RU2534590C2 - System of renewable energy accumulation - Google Patents
System of renewable energy accumulation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2534590C2 RU2534590C2 RU2012137990/10A RU2012137990A RU2534590C2 RU 2534590 C2 RU2534590 C2 RU 2534590C2 RU 2012137990/10 A RU2012137990/10 A RU 2012137990/10A RU 2012137990 A RU2012137990 A RU 2012137990A RU 2534590 C2 RU2534590 C2 RU 2534590C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- energy
- heat
- output
- renewable energy
- alcohol
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/59—Biological synthesis; Biological purification
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/20—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications using renewable energy
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к устройствам и системам комплексного аккумулирования природных доступных в данный момент возобновляемых источников энергии, а также - избыточной, не используемой в определенное время в электрических сетях, например ночной «провальной» электроэнергии путем превращения этих видов энергии в энергию произведенного спирта.The present invention relates to devices and systems for the integrated storage of natural currently available renewable energy sources, as well as excess, not used at a certain time in electric networks, for example, nightly “failed” electricity by converting these types of energy into the energy of alcohol produced.
Известны устройства аккумулирования энергии методами электролиза воды с целью получения водорода, например, [1, 2] по изобретению к авторскому свидетельству СССР №1084340 (аналог) и патенту РФ №2399786 (аналог).Known devices for energy storage by electrolysis of water to produce hydrogen, for example, [1, 2] according to the invention to the USSR copyright certificate No. 1084340 (analogue) and RF patent No. 2399786 (analogue).
Недостатками этих и других подобных устройств водородной энергетики являются невозможность создавать большие накопительные резервуары, а также - невозможность транспортировки водорода по магистральным трубопроводам из-за чрезвычайной его текучести через разного рода неплотности и сварные швы. Утечки водорода создают в смеси с кислородом воздуха взрывоопасные смеси. Кроме того, существующие в настоящее время технологии получения водорода существенно энергозатратны по сравнению с получаемой энергией при его использовании в качестве топлива.The disadvantages of these and other similar devices of hydrogen energy are the inability to create large storage tanks, as well as the inability to transport hydrogen through main pipelines due to its extreme fluidity through various kinds of leaks and welds. Hydrogen leaks create explosive mixtures in a mixture with atmospheric oxygen. In addition, the current technologies for producing hydrogen are significantly energy-intensive compared with the energy received when using it as a fuel.
Известны устройства аккумулирования тепловой и электрической энергии от природных источников возобновляемой энергии, например, [3, 4, 5] по изобретению к авторскому свидетельству СССР №1064039 (аналог), по изобретению к авторскому свидетельству СССР №969954 (аналог) и патенту РФ №2095913 (аналог).Known devices for the storage of thermal and electric energy from natural sources of renewable energy, for example, [3, 4, 5] according to the invention to the USSR copyright certificate No. 1064039 (analogue), according to the invention to the USSR copyright certificate No. 969954 (analogue) and RF patent No. 2095913 (analogue).
Недостатки подобных устройств теплового аккумулирования заключаются в необходимости сооружать дорогостоящие хорошо теплоизолированные емкости. Велики утечки (до 30 и более процентов) при транспортировке тепловой энергии по трубопроводам. Кроме того, невозможность или очень низкая эффективность обратного преобразования тепловой энергии в другие виды энергии, например, в электрическую.The disadvantages of such thermal storage devices are the need to build expensive well-insulated containers. Large leaks (up to 30 percent or more) when transporting thermal energy through pipelines. In addition, the impossibility or very low efficiency of the reverse conversion of thermal energy into other types of energy, for example, into electrical energy.
