Энергоаккумулирующая установка для обогрева теплиц

Энергоаккумулирующая установка для обогрева теплиц

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к энергетике, в частности к системам для обогрева теплиц. Цель изобретения - повышение эффективности использования аккумулируемой энергии . Энергоаккумулирующая установка включает солнечные батареи 1 и ветроагрегат 3, связанные через инвертор и преобразователь напряжения с компрессором 6 атмосферного воздуха. Компрессор 6 сообщается посредством воздуховода с пневмоаккумулятором 7 и теплообменником 8, расположенным внутри теплового гидроаккумулятора 9. На выходе пневмоаккумулятора 7 установлен редуктор 10, а на выходе гидроаккумулятора 9 - обратный клапан. При работе установки энергия солнечного излучения и ветра преобразуется в тепло и энергию сжатого воздуха, аккумулируемые в емкостях пневмоаккумулятора 7 и теплообменника 8. Пар, образуемый при инжекции нагретой воды из гидроаккумулятора 9, конденсируется в нагревателях теплицы. Конденсат через сливной трубопровод поступает обратно в емкостью гидроаккумулятора 9. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. у Ё ON 00 ч| СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю А 01 G 9/24, F 03 D 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1,";, К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4658347/15 (22) 03.03.89 (46) 30.10.91. Бюл. i4 40 (75) А. И. Потапов (53) 621:548:631.544.4(088.8) (56) Заявка Ф РГ 1Ф 3440579, кл. F 03 0 9/02, 1986. (54) ЭНЕРГОАККУМУЛИРУЮЩАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОБОГРЕВА ТЕПЛИЦ (57) Изобретение относится к энергетике, в частности к системам для обогрева теплиц.

Цель изобретения — повышение эффективности использования аккумулируемой энергии. Энергоаккумулирующая установка включает солнечные батареи 1 и ветроагрегат 3, связанные через инвертор и преобразователь напряжения с компрессором 6.. Ж 1687113 Al атмосферного воздуха. Компрессор 6 сообщается посредством воздуховода с пневмоаккумулятором 7 и теплообменником 8, расположенным внутри Теплового гидроаккумулятора 9. На выходе пневмоаккумулятора 7 установлен редуктор 10, а на выходе гидроаккумулятора 9 — обратный клапан.

При работе установки энергия солнечного излучения и ветра преобразуется в тепло и энергию сжатого воздуха, аккумулируемые в емкостях пневмоаккумулятора 7 и теплообменника 8. Пар, образуемый при инжекции нагретой воды из гидроаккумулятора 9, конденсируется в нагревателях теплицы.

Конденсат через сливной трубопровод поступает обратно в емкостью гидроаккумулятора 9. 1 з,п. ф-лы, 1 ил.

1687",13

50

Изобретение относится к энергетике, в частности к системам для обогрева те лиц.

Цель изобретения — повышение эффективности использования аккумулируемой энергии.

На чертеже показана схема энергоаккумулирующей установки.

УсТВНоВКВ включает в себя солнечную электростанцию 1, вырабатывающую элек-трическую энергию постоянного тока, передаваемую по кабелю на статический преобразователь 2 для преобразования постоянного тока в переменный.

Солнечная электростанция собрана из полупроводниковых светочувствительных элементов на основе кремний-водородистых соединений a Sl;H. Полупроводниковые светочувствительные элементы объединены в батареи, укрепленные на железобетонных опорах, Светочувствительные элементы батарей располагают на минимальном расстоянии от статического преобразователя 2 на открытой, хорошо освещаемой площадке с целью получения высокого КПД преобразования света в электричество, Конструктивно полупроводниковые светочувствительные элементы выполняют в виде плоских поверхностей, соединенных с вертикальным валом и электроприводом, поворачивающим этот вал, направляя плоскость солнечных батарей под прямым углом к падающему на них свету.

Возможны и другие конструкции солнечных батарей, например в виде цилиндра, на поверхности которого закреплены неподвижно светочувствитвльные элементы.

При такой конструкции угол падения лучей

Солнца меняется в течение светлого времени суток, но отпадает необходимость в создании следящей системы.

