Энергетическая установка Советский патент 1989 года по МПК F03D9/00 

соединенным с последней выходным диффузором 5 с дефлектором. В горловине 4 установлена лопаточная воздушная турбина 6 с вертикальным валом 7, направленным в сторону Б 1, и размещенным под ней направляющим аппаратом 8. Под турбиной 6 расположен связанный с валом 7 компрессор 9. Под компрессором установлен воздушно-водяной теплообменник 10, соединенный при помощи напорного 11 и сливного 12 трубопроводов соответственно с насосом 13 и Б 1, Б 1 снабжен трубчатым подогревателем 14,, а коллектор-3 - теплопередагощим устройством. Последнее вьтолнено в виде двухстенного конусообразного элемента 15, установленного коаксиально валу 7 и образукщего с коллектором 3 кольцевой воздуховод 16, подключен- ньш с одной стороны к атмосфере, а с другой - к проточной части аппара та 8. Наружная стенка 17 элемента 15 выполнена прозрачной, внутренняя стенка 18 - светопоглощающей, межстенное пространство 19 сообщено в нижней части с выходом теплообменника 10 по воздуху, а в верхней - с входом компрессора 9, К выходу теплообменника по воздуху м.б. подключен детандер 20, кинематически связанный с насосом 13, Установка использует как солнечную, так и ветровую энергию. 3 з.п. ф-лы. 4 ил.

Изобретение касается энергетических установок, использунхцих для своей работы наряду с энергией ветра тепловое солнечное излучение и предназначенных для производства тепла. Цель изобретения - повышение КПД установки при генерации тепла. Над бассейном (Б) 1 с водой установлена вытяжная колонна 2 с расположенным в ее нижней части воздухоподогреваю- щим входным коллектором 3, плавно сопряженной с ним горловиной 4 и 28 S 28 (Л 33

1

Изобретение относится к ветроэнергетике и касается энергетических установок, использующих для своей работы наряду с энергией ветра тепловое солнечное излучение и предназначенных для производства тепла.

Цель изобретения - повышение КПД установки при генерации тепла.

На фиг.1 представлена энергетическая установка, общий вид; на фиг.2 - воздушная турбина; на фиг.3 - направляющий аппарат турбины на фиг.4 - компрессор установки.

Энергетическая установка содержит бассейн 1 с водой, установленную над ним вытяжную колонну 2 с расположенным в ее нижней части воз- духоподогревающим входным коллектором 3, плавно сопряженной с ним горловиной 4 и соединенным с последней выходным диффузором 5 с дефлектором, установленную в горловине 4 лопаточную воздушную турбину .6 с вертикальным валом 7, направленным в сторону бассейна 1, и размещенным под ней направляющим аппаратом 8. Установка также содержит размещенный под турбиной 6 и связанньй с валом 7 компрессор 9, установленный под ним воздушно-водйной теплообменник 10, соединенный при помощи напорного 11 и сливного 12 трубопроводов соответственно с насосом t3 и бассейном 1 Последний снабжен трубчатым водо- подогревателем 14, а коллектор 3 теплопередающим устройством, выполненным в виде двухстенного конусообразного элемента 15, установленного коаксиально валу 7 и образующего с коллектором 3 кольцевой воздуховод

0 16, подключенньй с одной стороны к ; атмосфере, а с другой - к проточной части направляющего аппарата 8.

Наружная стенка 17 конусообразного элемента 15 выполнена прозрач5

0

5

0

ной, внутренняя стенка 18 - свето - поглощающей, межстенное пространство 19 сообщено в нижней части с выходом теплообменника 10 по воздуху, а в верхней - с входом компрессора 9.

Установка снабжена детандером 20, подключенным к выходу теплообменника 10 по воздуху и кинематически связанным с насосом 13. Направляющий аппарат 8 выполнен в виде радиальных поворотных лопастей 21, вертикальный вал 7 турбины 6 имеет внутреннюй полость 22 и Снабжен продольными направляющими прорезями 23 в верхней части и установленным в полости 22 поршнем 24 с закрепленными на нем радиальными стержнями 25, а лопатки 26 турбины 6 выполнены поворотными и снабжены кулисами 27, шарнирно связанными со стержнями 25. Дефлектор выполнен в виде спиральных направляющих ребер 28, закрепленных на наружной поверхности диффузора 5. Компрессор 9 выполнен в виде цилиндрического корпуса 29 с торцовыми крьшшами 30, закрепленных между ними трубок 31 из эластичного материала, примыкающих к корпусу 29, и шнека 32, закрепленного на валу 7 и пережимающего трубки 31. Шнек 32 имеет переменный шаг, уменьшающийся к нижней части. Коллектор 3 снабжен перегородками 33, делящими его на ряд секций.

Установка работает следующим образом.

При работе установка использует как солнечную, так и ветровую энергию. Ветер любого направления через секции коллектора 3 и его воздуховод 16 поступает на лопасти 21 направляющего аппарата 8. Под давлением ветра лопасти 21 отклоняются, направляя воздушный поток на лопатки 26 турбины 6. Последняя преобразует скоростной напор потока во вращение вала 7. Ребра 28 закручивают поток воздуха, обтекающий снаружи колонну 2. Разрежение, образующееся в ядре закрученного потока на диффузором 5, способствует эжекти- рованию воздуха, сработавшего на турбине 6, из диффузора 5. Вместе с валом 7 вращается и шнек 32 компрессора 9. Верхние витки шнека 32 подают предварительно подогретый от стенки 18 воздух в трубки 31. Дальнейшее сжатие воздуха и его подогре осуществляется в трубках 31, пережимаемых шнеком 32. I

Нагретый воздух под большим давлением поступает в теплообменник 10 где отдает свое тепло воде, сливаемой через трубопровод 12 в бассейн 1. Тепло для потребителя отбирается из бассейна 1 с помощью водоподогре вателя 14.Остаточное теплосодержани воздуха, прошедшего через теплообменник 10, срабатьшает в детандере 20, приводящим в работу насос 13, который подает воду из бассейна 1 в теплообменник 10. Увеличение частоты вращения вала 7 приводит к росту давления воздуха на выходе из компрессора 9 вьш1е расчетного значения. Такой рост давления приводит к перемещению поршня 24 вверх вместе

1460402

со стержнями 25, которые через кулисы 27 поворачивают лопатки 26 турбины 6 на большие углы атаки, вызывающие срыв потока с лопаток 26. Б результате вращающий момент на валу 7 уменьшается, а частота его вращения и давление воздуха на выходе компрессора 9 стабилизируются и поддерживаются на постоянном уровне.

I 5

10

Формула изобретения

0

0

5

0

5

0

5

I

Фие.З

Фиг. 9