Недостатком процессов аккумулирования электрической энергии является отсутствие в настоящее время дешевых электрохимических устройств на большие емкости. Наиболее эффективными подобными аккумуляторами являются литий-ионные и натрий-сернистые, которые начинают использоваться для выравнивания нагрузки в электрических сетях, уменьшая провалы ночной не используемой энергии. Однако транспортировать электрическую энергию, перемещая заряженные в пункт назначения и возвращая разряженные аккумуляторы, даже в ближайшем будущем будет неэффективным мероприятием.A disadvantage of electric energy storage processes is the lack of currently cheap electrochemical devices for large capacities. The most effective batteries of this kind are lithium-ion and sodium-sulfur, which begin to be used to balance the load in electric networks, reducing the dips of nightly unused energy. However, transporting electric energy by moving charged to its destination and returning discharged batteries, even in the near future, will be an ineffective event.
Известен патент КНР № CN101020888 «Система, производящая этанол посредством солнечной энергии» [6]. Данная установка содержит четыре солнечных коллектора-нагревателя, последовательно включенных между технологическими узлами типовой схемы подготовки сбраживаемого сырья, его дистилляции, вторичной перегонки и ректификации.Known patent of China No. CN101020888 "System that produces ethanol through solar energy" [6]. This installation contains four solar collector-heaters, sequentially connected between the technological nodes of a typical scheme for the preparation of fermented raw materials, their distillation, secondary distillation and rectification.
Недостаток данной системы в том, что она не может длительное время работать при отсутствии солнечной инсоляции, например в ночное время суток. Кроме того, данная установка сложна в эксплуатации, так как последовательное включение солнечных нагревателей обуславливает необходимость контроля и регулирования разных температурных режимов узлов типовой схемы и отбора тепловой энергии от коллекторов.The disadvantage of this system is that it cannot work for a long time in the absence of solar insolation, for example at night. In addition, this installation is difficult to operate, since the sequential inclusion of solar heaters necessitates monitoring and regulation of different temperature conditions of the nodes of a typical circuit and the selection of thermal energy from collectors.
Известна также установка для выработки спирта и сопутствующих продуктов, бродильная часть которой изображена на рис.2, с.114-115, а брагоперегонный агрегат и ректификационная колонна на рис.5, с.124-125 [7] (см. Яровенко В.Л. Справочник по производству спирта. Сырье, технология и технохимконтроль. М., 1981).There is also a plant for the production of alcohol and related products, the fermentation part of which is shown in Fig. 2, pp. 114-115, and the distillation unit and distillation column in Fig. 5, p. 124-125 [7] (see. Yarovenko V. L. Handbook on the production of alcohol. Raw materials, technology and technochemical control. M., 1981).
На рис.2, с.114-115 изображена подробная аппаратурно-технологическая схема подготовки биомассы и ее сбраживания в бродильных чанах (поз.46, 47) с помощью пара. С выхода передаточной емкости (поз.50) зрелая бражка перекачивается циркуляционным насосом на брагоперегонный агрегат и ректификационную колонну, рис.5, с.124-125. Последний рисунок представляет подробную технологическую схему брагоректификационной части установки, где поз.37 обозначает бражную колонну, а поз.15 - ректификационную колонну.Fig. 2, p.114-115 shows a detailed hardware and technological scheme for the preparation of biomass and its fermentation in fermentation tanks (items 46, 47) using steam. From the output of the transfer capacity (pos. 50), the mature mash is pumped by a circulation pump to the distillation unit and distillation column, Fig. 5, p.124-125. The last figure represents a detailed flow chart of the fractional rectification part of the installation, where pos. 37 denotes a brew column, and pos. 15 - distillation column.
Недостаток данной установки в больших энергозатратах на получение технологического пара и затратах на электрическую энергию.The disadvantage of this installation is the high energy consumption for obtaining process steam and the cost of electric energy.
Для обеспечения технологических процессов специализированные предприятия, выпускающие большие объемы спиртосодержащих материалов, имеют, как правило, свои ТЭЦ, обеспечивающие производство спиртов перегретым паром и электроэнергией.To ensure technological processes, specialized enterprises that produce large volumes of alcohol-containing materials, as a rule, have their own thermal power plants, which ensure the production of alcohols by superheated steam and electricity.
