SU1079965A1 - Комбинированна ветроустановка дл производства тепла - Google Patents

Abstract

КОМБИНИРОВАННАЯ ВЕТРО- УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛА, содержаща  ветроколесо с генератором, электрически св занным с полупроводниковым тепловым насосом, в гидравлических камерах которого расположены холодные и гор чие спаи, и солнечный нагреватель, причем вход гидравлической камеры с холодными спа ми соединен с входом и выходом солнечного нагревател , св занного с потребителем тепла, отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности теплоснабжени , ветроустановка снабжена системой отоплени , баком с размещенным в нем \Г-образным трубопроводом, и установленными в трубопроводе насосом и турбиной, гидравлически св занными между собой, причем насос механически соединен с ветроко- лесом, турбина — с генератором, а выход солнечного нагревател  соединен с потребителем тепла через бак, вход последнего подсоединен к гидравлической камере с гор чими спа ми, вход и выход которой св заны с системой отоплени .(Л^CD СО Oi СП

Description

Изобретение относитс  к ветроэнергетике , гелиотехнике и может быть использовано дл  теплоснабжени , охлаждени  и электроснабжени  отдельных зданий, расположенных в местност х с интенсивными ветровым режимом и солнечной радиацией. Известна ветроустановка дл  производства тепла, содержаща  ветродвигатель с вертикальным валом, в нижней части которого закреплен винт насоса, расположенный в баке с водой. Дл  циркул ции нагретой воды к баку подключена замкнута  система трубопроводов 1. Однако данна  установка не обеспечивает потребителей электроэнергией и не использует энергию солнечного нагревател . Наиболее близкой к предлагаемой  вл етс  комбинированна  ветроустановка дл  производства тепла, содержаща ветроколесо с генератором, электрически св занным с полупроводниковым тепловым насосом, в гидравлических камерах которого расположены холодные и гор чие спаи, и солнечный нагреватель, причем вход гидравлической камеры с холодными спа ми соединен с входом и выходом солнечного нагревател , св занным с потребителем тепла 2. Однако указанна  ветроустановка имеет большие потери тепла в трасмиссии ветродвигател , ее тепловой насос работает не в оптимальном режиме с низким КПД, в летнее врем  ветроустановка не охлаждает воду, что снижает надежность обеспечени  U петребителеи. Цель изобретени  - повышение надежности теплоснабжени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что комбинированна  ветроустановка дл  производства тепла, содержаща  ветроколесо с генератором, электрически св занным с по лупроводниковым тепловым насосом, в гидравлических камерах которого расположены холодные и гор чие спаи, и солнечный нагреватель , причем вход гидравлической камеры с холодными спа ми соединен с входом и выходом солнечного нагревател , св занного с потребителем тепла, снабжена системой отоплени , баком с размещенным в нем V-об разным трубопроводом, и установленными в трубопроводе насосом и турбиной, гидравлически св занными между собой, причем насос механически соединен с ветроколесом, а турбина - с генератором, а выход солнечного нагревател  соединен с потребителем тепла через бак, вход последнего св зан с гидравлической камерой с гор чими спа ми, вход и выход которой св заны с сиетемой отоплени . На чертеже изображена схема вестроуста новки. Комбинированна  ветроустановка дл  производства тепла содержит ветроколесо 1 с генератором 2, электрически св занным с полупроводниковым тепловым насосом 3, в гидравлических камерах 4 и 5 которого расположены холодные и гор чие спаи, и солнечный нагреватель 6, причем вход гидравлической камеры 4 с холодными спа ми соединен с входом и выходом солнечного нагревател  6, св занного с потребителем 7 тепла. Установка снабжена системой 8 отоплени , баком 9 с размещенным в нем V-образным трубопроводом 10, и установленными в трубопроводе 10 насосом 11 и турбиной 12, гидравлически св занными между собой, причем насос 11 механически соединен с ветроколесом 1, а турбина 12 - с генератором 2, и выход солнечного нагревател  6 соединен с потребителем 7 тепла через бак 9, вход последнего св зан с гидравлической камерой 5 с гор чими спа ми, вход и выход которой св зан с системой 8 отоплени . Кроме того, генератор 2 соединен с насосом 3 электрокабелем 13, с дополнительным потребителем энергии (на чертеже не показан) - кабелем 14, а с подогревателем 15 воды - кабеле.м 16. Солнечный нагреватель 6 с баком 9 соединен трубопроводом 17. К насосу подсоединена скважина 18, водопровод Г9. Два циркул ционных насоса 20 и 21 подключены к гидравлическим камерам 4 и 5. Дл  хранени  гор чей воды служит бак 22, а холодной - бак 23. Все оборудование соединено трубопроводами с задвижками или вентил ми. Насос 20 соединен с нагревателем б трубопроводом 24. Насосы 3 и 21 соединены с системой отоплени  8 трубопроводами 25, 26 и 27. Трубопровод 25 соединен с трубопроводом 17 дополнительным трубопроводом 28. К баку 23 подключены трубопроводы 29, 30, 31 и 32. Потребитель тепла 7 сз зан трубопроводом 33 с поглощающим колодцем 34. Трубопроводы 32 и 33 дполнительно подключены к теплообменнику на бытовых стоках 35. Работа ветроустановки происходит следующим образом. При наличии ветра ветроколесо 1 вращает насос 11. По трубопроводу 10 начинает циркулировать вода и вращать турбину 12. Генератор 2, соединенный с турбиной 12, вырабатывает ток и подает его по кабел м 13, 14 и 16 потребител м. Вода в баке 9 нагреваетс  до 60°С и подаетс  в бак 22, а затем потребител м 7 (например, на бытовые нужды). Остатки гор чей воды по трубопроводу 33 сбрасываютс  в колодец 34. При слабом ветре вода подогреваетс  от генератора 2 подогревателем 15. В зимнее врем  тепловой насос 3 получает энергию от генератора 2 и подает теплую воду по -трубопроводу 25 в систему 8 отоплени  здани , а циркул цию воды в этой систе.ме обеспечивает насос 21. При сильном ветре избыточное тепло по трубе 28 подаетс  через бак 9 потребителю 7,

