Ветроустановка для отопления помещений

Ветроустановка для отопления помещений

Реферат

Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к отопительной технике, и может быть использовано для теплоснабжения жилых и производственных помещений.

Известен фрикционный нагреватель, содержащий бак с нагреваемой средой, на дне которого установлен неподвижный диск, контактирующий с подвижным диском, имеющим с боков лопасти, причем он через вертикальный вал соединен с ветродвигателем (SU 1627790, F24J 3/00, 15.02.1991).

В известном нагревателе теплопередача производится только через стенку бака, перенос тепла теплоносителем отсутствует.

Известен глушитель шума, содержащий корпус и размещенные в нем по меньшей мере одну перфорированную и одну сплошную поперечные перегородки, соединенные при помощи патрубка, жестко закрепленные по периметру в корпусе для образования резонансных камер. (SU 371354, F01N 1/02, 01.01.1973).

Известный глушитель шума не предназначен для отопления помещений, теплопередача в нем в основном производится через стенку корпуса.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является ветроустановка для отопления помещений, содержащая ветродвигатель, соединенный с валом, который переходит в ротор, выполненный в виде шнека, помещенный в герметически закрытый корпус, снабженный ниппелем. (SU 1775025, F24H 3/00, 07.11.1992).

Теплопередача в ветроустановке низкоэффективна, только от шнека через сжатый воздух к стенке корпуса. Необходима периодическая подкачка воздуха в корпусе через ниппель.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков.

Цель достигается тем, что в ветроустановке для отопления помещений, содержащей вертикальный корпус, крышку и днище, вал, подвижные и неподвижные диски, патрубки, пружины и ветродвигатель, в корпусе поярусно закреплены по периметру верхняя, средняя и нижняя перфорированные перегородки с отверстиями, установленный в крышке вертикальный вал через муфту соединен с валом ветродвигателя, внизу вал установлен в пяте, размещенной на днище корпуса, имеет кольцо, жестко прикрепленное к валу, в стенке корпуса по его высоте выполнены входные и выходные отверстия, к верхним частям перегородок жестко прикреплены патрубки и витые пружины, охватывающие патрубки, и цилиндрические стаканы, не менее 4-х штук над каждой перегородкой, сверху пружины жестко прикреплены к установленным через шпонки на валу неподвижным дискам, которые сверху контактируют с подвижными дисками, причем снизу верхней и средней перегородок прикреплены электромагниты, электрически соединенные через провода с электрощитком. Кроме того, внутри стаканов размещены цилиндрические герметичные капсулы с веществом, изменяющим свое агрегатное состояние в зависимости от температуры.

На чертеже представлен вариант выполнения ветроустановки в продольном разрезе.

Ветроустановка состоит из вертикального корпуса 1, имеющего крышку 2 и днище 3, внутри которого по ярусно закреплены по периметру верхняя, средняя и нижняя перфорированные перегородки 4, 5 и 6, соответственно, с отверстиями 7. Вертикальный вал 8, установленный в крышке 2, через муфту 9 соединен с валом 10 ветродвигателя (не показан). Внизу вал 8 установлен в пяте 11, размещенной на днище 3 и имеет кольцо 12, жестко прикрепленное к валу 8 и контактирующее с верхней частью пяты 11. В стенке корпуса 1 по его высоте выполнены входные отверстия 13 в нижней части корпуса и выходные отверстия 14 в верхней части его. К верхней части верхней перегородки 4 жестко прикреплены патрубок 15, витая пружина 16, охватывающая патрубок 15, и цилиндрические стаканы 17, не менее 4-х штук. Сверху пружина 16 жестко прикреплена к неподвижному диску 18, который сверху контактирует с подвижным диском 19, установленным через шпонку (не показана) на валу 8. Снизу к верхней перегородке 4 прикреплен электромагнит 20, электрически соединенный через провода 21 с электрощитком (не показан). К верхней части средней перегородки 5 жестко прикреплены патрубок 22, витая пружина 23, охватывающая патрубок 22, и цилиндрические стаканы 24, не менее 4-х штук. Сверху пружина 23 жестко прикреплена к неподвижному диску 25, который сверху контактирует с подвижным диском 26, установленным через шпонку (не показан) на валу 8. Снизу к средней перегородке 5 прикреплен электромагнит 27, электрически соединенный через провода 28 с электрощитком (не показан).

К верхней части нижней перегородки 6 жестко прикреплены патрубок 29, витая пружина 30, охватывающая патрубок 29, и цилиндрические стаканы 31 не менее 4-х штук. Сверху пружина 30 жестко прикреплена к неподвижному диску 32, который сверху контактирует с подвижным диском 33, установленным через шпонку (не показана) на валу 8.

Подвижные диски 19, 26 и 33 посажены на шпонки с зазором и могут перемещаться вдоль вала 8, имеют сверху диаметральные ребра 34. Подвижные и неподвижные диски имеют со стенкой корпуса 1 зазор 15-20 мм. В пяте 11 возможна установка опорно-упорного подшипника в замен кольца 12.