Приблизить подобные установки к источникам сырья и уменьшить или исключить затраты на производство промышленного технологического пара и электроэнергии целесообразно, если задействовать при этом возобновляемую или неиспользуемую в какой-либо период времени энергию.It is advisable to bring such plants closer to the sources of raw materials and reduce or eliminate the costs of producing industrial process steam and electricity, if you use renewable or unused energy for any period of time.
Наиболее близким к заявленному изобретению (прототипом) является «Способ аккумулирования природной энергии…» [8] путем нагрева биомассы в метантанках для получения горючего синтез-газа по патенту РФ №2177081.Closest to the claimed invention (prototype) is the "Method of accumulation of natural energy ..." [8] by heating biomass in methane tanks to obtain combustible synthesis gas according to the patent of the Russian Federation No. 2177081.
Недостатком такого рода устройств является низкая эффективность, обусловленная также необходимостью дальнейшей очистки синтез-газа для повышения его энергетического потенциала, компремирования и т.д. Для хранения синтез-газа в больших объемах потребуются специальные газохранилища. Получение синтез-газа из биомассы даже при термофильном режиме в летний период времени является медленным во времени процессом. На создание термофильного режима в холодный зимний период времени приходится использовать большую часть вырабатываемого синтез-газа, что делает подобные биогазовые неэффективными.The disadvantage of such devices is low efficiency, also due to the need for further purification of the synthesis gas to increase its energy potential, compression, etc. To store synthesis gas in large volumes, special gas storages will be required. The production of synthesis gas from biomass, even under thermophilic conditions in the summer, is a slow process in time. To create a thermophilic regime in the cold winter period of time, it is necessary to use most of the produced synthesis gas, which makes such biogas inefficient.
Техническим результатом является увеличение числа подобных установок, не требующих постоянных централизованных энергоисточников, способных функционировать автономно от ветровой, солнечной, гидравлической видов энергии в совокупности или от одного или нескольких их видов, а также от неиспользуемой избыточной в данный момент электрической энергии от стандартных сетей. В конечном итоге это увеличит объемы вырабатываемой продукции и приблизит данные установки к местам наличия сырья для получения спирта.The technical result is an increase in the number of such installations that do not require constant centralized energy sources, capable of operating autonomously from wind, solar, hydraulic types of energy in aggregate or from one or more of their types, as well as from currently unused excess electrical energy from standard networks. Ultimately, this will increase the volume of produced products and bring these plants closer to the places where raw materials are available for alcohol production.
Технический результат достигается путем аккумулирования нерегулярной энергии возобновляемых источников энергии в виде тепловой энергии в теплоаккумуляторе, которая используется далее в установке для получения спирта.The technical result is achieved by accumulating irregular energy of renewable energy sources in the form of thermal energy in a heat accumulator, which is used later in the installation for producing alcohol.
Техническая задача заключается в создании системы комплексного аккумулирования энергии от доступных в настоящий момент возобновляемых источников и от другой избыточной неиспользуемой энергии путем преобразования их в скрытую энергию продукта - спирта.The technical task is to create a system of integrated energy storage from currently available renewable sources and from other excess unused energy by converting them into the latent energy of the product - alcohol.
Поставленная задача решается следующим образом.The problem is solved as follows.
