius, and the heat of the main heat pump 18, driven mainly by the steam power plant 11, is in communication with the primary section 5 of the low-temperature heat accumulator (5, 5 *). The heat pump 18 with small expenditures of mechanical energy transfers heat from section 5 *, heating section 5 and cooling section 5 *, which makes it easy, practically without the cost of additional mechanical energy (for example, by means of heat pipes and / or low-cost fans 30) to carry out receipt of thermal energy into the 5 * section both from the external environment and the domed space of the building, where the ventilation ducts of the premises of Building 1 exit. Thus, the domed space of Building 1 and the air flowing around the dome 2 Single medium predominantly in the outlet area outside the support pipe, through the channels 14 *, 20 of tubular support 13 by heat communicated with auxiliary section low-temperature heat storage * 5, for example by means of heat pipes or summer / winter and heat pump 30.
Секции 5, 5* низкотемпературного теплоаккумулятора по теплу также могут быть сообщены между собой и посредством дополнительной паросиловой установки 19 с низкокипящим рабочим телом, выполненной с возможностью автономной работы или/и кинематически связанной с основной паросиловой установкой 11, что позволяет осуществить вырабатывание дополнительной механической и электрической энергии, необходимой для системы жизнеобеспечения здания.Sections 5, 5 * of the low-temperature heat accumulator can also be communicated with each other and by means of an additional steam-powered installation 19 with a low-boiling working fluid made with the possibility of autonomous operation or / and kinematically connected with the main steam-powered installation 11, which makes it possible to generate additional mechanical and electrical energy needed for the building's life support system.
Верхняя часть трубной опоры 13, выходящая наружу купола 2, снабжена осесимметричной трубе жесткой площадкой 21 с расположенной на ней электрогенераторной ветроустановкой 6, выходной воздушный канал 22 которой, взаимодействующий с приводящим электрогенератор 23 рабочим турбинного типа органом 24 ветроустановки, выполнен с возможностью гарантированной закрутки проходящего через него потока воздуха, например, посредством направляющих лопаточных рабочих органов 24*. Канал 22 через посредство рабочего органа 24 сообщен со всеми выходными каналами трубной опоры: вентиляционными 13, каналами отвода отработанных горячих газов 25 и пара паросиловой установки 11, каналом 26 отвода тепла от теплоаккумуляторов, причем по меньшей мере часть указанных каналов выполнена с возможностью регулирования их проходных сечений для управления тепловыми потоками в энергосистеме, например, посредством дроссельных задвижек. Проточная часть ветроустановки 6 также содержит теплообменники 27, 28 посредством которых и выполняется подвод теплоты, протекающего через них воздуха, к низкотемпературному теплоаккумулятору 5, 5* посредством тепловых насосов или/и тепловых труб или вентиляторов 29, 30 (в зависимости от температурных перепадов между 5,5* и окружающей средой).The upper part of the pipe support 13, which extends outside the dome 2, is equipped with an axisymmetric pipe with a rigid platform 21 with an electric wind turbine 6 located on it, the output air channel 22 of which, interacting with the turbine-type working generator 23 by the wind turbine type organ 24, is made with the possibility of guaranteed twisting passing through air flow, for example, by means of guide vanes 24 *. Channel 22 through the working body 24 is in communication with all the output channels of the pipe support: ventilation 13, channels for exhaust hot gases 25 and steam steam installation 11, channel 26 for removing heat from the heat accumulators, and at least part of these channels is configured to control their passage sections for controlling heat fluxes in the power system, for example, by means of butterfly valves. The flow part of the wind turbine 6 also contains heat exchangers 27, 28 through which the heat, air flowing through them, is supplied to the low-temperature heat accumulator 5, 5 * by means of heat pumps and / or heat pipes or fans 29, 30 (depending on temperature differences between 5 , 5 * and the environment).
По меньшей мере один подводящий и один отводящий вертикальные каналы-воздуховоды сообщены по теплу посредством регенерационного теплообменника 16.At least one inlet and one outlet vertical ducts are connected in heat through a regenerative heat exchanger 16.