Пружины 16, 23 и 30 в свободном состоянии держат неподвижные диски 18, 25 и 32 «на весу», с отрывом от стаканов 17, 24 и 31. При опускании подвижных дисков 19, 26 и 33 на неподвижные диски 18, 25 и 32 пружины 16, 23 и 30 сожмутся под их тяжестью и диски 18, 25 и 32 опустятся на патрубки 15, 22 и 29, а также на стаканы 17, 24 и 31.

Диски подвижные и неподвижные выполнены из одинакового материала. Их взаимное изнашивание компенсируется пружинами и весом. Цилиндрические стаканы могут быть выполнены также из металла. Внутри стаканов размещены цилиндрические герметичные капсулы с веществом, изменяющим свое агрегатное состояние в зависимости от температуры. При наличие ветра тепло от трущихся между собой дисков запасается капсулами, а при его отсутствии отдается воздуху, циркулирующему внутри корпуса 1.

Наличие ребер 34 сверху подвижных дисков 19, 26 и 33 утяжеляют их, а также способствуют удалению нагретого воздуха через отверстия 14 в нагреваемое помещение.

Ветроустановка для отопления помещений работает следующим образом.

В собранном виде корпус 1 устанавливают в помещении, в его нижней части, а вал 8 через муфту 9 присоединяют к ветродвигателю любой известной конструкции, имеющей стопорное устройство. При достижении ветром достаточной силы вал 8 ветроустановки начинает вращаться и через шпонки начнут вращаться подвижные диски 19, 26 и 33. Процесс трения подвижных дисков о неподвижные диски 18, 25 и 32 образует взаимный их нагрев. Холодный воздух из помещения поступает через отверстия 13 внизу корпуса 1 под перегородку 6 и через отверстия 7 поднимается к нагретым дискам 32 и 33. Обогнув их через зазор между корпусом 1, частично нагретый воздух выйдет через отверстия 14, а также поднимется через отверстия 7 в перегородке 5 к нагретым от взаимного трения дискам 25 и 26. Обогнув их, нагретый воздух частично выйдет через отверстия 14, а также поднимется через отверстия 7 в перегородке 4 к нагретым от взаимного трения дискам 18 и 19. Обогнув их, нагретый воздух выйдет через отверстия 14, выполненные в верхней части корпуса 1, в обогреваемое помещение. Охлажденный воздух опустится вниз помещения и опять проникнет через отверстия 13 в нижнюю часть корпуса 1 для последующего нагрева. Процесс повторится. Капсулы, размещенные в стаканах 31, 24 и 17, будут аккумулировать в себе тепло при сильном ветре и отдавать тепло циркулирующему внутри корпуса 1 воздуху при замедленном вращении вала 8.

При достижении температуры воздуха в помещении выше необходимой, например +20°С, включают в работу электромагнит 27, который приподнимет подвижный диск 33 и процесс трения с неподвижным диском 32 прекратится. Если температура воздуха в помещении не снизилась до 20°С, то включают в работу электромагнит 20, который также приподнимет подвижный диск 26 и процесс трения с неподвижным диском 25 прекратится. Если температура в помещении начнет падать, то обесточивают электромагнит 20 и затем электромагнит 27. Диски 26 и 33 опустятся на диски 25 и 32, и процесс получения тепла возобновится. При сильном ветре или повышенной температуре в помещении включают стопорное устройство, и тем самым вал 8 прекращает свое вращение.

Наличие пружин 30, 23 и 16 в конструкции ветроустановки препятствует постепенному взаимному притиранию подвижных и неподвижных дисков, и тем самым увеличивается процесс трения с получением тепла, т.е. пружины качают неподвижные диски из стороны в сторону.

Предлагаемая ветроустановка проста по конструкции, надежна в эксплуатации, регулируется по теплоотдаче и не требует периодического наблюдения и ремонта. Она может быть использована для обогрева помещений фермерских хозяйств, дачных домиков и передвижных вагончиков.

1. Ветроустановка для отопления помещений, содержащая вертикальный корпус, крышку и днище, внутри которого закреплена по периметру по меньшей мере одна перфорированная перегородка, вал, подвижные и неподвижные диски, патрубки, пружины и ветродвигатель, отличающаяся тем, что в корпусе поярусно закреплены по периметру верхняя, средняя и нижняя перфорированные перегородки с отверстиями, вертикальный вал, установленный в крышке, через муфту соединен с валом ветродвигателя, внизу вал установлен в пяте, размещенной на днище корпуса, имеет кольцо, жестко прикрепленное к валу, в стенке корпуса, по его высоте выполнены входные и выходные отверстия, к верхним частям перегородок жестко прикреплены патрубки и витые пружины, охватывающие патрубки, и цилиндрические стаканы, не менее 4-х штук над каждой перегородкой, сверху пружины жестко прикреплены к неподвижным дискам, которые сверху контактируют с подвижными дисками, установленным через шпонки на валу, причем снизу верхней и средней перегородок прикреплены электромагниты, электрически соединенные через провода с электрощитком.

2. Ветроустановка по п.1, отличающаяся тем, что внутри стаканов размещены цилиндрические герметичные капсулы с веществом, изменяющим свое агрегатное состояние в зависимости от температуры.