ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2254523
ГЕЛИОВЕТРОВОЙ ВОДОНАГРЕВАТЕЛЬ
Имя изобретателя: Бирюлин И.Б. (RU); Шамсудинов Т.Ф. (RU); Милованцев О.В. (RU)
Имя патентообладателя: Шамсудинов Тагир Фасхидинович (RU); Бирюлин Игорь Борисович (RU); Милованцев Олег Викторович (RU)
Адрес для переписки: 414000, г.Астрахань, ул. Шаумяна, 46, комн.13, Предприятие "Газпромпроект"
Дата начала действия патента: 2003.12.17
Изобретение относится к
гелиоветровой энергетике и может быть
использовано для получения горячей воды.
Гелиоветровой водонагреватель содержит
электрогенератор с ветровым колесом,
хвостовую балку прямоугольного сечения,
ствол и оперение, состоящее из 2-х и более
ромбовидных панелей, на которых с боков
прикреплены фотоэлектрические
преобразователи. Кольцевой водяной
аккумулятор установлен в нижней части
ствола, электрически связан с
фотоэлектрическими преобразователями, а
прямоугольный водяной аккумулятор
электрически связан с электрогенератором.
К электронагревателям, установленным в
аккумуляторах, прикреплены ячейки,
заполненные теплоаккумулирующим веществом
с фазовым переходом в области рабочих
температур аккумуляторов. Изобретение
должно обеспечить получение горячей воды, в
том числе для систем отопления в зимний
период.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к
гелиоветровой энергетике и может быть
использовано для получения горячей воды.
Известна волновая энергетическая
установка, содержащая плавучий корпус,
преобразователь с генератором и
аккумулятор, заполненный теплоемкой средой,
снабженный электронагревателями,
подключенные к генератору (А. С. СССР 1333818, F 03
В 13/12, БИ №32, 1987).
Известная установка производит нагрев
воды в основном с использованием энергии
волн.
Известен гелиоветровой водонагреватель,
содержащий карусельный ветродвигатель и
теплогенератор с баком, имеющим подводящий
и отводящий трубопроводы холодной и
горячей воды, а также пьезоэлектрические
генераторы (Патент РФ 2189543, F 24 J 2/42, БИ №26,
2002).
Известный гелиоветровой водонагреватель
сложный по конструкции.
Известен солнечный нагреватель,
содержащий абсорбер в виде бесконечной
цепи, имеющей последовательно соединенные
между собой ячейки, заполненные
теплоаккумулирующим веществом с фазовым
переходом в области рабочих температур
нагревателя (А. С. СССР 1420315, F 24 J 2/34, БИ №32, 1988
г.).
Известный солнечный нагреватель сложный
по конструкции и в зимний период не
работает.
Наиболее близким по технической сущности
к заявляемому решению является устройство
для ориентации ветроколеса на ветер,
содержащее хвостовую балку, поворотное
оперение и коромысло, на котором закреплен
груз и оперение (А. С. СССР 1437569, F 03 D 7/02, БИ №42,
1988 г.).
Известное устройство не предназначено
для получения горячей воды с
использованием энергии ветра и солнца.
На чертежах схематически изображен
гелиоветровой водонагреватель, где на фиг.1
- общий вид сбоку, на фиг.2 - оперение, вид со
стороны ветродвигателя.
Гелиоветровой водонагреватель содержит
электрогенератор 1 с ветровым колесом 2 и
хвостовую балку 3 прямоугольного сечения,
установленные на вертикальном стволе 4, на
поворотно-опорном подшипнике 5. На
хвостовой балке 3, на шарнире 6, с помощью
стержней 7 и 8 вертикально закреплено
оперение, состоящее из 2-х и более
ромбовидных пустотелых панелей 9, на
которых с боков прикреплены
фотоэлектрические преобразователи 10,
электрически через провода 11 связаны с
электронагревателями 12, установленными
вертикально в днище 13 водяного кольцевого
аккумулятора 14.
Электрогенератор 1 через провода 15
электрически связан с петлевым
электронагревателем 16, закрепленным в
нижней части водяного аккумулятора 17
прямоугольного сечения, с прикрепленными к
нему с боков ячейками 18, которые заполнены
теплоаккумулирующим веществом (TAB) с
фазовым переходом в области рабочих
температур аккумулятора 17.
Водяной аккумулятор 14 кольцевой формы
установлен в нижней части ствола 4 на опорах
19. Система холодной воды через трубопровод
и вентиль 20 сообщена с внутренним
пространством аккумулятора 14, в котором
сверху электронагревателей 12 в
горизонтальном положении прикреплены
ячейки 21, заполненные (TAB) с фазовым
переходом в области рабочих температур
аккумулятора 14.
