ВЕТРОТЕПЛОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к ветроэнергетике и использованию энергии ветра для выработки тепла для обеспечения обособленных объектов и подаче тепла в местные или централизованные энергосистемы.
Известна тепловихревая электростанция для получения энергии, содержащая трубу с генератором вихря, ветроколеса, установленные на вертикальном валу и электрогенератор, а также дополнительный генератор вихря, дефлектор, систему подогрева воздуха с трубами (патент РФ №22070660, МПК F03D 3/04, 1996 г., БИ №35).
Недостатком известного решения является сложность конструкции в эксплуатации и большие гидравлические потери при организации закрутки входящего воздушного потока.
Известна ветровая энергетическая установка, преобразующая энергию ветра в электрическую, механическую и другие виды энергии, которая содержит воздухозаборники, магистральный воздуховод и воздушную турбину, в котором размещают воздушную турбину, вращающую нагрузку, например, электрогенератор, насос, жернова (патент РФ №2147079, МПК F03D 3/04, 2000 г., БИ №9).
Недостатком известного решения является обязательное подключение преобразователей энергии и сложность конструкции.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является ветротепловая установка, которая может быть использована для привода электрогенераторов, гидронасоса и других механизмов полезной нагрузки малой автономной энергетики в различных отраслях народного хозяйства, (патент РФ №2244849, МПК F03D 3/04, 2004, БИ №2). Известная ветротепловая установка содержит корпус башни, состоящий из нижней конфузорной части с наклонными к ее вертикальной оси входными тангенциально направленными каналами с воздушными заслонками, верхней диффузорной части с дефлектором, ветроколесо, горизонтально установленное на вертикальный вал, дополнительный конфузорный канал, расположенный в нижней части башни, при этом вал связан с потребителем, а в нижней части расположены источники теплоты.
Недостатком известного решения является сложность и громоздкость конструкции и невозможность получения тепловой энергии.
Задачей полезной модели является создание ветротепловой энергетической установки, обеспечивающей преобразование энергии ветра в тепловую энергию.
Техническим результатом от использования предлагаемой полезной модели является использование энергии ветра за счет крутящего момента от ветроколеса без электрогенератора и электрической части ветроустановки и упрощение конструкции.
Вышеуказанный технический достигается тем, что предлагаемая ветроэнергетическая установка для получения тепловой энергии, содержащая корпус башни, ветроколесо, горизонтально установленный вертикальный вал, связанный с потребителем, содержит редуктор-мультипликатор, установленный в нижней части корпуса на тихоходном вертикальном валу, и соединенный с тепловой установкой, состоящей из центробежного гидравлического насоса и вихревого генератора тепла, причем энергия вращения центробежного насоса передается вихревому генератору тепла, который нагревает циркулирующий по замкнутому контуру теплоноситель.
В предлагаемой ветроустановке крутящий момент от ветроколеса через редуктор-мультипликатор вращает центробежный насос, энергия вращения которого передается вихревому генератору тепла и нагревает циркулирующую по замкнутому контуру жидкость. Из аккумулятора тепла передается теплая вода потребителю. При этом используется стандартная лопастная ветроустановка.
Предложенная полезная модель основана на использовании физических особенностей «вихревого эффекта», что и реализуется в «Вихревом гидравлическом теплогенераторе». Это - устройство, вырабатывающее тепло посредством изменения физико-механических параметров жидкостной среды при ее течении под комплексным воздействием ускоренного и заторможенного движения. Ускорение потока достигается путем создания вихря в системах закрутки потока вихревого теплогенератора с одновременным сужением потока в конфузоре, а торможение - последующим его расширением в кавитационной трубе теплогенератора и развихрением потока на выходе из кавитационной трубы. (Меркулов А.П., Вихревой эффект и его применение в технике, М. Машиностроение, 1969).
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена общая схема ветротепловой энергетической установки.
Ветротепловая энергетическая установка для получения тепловой энергии содержит корпус 1 стандартные лопасти 2, установленные на тихоходном валу 3, редуктор-мультипликатор 4, соединенный посредством горизонтального вала 5 с центробежным насос 6 и вихревым генератором тепла 7, представляющими собой тепловую установку, которая соединена с аккумулятором тепла 8, в аккумуляторе размещен теплообменник 11, в который по трубам 10 подается и циркулирует нагретый теплоноситель, а по трубам 9 отводится подогретая вода к потребителю.
Благодаря унификации узлов обеспечивается простота изготовления и сборки ветроэнергетической установки для получения тепловой энергии.
Работает предлагаемая ветротепловая энергетическая установка следующим образом.
В ветротепловой установке, действуя на лопасти 2, соединенные тихоходным валом 3 с редуктором-мультипликатором 4, воздушный поток своим крутящим моментом вращает, связанный с ним центробежный насос 6, энергия вращения от которого передается вихревому генератору тепла 7, нагревается циркулирующий по его замкнутому кругу теплоноситель. Затем по трубопроводам 10 теплоноситель подается в аккумулятор тепла 8, из которого по трубопроводам 9 теплая вода поступает потребителю.