Низкотемпературный аккумулятор 5, 5*, паросиловая установка 11 и вентиляционные каналы трубной опоры 13 по теплу, углеводородному топливу и газовой среде подключены к по меньшей мере одному снабженному аккумулятором углеводородного топлива 31 пиролизному реактору 32 переработки сточных вод (СТВ) и бытовых отходов (ТБО), генерируемых в процессе жизнедеятельности внутри здания, причем аккумулятор подключен к горелкам 33 разогрева как самого реактора 32, так и парогенератора паросиловой установки 11;A low temperature battery 5, 5 *, a steam power plant 11, and ventilation ducts of the pipe support 13 for heat, hydrocarbon fuel and gas medium are connected to at least one hydrocarbon fuel accumulator 31 pyrolysis reactor 32 for wastewater (STW) and household waste (MSW) processing generated during the life process inside the building, and the battery is connected to the burners 33 of heating both the reactor 32 and the steam generator of the steam power plant 11;
Альтернативные источники энергии 6, 7, внутренний двор 3, помещения здания 1, паросиловые установки 11, 19, электрогенераторы 8, а также первичная 5 и вторичная 5* секции низкотемпературного теплоаккумулятора по теплу, воздуху и электроэнергии объединены в единую систему энергообеспечения и поддержания микроклимата автономного здания через посредством центрально расположенной во дворе здания трубной опоры 13 с выполненными внутри нее воздушными и теплообменными каналами 14 14*, 26 и каналами связи с тепловыми аккумуляторами 4; 5, 5*, оборудованием 11, 18,19, 30, 31, 32, 33 и энергоканалами входа/выхода связи со зданием и пространством двора 3, что позволяет, не загромождая пространство двора, эффективно с минимальными затратами трубную опору с ее наземной и подземной частью выполнять как единый инженерный комплекс системы жизнеобеспечения, обеспечивающий: поступление свежего воздуха из внешнего пространства, его очистку, необходимую активацию/дезактивацию, подогрев/охлаждение; очистку, опреснение и регенерацию воды, например, поступающей из расположенной во дворе скважины, эффективное выведение отработанных газов и воздуха в пространство через отсасывающий выходной канал ветроустановки 22, поступление в тепловые аккумуляторы энергии внешней среды и ее дальнейшее эффективное преобразование для нужд населения здания.Alternative energy sources 6, 7, courtyard 3, premises of building 1, steam power plants 11, 19, electric generators 8, as well as primary 5 and secondary 5 * sections of the low-temperature heat accumulator for heat, air and electricity are combined into a single energy supply system and maintain an autonomous microclimate buildings through the pipe support 13, centrally located in the courtyard of the building, with air and heat exchange channels 14 14 *, 26 and communication channels with heat accumulators 4 made inside it; 5, 5 *, equipment 11, 18,19, 30, 31, 32, 33 and power input / output channels for communication with the building and the space of the courtyard 3, which allows, without cluttering the space of the courtyard, the pipe support with its ground and perform the underground part as a single engineering complex of the life support system, providing: fresh air from the outer space, its cleaning, necessary activation / deactivation, heating / cooling; purification, desalination and regeneration of water, for example, coming from a well located in the courtyard, the effective removal of exhaust gases and air into space through the suction output channel of the wind turbine 22, the supply of environmental energy to heat accumulators and its further efficient conversion for the needs of the building population.
Важно, что при выполнении ветроустановки по вихревому или другому типу, но выполненной с каналом отсоса воздуха и газов обеспечивается экологическая чистота в пространстве здания и повышается энергоэффективность ветроустановки за счет генерирования вихревого потока, обтекающего купол 2, площадку 21 (площадка здесь выполняет функцию опоры генерируемого вихря) и далее поступающего в закручивающие воздушный поток аппараты 27, 28, дополнительно выполняющие функции теплообменников отбора тепловой энергии от протекающего через них воздуха. Подача в поток сбрасываемого вентиляцией воздуха и отработанных газов и пара пиролизного реактора 32 и паросиловой установки (при ее работе на резервном топливе) существенно активизирует генерирование и мощность вихревого потока, генерируемого ветроустановкой 6, и соответственно мощность, вырабатываемую электрогенератором 23 ветроустановки 6.It is important that when performing a wind turbine in a vortex or other type, but performed with an air and gas suction channel, environmental cleanliness is ensured in the building space and the wind turbine's energy efficiency is increased by generating a vortex stream flowing around dome 2, platform 21 (the platform here serves as a support for the generated vortex ) and further coming into the swirling air flow apparatuses 27, 28, additionally performing the functions of heat exchangers for selecting thermal energy from the air flowing through them. The supply of air and exhaust gases and steam of the pyrolysis reactor 32 and the steam power plant (when it is operated on reserve fuel) into the flow of ventilation, significantly activates the generation and power of the vortex flow generated by the wind turbine 6, and, accordingly, the power generated by the electric generator 23 of the wind turbine 6.