а из водопровода 19 поступает холодна  вода при 2-5°С на покрытие потерь воды у потребител  7.

При отсутствии ветра энерги  в здание поступает из районной сети. Дл  обогрева холодных спаев теплового насоса 3 днем служит тепло, получаемое в солнечном нагревателе 6, а ночью и в пасмурную погоду служит тепло из скважины 18. При этом вода подаетс  насосом 20 и остуженна  до 2°С в камере 4 сбрасываетс  в поглощающий колодец 34.

Более холодна  вода из водопровода 19 подогреваетс  в теплообменнике 35 и накапливаетс  в баке 23, откуда насосом 20 подаетс  в нагреватель 6 по трубопроводу 24. При избытке тепла в системе 8 гор ча  вода по трубопроводу 28 подаетс  в бак 9 и далее на бытовые нужды. В солнечную погоду избыток теплой воды может быть сброшен по трубопроводу 30 в бак 23.

В летнее врем  спаи теплового насоса 3 переключены дл  работы на охлаждение.

насос 20 подает, воду из скважины 18 в тепловой насос 3, а вода, нагрета  до 2025°С , сбрасываетс  в поглощающий колодец 34. Насос 21 прогон ет воду через насое 3 и систему 8, по которой таким образом начинает циркулировать холодна  вода, осуществл   охлаждение в жаркое врем  года. Вода дл  гор чего водоснабжени  потребителей 7 поступает из водопровода 19 через нагреватель 6 в бак 22.

Эффективность ветроустановки заключаетс  в том, что потребитель в любое врем  года надежно обеспечен энергией, которую вырабатывает ветродвигатель, солнечный нагреватель, подает районна  электс росеть, а тепловой насос служит дл  отоплени  и охлаждени , что существенно повышает КПД ветроустановки. Эффективность установки увеличиваетс  ещ.е и в св зи с те.м, что она использует четыре источника тепла низкого потенциала: солнечный нагреватель , скважину, водопровод и теплообменник на стоках.

Claims (1)

1. КОМБИНИРОВАННАЯ ВЕТРОУСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ТЕПЛА, содержащая ветроколесо с генератором, электрически связанным с полупроводниковым тепловым насосом, в гидравлических камерах которого расположены холодные и горячие спаи, и солнечный нагреватель, при- чем вход гидравлической камеры с холодными спаями соединен с входом и выходом солнечного нагревателя, связанного с потребителем тепла, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности теплоснабжения, ветроустановка снабжена системой отопления, баком с размещенным в нем V-образным трубопроводом, и установленными в трубопроводе насосом и турбиной, гидравлически связанными между собой, причем насос механически соединен с ветроколесом, турбина — с генератором, а выход солнечного нагревателя соединен с потребителем тепла через бак, вход последнего подсоединен к гидравлической камере с горячими спаями, вход и выход которой связаны с системой отопления.