RU2522743C2 - Wind water heater - Google Patents

Wind water heater Download PDF

Info

Publication number
RU2522743C2
RU2522743C2 RU2012142095/06A RU2012142095A RU2522743C2 RU 2522743 C2 RU2522743 C2 RU 2522743C2 RU 2012142095/06 A RU2012142095/06 A RU 2012142095/06A RU 2012142095 A RU2012142095 A RU 2012142095A RU 2522743 C2 RU2522743 C2 RU 2522743C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fixed
shaft
blades
cover
water heater
Prior art date
Application number
RU2012142095/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012142095A (en
Inventor
Игорь Борисович Бирюлин
Анжелика Амировна Ветрова
Андрей Андреевич Шабалин
Дарья Дмитриевна Васильева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образоования "Астраханский государственный 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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образоования "Астраханский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образоования "Астраханский государственный университет"
Priority to RU2012142095/06A priority Critical patent/RU2522743C2/en
Publication of RU2012142095A publication Critical patent/RU2012142095A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2522743C2 publication Critical patent/RU2522743C2/en

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

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)
  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)

Abstract

FIELD: power industry.
SUBSTANCE: wind water heater comprises vertical housing, cover and bottom, inside which the top, middle and bottom perforated baffle plates are secured. Vertical shaft mounted in the cover through the flange and shutdown device, is connected with the shaft of wind engine. Shaft at the bottom is mounted in the opening of fixed disc attached to the bottom and rigidly connected with the movable disc. Hollow sleeves filled with substance changing its state of aggregation, are fixed on each of three baffle plates on top. The upper part of indicated sleeves is secured to the stationary disk, contacting with movable disc fixed on the shaft. Four blades in the form of semicylinders of pipe segments are fixed radially on the shaft under the cover. Four lower blades are fixed on the bottom above the movable disc with blades in the same form. Four blades in the form of semicylinders are fixed radially inside three sleeves on the shaft opposite the openings.
EFFECT: wind water heater is simple in design, compact, has significant mechanical energy converting factor into thermal energy and is multifunctional.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к системам отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных помещений.The invention relates to wind energy, in particular to heating systems and hot water supply of residential and industrial premises.

Известен фрикционный нагреватель, содержащий бак с нагреваемой средой, на дне которого установлен неподвижный диск, контактирующий с подвижным диском, имеющим с боков лопасти, причем он через вертикальный вал соединен с ветродвигателем (А.С. 1627790, СССР). Известный нагреватель имеет низкий коэффициент преобразования одного вида энергии в другой, т.е. механической в тепловую.Known friction heater containing a tank with a heated medium, at the bottom of which is mounted a fixed disk in contact with a movable disk having blades on the sides, and it is connected through a vertical shaft to a wind turbine (A.S. 1627790, USSR). The known heater has a low coefficient of conversion of one type of energy into another, i.e. mechanical to thermal.

Известен теплогенератор гидравлический, включающий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, вертикальный вал, размещенный в опорном и упорном подшипниках, патрубки входа холодной и выхода горячей воды и закручивающего устройства, содержащего прикрепленные к валу стаканы с радиально прикрепленными к ним полуцилиндрами и кольцевые шнеки (Патент РФ №2228503, 2004 г.). В известном теплогенераторе сравнительно невысокий коэффициент преобразования одного вида энергии в другой.A hydraulic heat generator is known, including a cylindrical housing with a cover and a bottom, a vertical shaft located in the thrust and thrust bearings, cold and hot water inlet nozzles and a twisting device containing glasses attached to the shaft with half cylinders radially attached to them and ring augers (RF Patent No. 2228503, 2004). In the known heat generator, a relatively low conversion coefficient of one type of energy into another.