Система аккумулирования возобновляемой энергии представляет собой блок источников возобновляемой энергии, подключенный к технологической схеме получения спирта. Блок источников содержит тепловой аккумулятор с двумя ТЭНами, двумя входными и двумя выходными теплообменниками, солнечный коллектор, ветроэнергетическую установку, гидротурбину, многоступенчатый мультипликатор, электрический генератор и вихревой теплогенератор, при этом солнечный коллектор присоединен к одному из входных теплообменников теплового аккумулятора, выходы ветроэнергетической установки и гидротурбины подключены к входам многоступенчатого мультипликатора, один выход последнего соединен с электрическим генератором, питающим один из ТЭНов теплового аккумулятора, а ко второму выходу мультипликатора подключен вихревой теплогенератор, выход которого подсоединен ко второму входному теплообменнику теплового аккумулятора, второй ТЭН которого через переключатель соединен с сетями избыточной в настоящий момент электрической энергии. Бродильный чан технологической схемы получения спирта соединен с одним выходным теплообменником теплового аккумулятора, а его брагоперегонный аппарат - со вторым выходным теплообменником теплового аккумулятора блока источников возобновляемой энергии.The renewable energy storage system is a block of renewable energy sources connected to the technological scheme for producing alcohol. The source block contains a heat accumulator with two heating elements, two input and two output heat exchangers, a solar collector, a wind power installation, a hydraulic turbine, a multi-stage multiplier, an electric generator and a swirl heat generator, while the solar collector is connected to one of the input heat exchangers of the heat accumulator, the outputs of the wind power installation and hydraulic turbines are connected to the inputs of a multi-stage multiplier, one output of the latter is connected to an electric generator, melting one of the heaters of the thermal accumulator and to the second output of the multiplier is connected vortical heat generator, whose output is connected to the second input of the heat exchanger battery, a second switch through which heater is connected to the redundant networks currently electrical energy. The fermentation tank of the technological scheme for producing alcohol is connected to one output heat exchanger of the heat accumulator, and its distillation apparatus is connected to the second output heat exchanger of the heat accumulator of the block of renewable energy sources.
Технологическая схема 1 получения спиртов, содержащая линию 2 подготовки биомассы, бродильный чан 3, насос 4, брагоперегонный агрегат 5 и ректификационную колонну 6, подсоединена к блоку 7 источников возобновляемой энергии, обеспечивающий тепловую и электрическую энергию для поддержания процессов в технологической схеме 1 получения спиртов.Technological scheme 1 for producing alcohols, containing biomass preparation line 2, fermentation tank 3, pump 4, distillation unit 5 and distillation column 6, is connected to block 7 of renewable energy sources, which provides thermal and electric energy for supporting processes in technological scheme 1 for producing alcohols.
В зависимости от наличия и величины ветровой или гидравлической энергии используется в работе ветроустановка 8 или гидротурбина 9, которые через многоступенчатый мультипликатор 10 (повышающий редуктор) вращают электрический генератор 11, питающий один из ТЭНов 12 теплоаккумулятора 13.Depending on the presence and magnitude of wind or hydraulic energy, a wind turbine 8 or a hydraulic turbine 9 is used in operation, which, through a multi-stage multiplier 10 (step-up gearbox), rotate an electric generator 11 that feeds one of the heaters 12 of the heat accumulator 13.
Для увеличения вырабатываемой тепловой энергии введен [9] вихревой теплогенератор 14, подключенный к одному из теплообменников 15. При наличии солнечной энергии используется в работе солнечный коллектор 16, соединенный с другим входным теплообменником 17.To increase the generated heat energy [9], a vortex heat generator 14 was introduced, connected to one of the heat exchangers 15. In the presence of solar energy, a solar collector 16 connected to another input heat exchanger 17 is used.
Необходимый температурный режим теплового аккумулятора можно также поддерживать от избыточной в электрических сетях, например, ночной провальной энергии. Для этого другой ТЭН 75 теплового аккумулятора через переключатель 19 соединен с электрической сетью 20.The necessary temperature regime of the heat accumulator can also be maintained from excess in electric networks, for example, nightly failure energy. For this, another TEN 75 of the heat accumulator through the switch 19 is connected to the electric network 20.
Бродильный чан, работающий при более низкой температуре, соединен со своим выходным теплообменником 21, а брагоперегонный агрегат - со вторым выходным теплообменником 22. Выходы 23 брагоперегонного агрегата предназначены для получения барды, кормовых дрожжей, двуокиси углерода, а выход 24 ректификационной колонны - для получения спирта.The fermentation tank operating at a lower temperature is connected to its outlet heat exchanger 21, and the distillation unit is connected to the second output heat exchanger 22. The outputs 23 of the distillation unit are designed to produce vinasse, feed yeast, carbon dioxide, and the output of 24 distillation columns to produce alcohol .
