ЭНЕРГОУСТАНОВКА Российский патент 1995 года по МПК F03D3/04 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в комплексных энергоустановках.

Известна энергоустановка, содержащая турбину, установленную в корпусе, соединенном дугообразными воздуховодами с поворотным воздухозаборником, устройство ориентации на ветер, электрическую машину обратимого типа и электродвигатель, кинематически связанный соответственно с турбиной и воздухозаборником и электрически с генератором.

Однако эта энергоустановка характеризуется недостаточными функциональными возможностями.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей энергоустановки.

На фиг. 1 схематично представлена энергоустановка, общий вид; на фиг. 2 электросхема связи генератора с электрической машиной, тахогенератором и электродвигателем.

Энергоустановка содержит турбину 1, установленную в корпусе 2, связанном дугообразными воздуховодами 3 с поворотным воздухозаборником 4, снабженным флюгером 5, нагрузку 6, устройство ориентации на ветер, выполненное в виде флюгерного ветродвигателя 7 с генератором 8, установленным на воздухозаборнике 4, электрической машиной 9 обратимого типа и электродвигателем 10, кинематически связанными соответственно с турбиной 1 и воздухозаборником 4 и электрически с генератором 8. При этом электрическая связь электродвигателя 10 с генератором 8 включает два промежуточных реле 11, 12 с катушками и два скользящих контакта, один из которых выполнен в виде двух полуколец 13, 14, другой в виде упругой пластины 15, жестко связанной с устройством ориентации и совмещенной с плоскостью флюгера 16 устройства ориентации, одни концы катушек соединены с одной клеммой генератора 8, другие с соответствующими полукольцами 13, 14, а пластина 15 с другой клеммой генератора 8.

Электрическая связь генератора 8 с электрической машиной 9 включает контакт 17, размещенный в зазоре между полукольцами 13, 14, и одно промежуточное реле 18 с катушкой, один конец которой подключен к клемме генератора 8, а другой к контакту 17. Энергоустановка снабжена верхней 19 и нижней 20 емкостями, электронасосом 21, водонапорными трубами 22 с задвижками 23, патрубком 24, маховиками 25 с переменным моментом инерции, воздуховоды 3 заслонками 26, электрическая машина 9 размещенным на ее валу тахогенератором 27. При этом верхняя емкость 19 установлена концентрично воздухозаборнику 4, сообщена с корпусом 2 водонапорными трубами 22 с задвижками 23 и воздуховодом 3 с заслонками 26, а с нижней емкостью 20 патрубком 24, связанным с электронасосом 21. Маховики 25 кинематически связаны с турбиной 1 и нагрузкой 6, тахогенератор 27 и генератор 8 соединены с электродвигателем насоса 21, кинематическая связь между электрической машиной 9, маховиками 25, турбиной 1 и нагрузкой 6 включает центробежные регуляторы 28. Корпус 2 снабжен окнами 29, а его дно открыто. Энергоустановка снабжена размещенным на стенке верхней емкости 19 рефлектором 30, установленным в фокусе последнего теплоприемником 31 и паровой турбиной 32, которая кинематически связана с генератором 8 и маховиком 25 и сообщена посредством трубопровода 33 с теплоприемником 31.

При возникновении ветрового потока ветродвигатель 7 ориентируется на ветер и начинает работать. Напряжение с клеммы генератора 8 идет на упругую пластину 15, с нее на полукольцо 13, далее на конец катушки реле 11. Реле 11 срабатывает и своими контактами подключает электродвигатель 9 к генератору 8. Электродвигатель 9 поворачивает воздухозаборник 4, выставляя его в заданном направлении. В результате этого поворота полукольцо 13 выходит из-под упругой пластины и контакт между ними нарушается. Реле 11 обеспечивается и размыкает цепь, связывающую электродвигатель 9 и генератор 8. Воздухозаборник 4 останавливается ориентированным в заданном направлении и улавливает ветровой поток, направляя его в воздуховоды 3, после прохождения которых поток попадает в рабочую камеру, заставляя вращаться турбину 1. По мере раскручивания турбина 1 уменьшает потребляемый ток электрической машиной 9 от генератора 8. Размещенный на валу тахогенератор 27 развивает напряжение, достаточное для срабатывания подключенного к нему реле, которое подключает электрический насос 21 к генератору 8 и электрической машине 9. Электрический насос 21 начинает закачивать воду из нижней емкости 20 в верхнюю емкость 19. При усилении ветра и увеличении числа оборотов турбины 1 срабатывает центробежный регулятор 28 и подключает турбину через редуктор к нагрузке 6 и маховику 25.