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является ветроустановка для отопления помещений, содержащая вертикальный корпус, крышку и днище, внутри которого закреплена по периметру по меньшей мере одна перфорированная перегородка, вал, подвижные и неподвижные диски, патрубки, пружины и ветродвигатель, причем в корпусе поярусно закреплены три перегородки с отверстиями, через которые посередине их проходит вал с прикрепленными к нему подвижными дисками, контактирующими с неподвижными дисками, которые через патрубки и витые пружины прикреплены к перегородкам (Патент РФ №2324840, 2007 г.). Известная ветроустановка сложна по конструкции, имеет низкий коэффициент преобразования одного вида энергии в другой и появляется металлическая пыль от трения подвижных дисков о неподвижные диски, проникающая в помещение.Closest to the proposed technical solution is a wind turbine for space heating, comprising a vertical housing, a cover and a bottom, inside of which at least one perforated partition, a shaft, movable and fixed disks, nozzles, springs and a wind motor are fixed around the perimeter; three partitions with holes through which a shaft passes in the middle with movable disks attached to it, in contact with fixed disks, which are through pipes and twisted wires dinners are attached to partitions (RF Patent No. 2324840, 2007). The known wind turbine is complex in design, has a low conversion coefficient of one type of energy into another, and metal dust appears from the friction of the moving disks against the fixed disks, penetrating into the room.

Для устранения указанных недостатков предлагается ветровой водонагреватель, содержащий вертикальный корпус, крышку и днище, внутри которого закреплена по периметру по меньшей мере одна перфорированная перегородка, вал, подвижные и неподвижные диски, пустотелые втулки, патрубки и закручивающее устройство. Согласно изобретению в корпусе поярусно закреплены по периметру верхняя, средняя и нижняя перегородки с двумя рядами концентрированных отверстий. Вертикальный вал, установленный в крышке, вверху через фланец и отключающее устройство соединен с валом ветродвигателя, внизу вал установлен в отверстии неподвижного диска, прикрепленного к днищу, жестко соединен с подвижным диском, имеющим с боков лопасти. На каждой из трех перегородок сверху закреплены пустотелые втулки с отверстиями по бокам, верхняя часть которых прикреплена к неподвижному диску, контактирующему с подвижным диском, закрепленным на валу. На валу под крышкой закреплены радиально 4, 8 и более лопастей в виде полуцилиндров отрезков труб, а внизу на подвижном диске с лопастями в таком же виде закреплены 4, 8 и более нижние лопасти. Внутри трех втулок на валу напротив отверстий закреплены радиально по 4, 8 и более лопастей в виде полуцилиндров отрезков труб, причем пустотелые втулки заполнены веществом, изменяющим свое агрегатное состояние в зависимости от температуры жидкости внутри корпуса.To eliminate these drawbacks, a wind water heater is proposed, comprising a vertical housing, a cover and a bottom, inside of which at least one perforated partition, a shaft, movable and fixed disks, hollow bushes, nozzles and a twisting device are fixed around the perimeter. According to the invention, the upper, middle and lower partitions with two rows of concentrated holes are tiered in a casing around the perimeter according to the invention. A vertical shaft mounted in the cover, at the top through a flange and a disconnecting device, is connected to the shaft of the wind turbine, at the bottom, the shaft is installed in the hole of a fixed disk attached to the bottom and is rigidly connected to a movable disk having blades on the sides. On each of the three partitions, hollow bushings are fixed on top with holes on the sides, the upper part of which is attached to a fixed disk in contact with a movable disk fixed to the shaft. Radially 4, 8 or more blades are fixed on the shaft under the cover in the form of half-cylinders of pipe segments, and below, 4, 8 and more lower blades are fixed on the movable disk with blades in the same form. Inside the three bushings on the shaft opposite the holes, 4, 8 or more vanes are fixed radially in the form of half-cylinders of pipe segments, the hollow bushings being filled with a substance that changes its state of aggregation depending on the temperature of the fluid inside the housing.

На чертеже (фиг.1) представлен один из трех вариантов выполнения водонагревателя, в продольном разрезе.In the drawing (FIG. 1), one of three embodiments of a water heater is shown, in longitudinal section.

Ветровой водонагреватель состоит из вертикального корпуса 1, имеющего крышку 2 и днище 3, внутри которого поярусно закреплены по периметру верхняя, средняя и нижняя перфорированные перегородки 4, 5 и 6, соответственно с концентрированными отверстиями 7 и 8. Вертикальный вал 9, установленный в крышке 2, через фланец 10 и отключающее устройство соединен с валом ветродвигателя (не показаны). Вал 9 внизу установлен в отверстии 11 неподвижного диска 12, прикрепленного к днищу 3, жестко соединен с подвижным диском 13, имеющим с боков лопасти 14.The wind water heater consists of a vertical housing 1 having a cover 2 and a bottom 3, inside of which the upper, middle and lower perforated partitions 4, 5 and 6 are tiered around the perimeter, respectively, with concentrated holes 7 and 8. A vertical shaft 9 installed in the cover 2 through the flange 10 and the disconnecting device is connected to the shaft of the wind turbine (not shown). The shaft 9 below is installed in the hole 11 of the fixed disk 12, attached to the bottom 3, is rigidly connected to the movable disk 13, with blades 14 on the sides.

