Универсальная теплонасосная установка для сельскохозяйственных помещений

Полезная модель может быть использована для энергетического и экологически эффективного теплохладоснабжения зданий и сооружений различного назначения.
Известна ветротепловая энергетическая установка, содержащая корпус установки, ветроколесо, горизонтально установленное на вертикальный вал, связанный с потребителем, отличающаяся тем, что она содержит редуктор-мультипликатор, установленный в нижней части корпуса на тихоходном вертикальном валу и соединенный с тепловой установкой, состоящей из центробежного насоса и вихревого гидравлического теплогенератора, причем энергия вращения центробежного насоса передается вихревому генератору тепла, который нагревает циркулирующий по замкнутому контуру теплоноситель, (патент RU 152364 U1; F24J 3/00).
Наиболее близким по предлагаемому техническому решению является универсальная теплонасосная система для сельскохозяйственных помещений включающая теплонасосное оборудование, систему теплового аккумулирования с двумя температурными ступенями аккумулирования: низкотемпературную, питаемую от тепловых насосов, и высокотемпературную, питаемую от традиционных источников энергии, систему сбора иизкопотенциальной тепловой энергии грунта поверхностных слоев Земли и систему утилизации вторичных тепловых ресурсов в виде тепла вентиляционных выбросов (патент RU 2351850 C1; F24D 11/02).
Недостатком данной системы является питание от традиционных источников энергии.
Техническим результат является повышение качественных характеристик и уровня их универсальности.
Технический результат достигается тем, что универсальная теплонасосная установка для сельскохозяйственных помещений, включающая теплонасосное оборудование, систему теплового аккумулирования с двумя температурными ступенями аккумулирования: низкотемпературную, питаемую от тепловых насосов, и высокотемпературную, питаемую от традиционных источников энергии, систему сбора низкопотенциальной тепловой энергии грунта поверхностных слоев Земли и систему утилизации вторичных тепловых ресурсов в виде тепла вентиляционных выбросов, согласно полезной модели имеет подключенную к ступени высокотемпературного аккумулирования ветротепловую энергетическую установку, состоящую из установленных на вертикальной оси вращения ветроколеса, редуктора, утяжеленного диска использованного в качестве ротора и постоянных магнитов и корпус с тепловой изоляцией в котором установлен змеевик со входом для холодной воды и выходом для горячей воды, при этом постоянные магниты установлены под ротором.
Новизна заявляемого технического решения обусловлена тем, что теплонасосная система теплохладоснабжения питается от ветротепловой энергетической установки, такая конструкция позволяет поддерживать постоянную скорость вращения ротора, что важно для поддержания температуры внутри нагревательной установки ниже точки Кюри (у неодимовых магнитов порядка 200-300°С), препятствующей размагничиванию постоянных магнитов.
Сущность изобретения поясняется на чертеже, где на фиг. 1 изображен общий вид универсальной теплонасосной установки для сельскохозяйственных помещений.
Универсальная теплонасосная установка для сельскохозяйственных помещений, включающая теплонасосное оборудование 1, систему теплового аккумулирования 2 с двумя температурными ступенями аккумулирования: низкотемпературную 3, питаемую от тепловых насосов, и высокотемпературную 4, питаемую от традиционных источников энергии, систему 5 сбора низкопотенциальной тепловой энергии грунта поверхностных слоев Земли и систему 6 утилизации вторичных тепловых ресурсов в виде тепла вентиляционных выбросов. Установка имеет подключенную к ступени 4 высокотемпературного аккумулирования ветротепловую энергетическую установку, состоящую из установленных на вертикальной оси вращения 7 ветроколеса 8, редуктора 9, утяжеленного диска использованного в качестве ротора 10 и постоянных магнитов 11 и корпус 12 с тепловой изоляцией, в котором установлен змеевик 13 со входом 14 для холодной воды и выходом 15 для горячей воды, при этом, постоянные магниты 11 установлены под ротором 10.
Универсальная теплонасосная установка для сельскохозяйственных помещений работает следующим образом.
Работа теплового ветрогенератора основана на сложном взаимодействии между механическими, электромагнитами и тепловыми явлениями. Так постоянные магниты 11, закрепленные на вращающемся роторе 10, генерируют в змеевике 13 вихревые токи, что вызывает нагрев змеевика 13 за счет эффекта Джоуля. Нагрев приводит к изменению удельного сопротивления материала, так как он изменяется с температурой. Изменение удельного сопротивления изменяет амплитуду индуцированных токов. Однако, повышение температуры змеевика ограничено, поскольку в ней находится охлаждающий ее теплоноситель. Вихревые токи индуцированные в змеевике, создают тормозной момент уменьшая скорость ротора 10, изменяя в том же время индуктивности, индуцированную мощность и тепловое поле.