Предлагаемая «Система аккумулирования возобновляемой энергии» путем преобразования ее в спирт работает следующим образом.The proposed "Renewable Energy Accumulation System" by converting it to alcohol works as follows.
В технологической схеме 1 получения спирта на линии 2 подготавливается биомасса и переправляется в бродильный чан 3 (их может быть несколько). Эффективный тепловой режим бродильного чана обеспечивается подачей горячей воды через теплообменник 21, причем подмешивается при необходимости холодная вода. Зрелая бражка насосом 4 перекачивается в брагоперегонный агрегат 5, в который подается тепловая энергию от теплообменника 22.In the technological scheme 1 for producing alcohol on line 2, biomass is prepared and transported to fermentation tank 3 (there may be several). The effective thermal regime of the fermentation tank is ensured by the supply of hot water through the heat exchanger 21, and cold water is mixed if necessary. The mature mash is pumped by pump 4 to the distillation unit 5, into which heat energy is supplied from the heat exchanger 22.
Необходимый температурный потенциал в теплоаккумуляторе 13 обеспечивается при наличии достаточной солнечной инсоляции от солнечных коллекторов 16 через теплообменник 17. При наличии ветровой энергии или гидравлической энергии от потока используется ветроустановка 8 или гидротурбина 9, которые вращают многоступенчатый мультипликатор 10. Мультипликатор вращает генератор 11, нагруженный на ТЭН 12, либо - вихревой теплогенератор, подающий тепло в теплообменник 15. Если имеется возможность использовать дешевую, например, ночную провальную электроэнергию, через переключатель 19 ТЭН 18 теплоаккумулятора подключается к централизованным электрическим сетям 20, имеющими в данный момент избыточную неиспользуемую электрическую энергию.The necessary temperature potential in the heat accumulator 13 is provided if there is sufficient solar insolation from the solar collectors 16 through the heat exchanger 17. If there is wind or hydraulic energy from the stream, a wind turbine 8 or a turbine 9 that rotates the multi-stage multiplier 10 is used. The multiplier rotates the generator 11 loaded on the heater 12, or a vortex heat generator supplying heat to the heat exchanger 15. If it is possible to use a cheap, for example, nightly failure electric energy through the switch 19 TEN 18 of the heat accumulator is connected to centralized electrical networks 20, which currently have excess unused electrical energy.
В зависимости от требуемой тепловой мощности, накапливаемой в теплоаккумуляторе 13, используется один из доступных в данный момент видов возобновляемых источников или их совокупность, если получаемая энергия из одного какого-либо источника недостаточна для проведения технологического процесса.Depending on the required thermal power accumulated in the heat accumulator 13, one of the currently available types of renewable sources or their combination is used if the energy received from one of any sources is insufficient for carrying out the technological process.
В частности, солнечная энергия, преобразованная в коллекторе 16 в тепловую энергию, поступает в теплообменник 17 только в дневное время. При наличии ветровой и/или гидравлической энергии работает ветроустановка 8 и/или гидротурбина 9, которые через мультипликатор 10 вращают электрический генератор 11 и вихревой теплогенератор 14. Тепловая энергия с вихревого теплогенератора поступает в теплообменник 17, а электрическая энергия на ТЭН 12.In particular, solar energy, converted in the collector 16 into thermal energy, enters the heat exchanger 17 only in the daytime. In the presence of wind and / or hydraulic energy, a wind turbine 8 and / or a hydraulic turbine 9 operate, which rotate the electric generator 11 and the vortex heat generator 14 through the multiplier 10. The heat energy from the vortex heat generator is supplied to the heat exchanger 17, and the electric energy to the heater 12.