На верхней перегородке 4 в центре закреплена пустотелая втулка 15 с отверстиями 16 по бокам, верхняя часть которой прикреплена к неподвижному диску 17, контактирующему с подвижным диском 18, закрепленным на валу 9. На валу 9 под крышкой 2 закреплены радиально 4, 8 и более лопастей 19 в виде полуцилиндров, а внизу над подвижным диском 13 с лопастями 14 в таком же виде закреплены 4, 8 и более нижние лопасти 20. Внутри втулки 15 на валу 9 напротив отверстий 16 закреплены 4, 8 и более лопастей 21 в виде полуцилиндров.A hollow sleeve 15 with holes 16 on the sides is fixed on the upper partition 4 in the center, the upper part of which is attached to the fixed disk 17 in contact with the movable disk 18, mounted on the shaft 9. Radially 4, 8 or more blades are fixed on the shaft 9 under the cover 2 19 in the form of half-cylinders, and below, on the movable disk 13 with the blades 14, 4, 8 and more lower blades 20 are fixed in the same form. Inside the sleeve 15 on the shaft 9 opposite the holes 16 are fixed 4, 8 or more blades 21 in the form of half-cylinders.

На средней перегородке 5 в центре закреплена пустотелая втулка 22 с отверстиями 23 по бокам, верхняя часть которой прикреплена к неподвижному диску 24, контактирующему с подвижным диском 25, закрепленным на валу 9. Внутри втулки 22 на валу 9 напротив отверстий 23 закреплены радиально 4, 8 и более лопастей 26 в виде полуцилиндров.On the middle partition 5 in the center, a hollow sleeve 22 with holes 23 on the sides is fixed, the upper part of which is attached to a fixed disk 24 in contact with the movable disk 25 mounted on the shaft 9. Inside the sleeve 22 on the shaft 9 opposite the holes 23 are fixed radially 4, 8 and more blades 26 in the form of half-cylinders.

На нижней перегородке 6 в центре закреплена пустотелая втулка 27 с отверстиями 28 по бокам, верхняя часть которой прикреплена к неподвижному диску 29, контактирующему с подвижным диском 30, закрепленным на валу 9. Внутри втулки 27 на валу 9 напротив отверстий 28 закреплены радиально 4, 8 и более лопастей 31 в виде полуцилиндров. Слева на крышке 2 установлен патрубок 32 с фланцем, а справа в гильзе 33 установлен термометр 34. Справа корпуса 1 вверху установлен патрубок 35 с фланцем, закрытый заглушкой 36, а внизу - патрубок 37 с фланцем, закрытый заглушкой 38. Пустотелые втулки 15, 22 и 27 заполнены веществом, изменяющим свое агрегатное состояние в зависимости от температуры жидкости внутри корпуса 1. Наличие ребер 39 сверху подвижных дисков 18, 25 и 30 утяжеляет их, а также способствует преобразованию механической энергии в тепловую.A hollow sleeve 27 with holes 28 on the sides is fixed on the lower partition 6 in the center, the upper part of which is attached to the fixed disk 29 in contact with the movable disk 30 mounted on the shaft 9. Inside the sleeve 27 on the shaft 9 opposite the holes 28 are fixed radially 4, 8 and more blades 31 in the form of half-cylinders. A nozzle 32 with a flange is installed on the left of the cover 2, and a thermometer 34 is installed in the sleeve 33. On the right of the housing 1, there is a nozzle 35 with a flange closed by a plug 36 and a nozzle 37 with a flange closed by a plug 38 at the bottom. Hollow core sleeves 15, 22 and 27 are filled with a substance that changes its state of aggregation depending on the temperature of the liquid inside the housing 1. The presence of ribs 39 on top of the movable disks 18, 25 and 30 makes them heavier, and also helps to convert mechanical energy into heat.

Ветровой водонагреватель работает следующим образом.Wind water heater operates as follows.