Трубная опора 13 выполнена с возможностью доступа во внутреннее ее пространство на уровни расположения оборудования и каналов передачи энергии и в своей нижней части снабжена каналами связи с системой тепловых аккумуляторов, что обеспечивает техническое обслуживание и ремонт инженерного оборудования. Между трубной опорой 13 и зданием выполняются радиальные каналы и коллекторы передачи тепла/холода, бытовых отходов, воды (питьевой, технической, горячей) с приводом вентиляторов и насосов от паросиловой установки непосредственно или посредством электродвигателей.The pipe support 13 is made with the possibility of access to its internal space at the levels of equipment and energy transmission channels and in its lower part is equipped with communication channels with a system of thermal batteries, which ensures maintenance and repair of engineering equipment. Between the pipe support 13 and the building there are radial channels and collectors for the transfer of heat / cold, household waste, water (drinking, industrial, hot) with the drive of fans and pumps from the steam power plant directly or by means of electric motors.
Работа установки ясна из предыдущего описания и чертежа. Запуск энергосистемы может осуществляться от альтернативных источников с инверторами небольшой мощности для электропривода вспомогательного оборудования или посредством паросиловой установки, запускаемой на углеводородном резервном топливе.The operation of the installation is clear from the previous description and drawing. The start of the power system can be carried out from alternative sources with inverters of low power for the electric drive of auxiliary equipment or by means of a steam-powered installation running on hydrocarbon backup fuel.
В целом, предложенная система энергообеспечения автономного купольного здания представляет собой единое техническое решение, обеспечивающее как минимизацию тепловых потерь и затрат энергии на функционирование энергосистемы и системы жизнеобеспечения здания, так и наиболее эффективное использование альтернативных видов энергии ветра, солнца, атмосферного тепла (естественно, что допустимо и использование тепла земли и грунтовых вод, где это возможно, в чем, однако, данная система практически не нуждается из-за высокой эффективности предложенного комплексного технического решения), СТВ, ТБО и др. источников, например, изотопных источников тепловой энергии. Предложенное выполнение энергосистемы совместно с трубной опорой описанного типа, купола, замкнутого по периферии здания, вихревой ветроустановки с опорой вихря на жесткую площадку трубной опоры в совокупности с использованной системой энергогенерирования и энергопреобразования оптимальным образом решает задачу экологически чистого автономного энергоснабжения, минимизируя производственные затраты на строительство и инженерное обеспечение.In general, the proposed energy supply system of an autonomous domed building is a single technical solution that provides both minimization of heat losses and energy costs for the functioning of the building's energy system and life support system, and the most efficient use of alternative types of wind, solar, and atmospheric energy (of course, which is acceptable and the use of the heat of the earth and groundwater, where possible, which, however, this system practically does not need due to the high efficiency of integrated technical solution), STV, MSW and other sources, for example, isotopic sources of thermal energy. The proposed implementation of the energy system together with a pipe support of the described type, a dome closed around the periphery of the building, a whirlwind wind turbine with a vortex support on a rigid platform of the pipe support, together with the used system of energy generation and energy conversion, optimally solves the problem of environmentally friendly autonomous energy supply, minimizing production costs for construction and engineering support.
Данное техническое решение автономного здания может эффективно выполнять функции электро- и теплозаправочной станции, а при избытке электроэнергии накапливать ее в виде водорода в соответствующих энергоаккумулирующих устройствах.This technical solution of an autonomous building can effectively perform the functions of an electric and heat filling station, and in case of excess electricity accumulate it in the form of hydrogen in the corresponding energy storage devices.