При безветрии открываются задвижки 23 или заслонки 26 и вода из верхней емкости 19 по водонапорным трубам 22 или по воздуховодам 3 поступает в рабочую камеру на турбину 1 и вращает ее. В солнечное время задействует паровая турбина 32, на которую через трубопровод 33 подается пар, образованный в теплоприемнике 31, расположенном в фокусе рефлектора 30. При работе от одной паровой турбины 32 также производят закачку воды в верхнюю емкость 19, подав напряжение от генератора 8 на насос 21, и при наличии ветра и солнца вал нагрузки 6 через повышающие и понижающие редукторы получает от турбины 1 и паровой турбины 32 усредненную скорость вращения.

Использование: изобретение относится к энергетике и может быть использовано в комплексных энергоустановках. Содержание: энергоустановка содержит турбину, установленную в корпусе, связанном дугообразными воздуховодами с поворотным воздухозаборником, на котором установлен флюгерный ветродвигатель с генератором, электрически связанный с электрической машиной с размещенным на ее валу тахогенератором, верхнюю и нижнюю емкости с водой и установленный в фокусе рефлектора теплоприемник, связанный трубопроводом с паровой турбиной. При усилении ветра срабатывает центробежный регулятор и подключает турбину к нагрузке и маховику. При безветрии срабатывают задвижки или заслонки и вода из верхней емкости по водонапорным трубам или по воздуховодам поступает на турбину и вращает ее. В солнечное время задействуется паровая турбина, на которую через трубопровод подается пар, образованный в теплоприемнике. 2 ил.

ЭНЕРГОУСТАНОВКА, содержащая турбину, установленную в корпусе, связанном дугообразными воздуховодами с поворотным воздухозаборником, снабженным флюгером, преобразователь энергии, устройство ориентации на ветер, выполненное в виде флюгерного ветродвигателя с генератором, установленным на воздухозаборнике, электрическую машину обратимого типа и электродвигатель, кинематически связанные соответственно с турбиной и воздухозаборником и электрически с генератором, верхнюю и нижнюю емкости, электронасос, водонапорные трубы с задвижками, патрубок, маховики с переменным моментом инерции, водопроводы-заслонки, электрическую машину с размещенным на ее валу тахогенератором, при этом электрическая связь электродвигателя с генератором включает два промежуточных реле с катушками и два скользящих контакта, один из которых выполнен в виде двух полуколец, а другой в виде упругой пластины, жестко связанной с устройством ориентации и совмещенной с плоскостью флюгера, одни концы катушек соединены с одной из клемм генератора, другие с соответствующими полукольцами, упругая пластина с второй клеммой генератора, электрическая связь генератора с электрической машиной включает контакт, размещенный в зазоре между полукольцами, и одно промежуточное реле с катушкой, один конец которой подключен к клемме генератора, а другой к контакту, верхняя емкость установлена концентрично ветрозаборнику, сообщена с корпусом водонапорными трубами с задвижками и воздуховодами с заслонками, а с нижней емкостью патрубком, связанным с электронасосом, маховики кинематически связаны с турбиной и нагрузкой, тахогенератор и генератор флюгерного ветродвигателя соединены с электродвигателем насоса, кинематическая связь между электрической машиной, маховиками, турбиной и нагрузкой включают центробежные регуляторы, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, энергоустановка снабжена размещенными на стенке верхней емкости рефлектором, установленным в фокусе последнего теплоприемником и паровой турбиной, которая кинематически связана с генератором и маховиком и сообщена посредством трубопровода с теплоприемником.