В собранном виде в корпус 1 через патрубок 32 заливают жидкость вплоть до крышки 2 и закрывают заглушкой. Вал 9 через фланец 10 присоединяют к ветродвигателю любой известной конструкции, имеющей стопорное устройство. При достижении ветром достаточной силы вал 9 водонагревателя начинает вращаться и начнут вращаться лопасти 19, 21, 26, 31 и 20, подвижные диски 18, 25, 30 и 13 в замкнутом водном объеме корпуса 1. Начнется процесс преобразования механической энергии в тепловую. Нагретая вода через стенку корпуса 1 передаст тепло помещению, где установлен водонагреватель, и веществу, заполняющему пустотелые втулки 15, 22 и 27. При нагреве помещения, например, до 20°С вал 9 стопорным устройством приводят на средний режим или полностью отключают от ветродвигателя.Assembled in the housing 1 through the pipe 32 pour liquid up to the cover 2 and close the plug. The shaft 9 through the flange 10 is connected to a wind turbine of any known design having a locking device. When the wind reaches sufficient power, the shaft 9 of the heater starts to rotate and the blades 19, 21, 26, 31 and 20, the movable disks 18, 25, 30 and 13 in the enclosed water volume of the housing 1, begin to rotate. The process of converting mechanical energy into heat will begin. Heated water through the wall of the housing 1 will transfer heat to the room where the water heater is installed, and to the substance filling the hollow sleeves 15, 22 and 27. When the room is heated, for example, to 20 ° C, the shaft 9 is turned into a medium mode by a locking device or completely disconnected from the wind turbine.

При прекращении ветра вещество во втулках 15, 22 и 27 будет отдавать тепло остывающей в корпусе 1 воде и тем самым продлит обогрев помещения до 0,5 часа и более. При возобновлении ветра водонагреватель начнет работать в прежнем режиме.When the wind ceases, the substance in the sleeves 15, 22 and 27 will give off heat to the water cooling in the housing 1 and thereby extend the heating of the room to 0.5 hours or more. When the wind resumes, the water heater will start to work as before.

Второй вариант использования водонагревателя сводится к следующему.The second option for using a water heater is as follows.

Убирают заглушки 38 и 36, а патрубки 35 и 37 подсоединяют нижний 37 к системе подачи холодной воды, а верхний 35 к системе приема горячей воды.The plugs 38 and 36 are removed, and the nozzles 35 and 37 connect the lower 37 to the cold water supply system, and the upper 35 to the hot water reception system.

Третий вариант использования водонагревателя - это подсоединение патрубков 37 и 35 к системе отопления одного или двух помещений.The third option for using a water heater is to connect the nozzles 37 and 35 to the heating system of one or two rooms.

Предлагаемый ветровой водонагреватель прост по конструкции, компактен, имеет значительный коэффициент преобразования одного вида энергии в другой, многофункционален, а потому найдет широкое применение в различных отраслях народного хозяйства.The proposed wind water heater is simple in design, compact, has a significant conversion factor from one type of energy to another, is multifunctional, and therefore it will be widely used in various sectors of the national economy.

Claims (2)