Подобная схема позволяет электрическую энергию с генератора 11 использовать для работы средств автоматики (не показаны на чертеже), а так же для других собственных нужд «Системы…», обеспечивая ее автономность от электрической сети, если последняя отсутствует.Such a scheme allows electric energy from the generator 11 to be used for the operation of automation equipment (not shown in the drawing), as well as for other own needs of the "System ...", ensuring its autonomy from the electric network, if the latter is missing.
Нерегулярно поступающая тепловая энергия от ТЭНов 12, 18 и теплообменников 15, 17 накапливается и сохраняется в теплоаккумуляторе 13. С выходного теплообменника 21 горячая вода поступает в низкотемпературный бродильный чан 3, причем ее температуру можно регулировать путем добавления холодной воды из магистрали.Irregular heat energy from the heating elements 12, 18 and heat exchangers 15, 17 is accumulated and stored in the heat accumulator 13. Hot water enters the low-temperature fermentation tank 3 from the output heat exchanger 21, and its temperature can be controlled by adding cold water from the main.
С выходного теплообменника 22 горячая вода подается в брагоперегонный агрегат 5, куда подается насосом 4 из бродильного чана 3 зрелая бражка. По известной схеме с выхода брагоперегонного агрегата сырье поступает на ректификационную колонну 6 и далее на ее выход 24. С выхода брагоперегонного агрегата 5 получают низкокачественный топливный спирт-сырец, а с выхода колонны 6 - спирт ректификат. С выхода 23 брагоперегонного агрегата 5 получают также попутное сырье: кормовые дрожжи и барду.From the outlet heat exchanger 22, hot water is supplied to the distillation unit 5, where a mature mash is pumped 4 from the fermentation tank 3. According to the well-known scheme, from the output of the distillation unit, the raw material enters the distillation column 6 and then to its output 24. From the output of the distillation unit 5, low-quality crude fuel alcohol is obtained, and rectified alcohol is obtained from the output of column 6. From the exit 23 of the distillation unit 5 also receive associated raw materials: fodder yeast and distillery.
Реализуя необходимые температурные режимы, предлагаемая система позволяет получать разные виды спиртов, самым востребованным из них является этанол.Implementing the necessary temperature conditions, the proposed system allows you to get different types of alcohols, the most popular of them is ethanol.
Предлагаемая система накопления энергии в виде топливного спирта-этанола имеет широкие перспективы использования по следующим причинам:The proposed energy storage system in the form of fuel alcohol-ethanol has broad prospects for use for the following reasons:
- Этанол хорошо известное вещество. Использование этанола, как топлива для двигателей внутреннего сгорания освоено во многих странах мира. Топливный этанол в отличие от абсолютизированного спирта может быть получен по упрощенной методике, с существенно меньшей энергоемкостью. Может транспортироваться железнодорожным и трубопроводным транспортом.- Ethanol is a well-known substance. The use of ethanol as a fuel for internal combustion engines has been mastered in many countries of the world. Fuel ethanol, in contrast to absolutized alcohol, can be obtained by a simplified method, with a significantly lower energy intensity. It can be transported by rail and pipeline.
- Этанол может быть произведен на основе любых биомасс растительного происхождения, ресурсы которых практически не ограничены.- Ethanol can be produced on the basis of any biomass of plant origin, the resources of which are practically unlimited.
- Этанол может сохраняться при любых природно-климатических условиях в течение неограниченного времени.- Ethanol can be stored under any climatic conditions for an unlimited time.
- Этанол является перспективным видом топлива для электрохимических генераторов с РЕМ-преобразователями для прямого получения энергии в электрической форме.- Ethanol is a promising type of fuel for electrochemical generators with PEM converters for direct generation of energy in electrical form.