Источники информацииInformation sources
1. Насосы&оборудование. Научно практический журнал, №2 (43), 2007, стр.26-28.1. Pumps & equipment. Scientific and Practical Journal, No. 2 (43), 2007, pp. 26-28.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007129694/03A RU2352866C1 (en) | 2007-08-03 | 2007-08-03 | Power supply system for stand alone building |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007129694/03A RU2352866C1 (en) | 2007-08-03 | 2007-08-03 | Power supply system for stand alone building |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2352866C1 true RU2352866C1 (en) | 2009-04-20 |
Family
ID=41017853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007129694/03A RU2352866C1 (en) | 2007-08-03 | 2007-08-03 | Power supply system for stand alone building |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2352866C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2442869C2 (en) * | 2010-03-01 | 2012-02-20 | Валерий Анатольевич Лукашенок | Building with closed thermal regulation cycle |
| RU2450158C2 (en) * | 2010-03-24 | 2012-05-10 | Виктор Анатольевич Кущенко | Air flow power plant |
| RU2457670C2 (en) * | 2010-11-19 | 2012-08-10 | Виктор Анатольевич Кущенко | Air flow control system to control atmospheric phenomena by kushchenko va |
| RU2535899C2 (en) * | 2013-02-26 | 2014-12-20 | Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского" | System of independent power and heat supply to domestic and production premises |
-
2007
- 2007-08-03 RU RU2007129694/03A patent/RU2352866C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2442869C2 (en) * | 2010-03-01 | 2012-02-20 | Валерий Анатольевич Лукашенок | Building with closed thermal regulation cycle |
| RU2450158C2 (en) * | 2010-03-24 | 2012-05-10 | Виктор Анатольевич Кущенко | Air flow power plant |
| RU2457670C2 (en) * | 2010-11-19 | 2012-08-10 | Виктор Анатольевич Кущенко | Air flow control system to control atmospheric phenomena by kushchenko va |
| RU2535899C2 (en) * | 2013-02-26 | 2014-12-20 | Федеральное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Морской государственный университет имени адмирала Г.И. Невельского" | System of independent power and heat supply to domestic and production premises |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Performance investigation of a solar-assisted hybrid combined cooling, heating and power system based on energy, exergy, exergo-economic and exergo-environmental analyses | |
| Chikere et al. | Review on the enhancement techniques and introduction of an alternate enhancement technique of solar chimney power plant | |
| CN105841396A (en) | Combined cooling heating and power supply composite energy supply system based on waste heat deep recycling | |
| CN102563959A (en) | Integrated energy matching system and control method thereof | |
| CN105783330B (en) | A kind of distributed energy resource system of heat engine driving VM circulating heat pumps | |
| CN107524485B (en) | Renewable energy source energy supply system | |
| RU2352866C1 (en) | Power supply system for stand alone building | |
| CN112344416A (en) | City energy supply system | |
| CN111140445A (en) | Gas-steam combined cycle cooling, heating and power multi-energy combined supply system | |
| CN103618479A (en) | Power-generating and energy-storing system based on waste heat of diesel generating set of South-Pole astronomical observation station in South Pole | |
| CN208734388U (en) | It is a kind of to be electrically connected based on optically focused frequency division photovoltaic photo-thermal and the distributed cold and heat of duplex conjunction Rankine cycle technology for system | |
| CN213746958U (en) | City energy supply system | |
| CN204003103U (en) | A kind of distributed energy supply equipment that adopts rock gas and solar association circulation | |
| CN113982844B (en) | Breeze power generation system of building | |
| ES2279658B1 (en) | ELECTRICITY GENERATION PROCEDURE FROM SOLAR THERMAL ENERGY AND BIOMASS. | |
| WO2018050075A1 (en) | Solar energy collector | |
| CN201650631U (en) | Multi-grade energy source utilization device containing solar energy utilization | |
| WO2018050076A1 (en) | Heat collection device for solar energy collector | |
| CN211780989U (en) | Solar-assisted biogas cogeneration system utilizing heat pump | |
| CN211549909U (en) | Dish type photo-thermal Stirling power generation system for oil field | |
| WO2011060609A1 (en) | Water-saving type solar energy heat power generating device | |
| CN102062432A (en) | Self-circulation heat supply system utilizing phase-change material | |
| CN106288435A (en) | A kind of solar energy thermal-power-generating unit | |
| RU2233387C2 (en) | Power supply system | |
| CN202830030U (en) | Energy supply system based on renewable energy source for building |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20140528 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160804 |