1. Ветровой водонагреватель, содержащий вертикальный корпус, крышку и днище, внутри которого закреплена по периметру по меньшей мере одна перфорированная перегородка, вал, подвижные и неподвижные диски, пустотелые втулки, патрубки и закручивающее устройство, отличающийся тем, что в корпусе поярусно закреплены по периметру верхняя, средняя и нижняя перфорированные перегородки с двумя рядами концентрированных отверстий, вертикальный вал, установленный в крышке, через фланец и отключающее устройство соединен с валом ветродвигателя, внизу вал установлен в отверстии неподвижного диска, прикрепленного к днищу, жестко соединен с подвижным диском, имеющим с боков лопасти, на каждой их трех перегородок сверху закреплены пустотелые втулки с отверстиями по бокам, верхняя часть которых прикреплена к неподвижному диску, контактирующему с подвижным диском, закрепленным на валу, на валу под крышкой закреплены радиально четыре лопасти в виде полуцилиндров отрезков труб, а внизу над подвижным диском с лопастями в таком же виде закреплены четыре нижние лопасти, а внутри трех втулок на валу напротив отверстий закреплены радиально по четыре лопасти в виде полуцилиндров.1. A wind water heater comprising a vertical body, a cover and a bottom, inside of which at least one perforated partition, a shaft, movable and fixed disks, hollow bushes, nozzles and a twisting device are fixed around the perimeter, characterized in that the perimeter is secured around the perimeter upper, middle and lower perforated partitions with two rows of concentrated holes, a vertical shaft installed in the cover, through a flange and a disconnecting device, is connected to the shaft of the wind turbine, below the shaft is installed in the hole of a fixed disk attached to the bottom, is rigidly connected to a movable disk having blades on its sides, hollow bushings with holes on each side, the upper part of which is attached to a fixed disk in contact with a movable disk fixed to each of the three partitions, are fixed from above on the shaft, on the shaft under the cover, four blades are fixed radially in the form of half-cylinders of pipe segments, and below the four lower blades in the same form, four lower blades are fixed below the movable disk with blades, and inside the three bushings on Alu opposite the holes are fixed radially four blades in the form of half-cylinders. 2. Водонагреватель по п.1, отличающийся тем, что пустотелые втулки заполнены веществом, изменяющим свое агрегатное состояние в зависимости от температуры жидкости внутри корпуса. 2. The water heater according to claim 1, characterized in that the hollow bushings are filled with a substance that changes its state of aggregation depending on the temperature of the liquid inside the housing.
RU2012142095/06A 2012-10-02 2012-10-02 Wind water heater RU2522743C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012142095/06A RU2522743C2 (en) 2012-10-02 2012-10-02 Wind water heater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012142095/06A RU2522743C2 (en) 2012-10-02 2012-10-02 Wind water heater

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012142095A RU2012142095A (en) 2014-04-10
RU2522743C2 true RU2522743C2 (en) 2014-07-20

Family

ID=50435872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012142095/06A RU2522743C2 (en) 2012-10-02 2012-10-02 Wind water heater

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2522743C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1627790A1 (en) * 1989-05-24 1991-02-15 К.Г.Добров Friction heater
RU2279568C2 (en) * 2003-10-03 2006-07-10 Виктор Раисович Рахматулин Wind heat generator
RU2324840C2 (en) * 2006-03-23 2008-05-20 Ольга Сергеевна Тимофеева Wind plant for room heating
RU2426955C1 (en) * 2010-05-04 2011-08-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" (АГУ) Wind-driven water heater

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1627790A1 (en) * 1989-05-24 1991-02-15 К.Г.Добров Friction heater
RU2279568C2 (en) * 2003-10-03 2006-07-10 Виктор Раисович Рахматулин Wind heat generator
RU2324840C2 (en) * 2006-03-23 2008-05-20 Ольга Сергеевна Тимофеева Wind plant for room heating
RU2426955C1 (en) * 2010-05-04 2011-08-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный университет" (АГУ) Wind-driven water heater

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012142095A (en) 2014-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2522743C2 (en) Wind water heater
RU2426955C1 (en) Wind-driven water heater
CN105258339B (en) Automatic descaling type air-source water heater
CN203395901U (en) Movable steam and hot water integral generator
RU2008104963A (en) WIND HEAT ELECTRIC GENERATOR
CN105180436B (en) Antiscale air-source water heater
RU2415352C1 (en) Heat generator
RU2380625C1 (en) Friction heat generator
CN202465602U (en) Oil and water separation device
RU2522736C2 (en) Windmill heat generator
KR101584754B1 (en) Apparatus for supplying hot-water
CN201212708Y (en) Vertical thermal storage type heat pipe electric heater
RU2228503C2 (en) Hydraulic heat generator
CN204705018U (en) A kind of complete alternation energy-saving water-storage formula electric heater
RU2412405C1 (en) Wind-driven heat electric generator
RU2522738C2 (en) Friction heat generator
RU2484389C1 (en) Variable-speed heat generator
RU2279568C2 (en) Wind heat generator
CN204345795U (en) Heating Special constant temperature energy-saving appliance
RU2403436C1 (en) Wind-powered thermal power plant
RU2229066C2 (en) Electrohydraulic heat generator
RU2605868C2 (en) Wind-driven hydraulic heat generator
CN201104026Y (en) Electrical heating vacuum heated medium heat-exchanger
CN109425102A (en) A kind of high-efficiency heat conduction electric heater
RU2355955C2 (en) Shower solar-and-wind installation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181003