- Технологии этанольного производства могут иметь модульную структуру, малую тепловую инерцию, что позволит использовать весь объем производимой в нерегулярном режиме ветровой, солнечной, гидравлической энергии или неиспользуемой в сетях электрической энергии как по отдельным видам возобновляемых источников или в их совокупности.- Ethanol production technologies can have a modular structure, low thermal inertia, which will allow to use the entire volume of wind, solar, hydraulic energy produced in an irregular mode or not used in electric energy networks as for separate types of renewable sources or in their totality.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES
1. Авторское свидетельство СССР №1084340. МПК C25В 9/00. Электролизер для электролиза под давлением. В.В. Романовский и др. Заявитель институт ядерной энергетики АН БССР (аналог).1. USSR copyright certificate No. 1084340. IPC C25V 9/00. Electrolyzer for electrolysis under pressure. V.V. Romanovsky et al. Applicant Institute of Nuclear Energy, Academy of Sciences of the BSSR (analogue)
2. Патент Российской Федерации №2399786. МПК F03B 3/00. Гидроэлектро-водородный генератор. Ш.Д. Батырмурзаев и др. Заявитель ГОУ ВПО Дагестанский государственный технический университет (аналог).2. Patent of the Russian Federation No. 2399786. IPC F03B 3/00. Hydroelectric-hydrogen generator. Sh.D. Batyrmurzaev et al. Applicant GOU VPO Dagestan State Technical University (analogue).
3. Авторское свидетельство СССР №1064039. МПК F03Д 9/00. Тепловая ветроустановка. Заявитель В.А. Попов (аналог).3. USSR copyright certificate No. 1064039. IPC F03D 9/00. Thermal wind turbine. Applicant V.A. Popov (analogue).
4. Авторское свидетельство СССР №969954. МПК F03Д 9/00. Ветроэнергетическая установка. Заявитель М.А. Паюсов (аналог).4. Copyright certificate of the USSR No. 969954. IPC F03D 9/00. Wind power installation. Applicant M.A. Payusov (analog).
5. Патент Российской Федерации №2095913. МПК H02J 15/00, F03Д 9/02; H02J 7/35. Способ работы автономной энергетической установки на возобновляемом источнике энергии. А.И. Звездов, Б.А. Крылов и др. Заявитель Государственный НИИ, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона (аналог).5. Patent of the Russian Federation No. 2095913. IPC H02J 15/00, F03D 9/02; H02J 7/35. The way the autonomous power plant operates on a renewable energy source. A.I. Zvezdov B.A. Krylov et al. Applicant State Research Institute, Design and Technological Institute of Concrete and Reinforced Concrete (analogue).
6. Патент Китайской народной республики с №101020888А, опубл. 22.08.2007, «Система, производящая этанол посредством солнечной энергии» (аналог).6. Patent of the People's Republic of China No. 101020888A, publ. 08/22/2007, "The system that produces ethanol through solar energy" (analog).
7. Яровенко В.Л. Справочник по производству спирта. Сырье, технология и технохимконтроль. М., 1981. Рис.2, с.114-115 и рис.5 с.124-125 (аналог).7. Yarovenko V.L. Handbook of alcohol production. Raw materials, technology and technochemical control. M., 1981. Fig. 2, p. 114-115 and Fig. 5 p. 124-125 (analogue).
8. Патент Российской Федерации №2177081. МПК F03Д 9/00, F24J 3/00. Способ аккумулирования природной энергии - солнечной, ветровой и водной. Заявитель8. Patent of the Russian Federation No. 2177081. IPC F03D 9/00, F24J 3/00. The method of accumulation of natural energy - solar, wind and water. Applicant
А.И. Николаев (прототип).A.I. Nikolaev (prototype).