Статический полупроводниковый преобразователь 2 напряжения (инвертор) представляет промышленное изделие ГОСТ

24376-80 Е„с выходными параметрами по току 1 — 1000 А и по напряжению 28,5 — 690 В.

Промышленность выпускает статические . преобразователи с напряжением на входе от 12 до 440 В при частоте тока на выходе от

50 до 10000 Гц. Статический преобразователь 2 связан электрическим кабелем на входе с солнечной 1 и ветровой 3 электростанциями, а на выходе — с силовым трехфазным трансформатором 4, Ветровая электростанция 3 — промышленное иэделие ГОСТ 2656-82. В предлагаемом устройстве используют ветроэлектрический агрегат типа АВЭ вЂ” 100-24, где 100 — мощность генератора в КВт, а 24— диаметр рабочего колеса в метрах. Ветровые электростанции строят в долинах рек ня вершинах холмов и гор.

Силовой трехфазный трансформатор 4 питается от электрического напряжения на выход статического преобразователя 2 и связан с ним электрическим кабелем. Назначение силового трехфазного трансформатора 4 — повышение напряжения до 380

В, подаваемого на электромотор 5 привода компрессора 6 атмосферного воздуха, Располагают силовой трехфазный трансформатор вблизи машинного отделения, где установлен компрессор с электромотором и на ближайшем расстоянии от статического преобразователя 2 электрического тока

Компрессор 6 атмосферного воздуха предназначен для сжатия воздуха и нагне, тания его в пневмоаккумулятор 7 и в змеевик 8 гидроаккумулятора 9. Для этой цели используют компрессоры промышленного производства типа Кт — 70, КтА — 35, КА — 15, К вЂ” 1,4, АК вЂ” 1,5, К вЂ” 0,15 и другие, Выбор типа компрессора определяют мощностью потребления тепловой энергии.

Компрессор связан стальными трубами с пневмо- и гидроаккумуляторами, где происходит накопление энергии.

Устанавливают компрессор в машинном зале вблизи подземных резервуаров аккумуляторов.

Электромотор привода компрессора 6 связан с валом компрессорной установки и расположен в машинном зале. Электрическое напряжение на электромотор 5 подают с силового трехфазного трансформатора 4.

Мощность электромотора определяется мощностью компрессора атмосферного воздуха.

Гидроаккумулятор 9 предназначен для накапливания тепловой энергии в теплоносителе, которым может быть вода, гелий, водород. Гидроаккумулятор монтируют под землей, Удельная теплоемкость воды

4,19 КДж/кг К; гелия — 5,238 КДж/кг К; водорода — 14,27 КДж/кг.К, а воздуха — 1,009

КДж/кг К, В предлагаемом устройстве избрана вода, как наиболее дешевый экологический чистый и безопасный продукт природы.

Змеевик 8 для нагревания воды в гидроаккумуляторе подключен параллельно пневмоаккумулятору. Змеевик 8 связан с компрессором 6 воздуха, пневмоаккумулятором 7 и редуктором 10 давления.

55 Пневмоаккумулятор 7 предназначен для накопления тепловой и кинетической энергии сжатого воздуха, Сжатый воздух необходим для создания эмульсии воды в точке "А" и подачи ее в нагреватели 11 теплицы 12, 1687113

Пневмоаккумулятор связан стальными трубами с гидроаккумулятором 9, компрессором атмосферного воздуха 6 и с редуктором 10 давления. Пневмоаккумулятор монтируют под землей в целях уменьшения тепловых потерь и безопасности эксплуатации, Сливная труба 13 предназначена для отвода конденсата атмосферной воды, образующейся при сжатии воздуха в компрессоре.

Редуктор 10 давления предназначен для снижения давления воздуха из пневмоаккумулятора и компрессора до рабочего

15 давления, необходимого для образования эмульсии в точке А и подачи ее в нагреватели 11 объекта 12. Редуктор 10 давления монтируют на первом этаже теплицы 12, он связан трубами высокого давления с пнев20 мо- и гидроаккумуляторами и распределительной трубой низкого давления с нагревателями 11.

Теплица 12 башенного типа или другой объект„потребляющий тепловую энергию, 25 заключенную в горячей воде и горячем воздухе, могут быть построены в черте города, обеспечивая население продуктами растениеводства на протяжении всего года, создавая экономию средств

30 на транспортировку, реализацию, хранение и переработку скоропортящейся овощной и витаминной продукции.