Водяной аккумулятор 17 прямоугольной
формы установлен на опорах 22, гидравлически
связан с кольцевым водяным аккумулятором 14
через трубопровод 23 и вентиль 24. Горячая
вода через вентили 25 и 26 и трубопроводы 27 и 28
связаны с потребителем. Сверху водяных
аккумуляторов 14 и 17 установлены термометры
29 и 30.
Оба аккумулятора покрыты слоем
теплоизоляции (не показаны). Сверху
водяного аккумулятора 17 установлен
термопреобразователь 31, связанный через
провода с электрическим щитком (не показан).
Тепловой электронагреватель 16 через
провода 15 также подключен к электрическому
щитку как резервное электропитание от
силовой сети при отсутствии ветра и солнца.
Гелиоветровой водонагреватель работает
следующим образом.
В дневное время, при наличии солнца и
ветра, заполненные водой аккумуляторы 14 и 17
нагреваются за счет поступления
электроэнергии от фотоэлектрических
преобразователей 10 и электрогенератора 1.
Вещество в ячейках 18 и 21 также начнет
нагреваться. В начальный момент вентили 20, 25
и 26 должны быть закрыты, а вентиль 24 -
открытым. При нагреве воды в обоих
аккумуляторах 14 и 17 до температуры 70°С (по
показаниям термометров 29 и 30) открывают
вентили 25 и 26, а затем и вентиль 20. Вещество в
ячейках 18 и 21 начнет отдавать
аккумулированное ими тепло, поступающее в
нижнюю часть холодной воды обоих
аккумуляторов, и тем самым поддерживать
температуру горячей воды в рабочем
интервале.
В дневное время, при отсутствии ветра,
нагревается вода только в аккумуляторе 14, а
потому вентиль 24 на трубопроводе 23
закрывают. При нагреве воды в аккумуляторе
14 до 70°С вентиль 25 и затем вентиль 20
открывают, горячая вода поступает
потребителю.
В ночное время и пасмурную погоду, при
наличии ветра, вода нагревается в
аккумуляторе 17. Расход горячей воды
потребителю осуществляют при открытых
вентилях 20, 24 и 26. Вентиль 25 при этом
остается закрытым.
При работе обоих аккумуляторов 14 и 17 и
избытке горячей воды она подается в
термопреобразователь 31 для получения
электроэнергии. При отсутствии ветра и
солнца электронагреватель 16 переключается
на получение электроэнергии из силовой
сети.
Предлагаемое изобретение простое по
устройству и позволяет с использованием
энергии солнца и ветра получать горячую
воду. Наличие ячеек с теплоаккумулирующим
веществом в обоих аккумуляторах позволяет
сглаживать температуру воды, выходящей из
них в оптимальных пределах. Ячейки
непосредственно нагреваются от
электронагревателей, а также горячей водой,
окружающей их. Гелиоветровой
водонагреватель найдет использование в
фермерских хозяйствах для обеспечения
горячей водой их объектов, а также и в
системах отопления в зимний период.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Гелиоветровой водонагреватель,
содержащий электрогенератор с ветровым
колесом, установленные на вертикальном
стволе, и водяные аккумуляторы,
отличающийся тем, что он дополнительно
содержит хвостовую балку, установленную на
вертикальном стволе и выполненную
прямоугольного сечения, на которой на
шарнире с помощью стержней вертикально
закреплено оперение, состоящее из двух и
более ромбовидных пустотелых панелей, на
которых с боков прикреплены
фотоэлектрические преобразователи,
электрически через провода связанные с
электронагревателями, установленными
вертикально в днище водяного аккумулятора
кольцевой формы, установленного в нижней
части ствола на опорах, а электрогенератор
через провода электрически связан с
петлевым электронагревателем,
закрепленным в нижней части водяного
аккумулятора прямоугольной формы, имеющего
сверху термопреобразователь и
установленный на опорах, гидравлически
связанный с кольцевым водяным
аккумулятором через трубопровод и вентиль,
причем сверху электронагревателей
кольцевого водяного аккумулятора
прикреплены ячейки с теплоаккумулирующим
веществом в горизонтальном положении, к
петлевому электронагревателю
прямоугольного водяного аккумулятора
также прикреплены с боков ячейки,
заполненные теплоаккумулирующим веществом
с фазовым переходом в области рабочих
температур аккумуляторов.
2. Гелиоветровой водонагреватель по п.1,
отличающийся тем, что петлевой
электронагреватель прямоугольного
водяного аккумулятора через провода
подключен к электрическому щитку силовой
цепи.
Версия для печати
Дата публикации 07.12.2006гг
вверх
|