9. Патент Российской Федерации №213438. МПК F24Д 3/02; F24J 3/00. Теплогенератор гидравлический. Андреев О.Ю. и др. Заявитель ООО «Теплосервис».9. Patent of the Russian Federation No. 213438. IPC F24D 3/02; F24J 3/00. The heat generator is hydraulic. Andreev O.Yu. and other Applicant LLC Teploservis.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012137990/10A RU2534590C2 (en) | 2012-09-05 | 2012-09-05 | System of renewable energy accumulation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012137990/10A RU2534590C2 (en) | 2012-09-05 | 2012-09-05 | System of renewable energy accumulation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012137990A RU2012137990A (en) | 2014-03-10 |
| RU2534590C2 true RU2534590C2 (en) | 2014-11-27 |
Family
ID=50191592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012137990/10A RU2534590C2 (en) | 2012-09-05 | 2012-09-05 | System of renewable energy accumulation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2534590C2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2095913C1 (en) * | 1996-06-06 | 1997-11-10 | Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона | Operation of off-line power plant using renewable energy source |
| RU2177081C2 (en) * | 1999-05-31 | 2001-12-20 | Николаев Александр Ильич | Method for accumulating natural solar, wind and water power |
| CN101020888A (en) * | 2007-03-19 | 2007-08-22 | 赵敏晖 | Ethanol producing solar energy system |
-
2012
- 2012-09-05 RU RU2012137990/10A patent/RU2534590C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2095913C1 (en) * | 1996-06-06 | 1997-11-10 | Государственный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона | Operation of off-line power plant using renewable energy source |
| RU2177081C2 (en) * | 1999-05-31 | 2001-12-20 | Николаев Александр Ильич | Method for accumulating natural solar, wind and water power |
| CN101020888A (en) * | 2007-03-19 | 2007-08-22 | 赵敏晖 | Ethanol producing solar energy system |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЯРОВЕНКО В.Л. Справочник по производству спирта. Сырье, технология и технохимконтроль. М., 1981, рис.2, с.114-115. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012137990A (en) | 2014-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Olabi et al. | Energy storage systems towards 2050 | |
| Guo et al. | A review on the utilization of hybrid renewable energy | |
| Wang et al. | Hybrid solar-assisted combined cooling, heating, and power systems: A review | |
| CN205356219U (en) | Scene gas stores up complemental combined heat and power generation system | |
| Wen et al. | Flexible operation strategy of an integrated renewable multi-generation system for electricity, hydrogen, ammonia, and heating | |
| Song et al. | Techno-economic analysis of a hybrid energy system for CCHP and hydrogen production based on solar energy | |
| US11111195B2 (en) | Bio-methanol production | |
| CN110932317B (en) | Design method of essentially renewable energy complementary distributed energy system | |
| Li et al. | Efficient and low-carbon heat and power cogeneration with photovoltaics and thermochemical storage | |
| CN202465683U (en) | Fermentation tank heating system in methane electricity generation project | |
| CN103897736A (en) | Integrated system for production, storage, transportation and utilization of hydrogen energy on basis of solar energy and biomass gasification | |
| CN102617006A (en) | Biogas power generation system | |
| Zhao et al. | Optimal configuration of grid connected microgrid considering CCHP and analysis of energy saving and emission reduction | |
| CN210856090U (en) | Energy storage type distributed energy system | |
| RU2534590C2 (en) | System of renewable energy accumulation | |
| CN203360202U (en) | Tower type concentrating solar photo-thermal energy storage and power generation system for sea water desalination, salt manufacturing and mudflat aquaculture | |
| CN115660142A (en) | Source-load-storage coordination optimization scheduling method for park comprehensive energy system | |
| CN105990856A (en) | Dark-fermentation biomass energy power introduced power supply system of renewable energy power grid | |
| Qu et al. | Further study on carbon fixation using green power for a solar-assisted multi-generation system with carbon capture | |
| CN209358250U (en) | A kind of energy internet system based on natural gas, hydrogen, electric power | |
| CN203904281U (en) | Hydrogen energy production, storage, transport and usage integrated device based on solar energy and biomass gasification | |
| Chowdhury et al. | Biomass supported solar thermal hybrid power plant for continuous electricity generation from renewable sources | |
| CN112258096B (en) | Multi-energy-flow strong-coupling ecological breeding overall-process combined heat and power supply method | |
| CN114719322B (en) | Mining area multifunctional complementary clean heating system and application method thereof | |
| CN220541391U (en) | Comprehensive energy utilization and multi-product combined supply system for salt pan |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150906 |