Нагреватели 11 объекта 12 предназначены для обогрева внутреннего объема и

35 образуют замкнутую систему циркуляции теплоносителя. Вентиль 14 служит для односторонней подачи горячей воды из резервуара гидроаккумулятора 9 в точку А, где вода распыляется, образуя эмульсию. Вен45

Энергоаккумулирующая установка работает следующим образом.

Солнечная электростанция на полупроводниковых элементаха Sl:H в дневное время вырабатывает электрический ток и передает его по кабелю на статический пре- 50 образователь 2 напряжения, где постоянный ток преобразуется в переменный, необходимый для работы силового трансформатора 4 и электромотора 5 привода компрессора 6.

Ветровая электростанция 3 вырабатывает электрическую энергию при наличии ветра как днем, так и ночью и передает ее через статический преобразователь 2 на силовой трансформатор 4, тиль 15 служит для односторонней подачи 40 сжатого воздуха из комп рессора 6 в змеевик

8 и пневмоаккумулятор 7, Обратная труба 16 служит для слива воды, отдавшей свое тепло в нагревателях 11 объекта 12 отопления.

Компрессор 6 атмосферного воздуха работает от электромотора 5, питающегося переменным напряжением 380 В от силового трансформатора 4, сжимает воздух, который при этом нагревается, и подает его через клапан 15 обратного давления в пневмоаккумулятор 7 и в змеевик 8 гидроаккумулятора 9, накапливая тепловую и кинетическую энергию в аккумуляторах.

В гидроаккумулятор 9 заливают воду и помещают змеевик 8, по которому проходит горячий и сжатый воздух из компрессора 6, при этом вода в гидроаккумуляторе нагревается, Степень нагрева воды определяется температурой воздуха, проходящего через змеевик 8, Одновременно сжатый воздух из компрессора 6 поступает в пневмоаккумулятор 7. Из пневмоаккумулятора

7 сжатый воздух подводят к редуктору 10 давления, который снижает давление до рабочего, В точке А, куда поступает горячая вода из гидроаккумулятора 9 и горячий воздух из пневмоаккумулятора 7 через редуктор 10, происходит распыление воды и образование горячей эмульсии, которая поступает в нагреватели 11 теплицы, При конденсации водяного пара, в результате большого коэффициента теплоотдачи осуществляется эффективный обогрев теплицы. Конденсат сливают по обратной трубе 16 в резервуар 9 гидроаккумулятора, при этом сохраняется остаточное тепло испол ь".:овэ н ной воды.

Обратный клапан 14 пропускает воду в одном направлении: из гидроаккумулятора

9 в точку А, где происходит образование эмульсии горячей воды в горячем воздухе.

На магистральных воздуховодах высокого давления установлены обратные клапаны

15, которые пропускают воздух в одном направлении: из компрессора в пневмоаккумулятор 7 и в змеевик 8 гидроаккумулятора 9, Атмосферный воздух поступает в компрессор 6 через трубу 17, Формула изобретения

1. Знергоаккумулирующая установка для обогрева теплиц, содержащая ветроагрегат, связанный с компрессором атмосферного воздуха, сообщающимся на выходе с пневмоаккумулятором и водовоздушным теплообменником, который сблокирован с тепловым гидроаккумулятором, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности использования аккумулируемой энергии, установка снабжена теплораспределительной сетью, сообщающейся на входе через обратный клапан с нижней частью теплового гидроаккумулятора

16i87113

Составитель О. Зорич

Редактор С. Лисина Техред M.Mîðãåí Tàë Корректор Н. Король

Заказ 3653 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 и через редуктор давления воздуха с пневмоаккумулятором, при этом выход теплораспределительной сети связан возвратным трубопроводом с верхней частью теплового гидроаккумулятора, которая со- 5 общается с компрессором через сливную трубу, 2, Установка по и. 1, о тл и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью увеличения количества аккумулируемой энергии, ветроагрегат связан с компрессором через электродвигатель и преобразователь Напряжения, к которому дополнительно подключены солнечные батареи.