Комбинированная система теплоснабжения на возобновляемом источнике энергии
Полезная модель относится к области энергетики, в частности к ветроэнергетическим установкам, служащим для энергопитания электрических нагревателей, предназначенных для теплоснабжения помещений. Задачей полезной модели является повышение надежности и экономичности системы теплоснабжения и снижение эксплуатационных расходов. Система теплоснабжения включает генератор, преобразователь энергии возобновляемого источника энергии в электрическую энергию, соединенный с потребляющим устройством, и аккумулирующий блок. В качестве преобразователя энергии использован выпрямитель-преобразователь напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока, а в качестве потребляющего устройства к преобразователю подключен электрический нагреватель, содержащий, по крайней мере, две металлические полосы и алюминиевый экран, при этом аккумулирующий блок установлен с возможностью соединения с нагревателем. 2 ил.
Полезная модель относится к области энергетики, в частности к ветроэнергетическим установкам, служащим для энергопитания электрических нагревателей, предназначенных для теплоснабжения помещений.
Известна автономная энергетическая установка на возобновляемом источнике энергии, включающая устройство генерирования электрической энергии, электрически соединенное с электрической аккумуляторной батареей и со средствами нагрева теплоаккумулирующего состава сердечника теплового аккумулятора (RU 2095913, МПК H02J 15//00, F03D 9/02, H02J 7/35, заявл. 06.06.1996, опубл. 10.11.1997). Тепловой аккумулятор содержит устройство для отдачи тепла потребителю. Преобразование запасенной теплоты в электрическую не предусмотрено, кроме того, используемые специальные плавящиеся составы сердечника теплового аккумулятора относительно дорогостоящи, а сам тепловой аккумулятор, использующий такие плавящиеся составы, мало ремонтопригоден. Также конструкция относительно сложна в приготовлении.
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является энергетическая установка на возобновляемом источнике энергии, включающая генерирующее устройство, преобразующее энергию возобновляемого источника энергии в электрическую энергию, электрически соединенное со средством нагрева теплоаккумулирующего вещества сердечника теплового аккумулятора. Установка содержит устройство для отдачи запасенного сердечником тепла, выполненное в виде теплообменника с жидким теплоносителем, и дополнительно содержит устройство регулирования нагрева теплоаккумулирующего вещества до температуры ниже температуры его плавления (RU 35482, H02J 15/00, F24H 7/02, заявл. 06.02.2003, опубл. 10.01.2004). Недостатком такой установки является сложность системы, наличие жидкого теплоносителя и дороговизна практического применения такой установки в системе отопления помещений.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности и экономичности системы теплоснабжения и снижение эксплуатационных расходов.
Указанная задача решается тем, что комбинированная система теплоснабжения на возобновляемом источнике энергии, (например, энергогенерирующей ветроэнергетической установки), включающая генератор, преобразователь энергии возобновляемого источника энергии в электрическую энергию, соединенный с потребляющим устройством, и аккумулирующий блок, характеризуется тем, что в качестве преобразователя энергии использован выпрямитель-преобразователь напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока, а в качестве потребляющего устройства к преобразователю подключен электрический нагреватель, содержащий, по крайней мере, две металлические полосы и алюминиевый экран, при этом аккумулирующий блок установлен с возможностью соединения с нагревателем.
Особенностью заявляемой полезной модели является то, что генерирование ветроэнергетической установкой электрической энергии осуществляется с помощью преобразователя в форме напряжения постоянного тока с дальнейшим преобразованием в тепловую энергию при прохождении тока по электронагревателю за счет генерации инфракрасного излучения на его поверхности. Преимущество комбинированной системы теплоснабжения заключается в том, что в нем отсутствует теплоноситель, что увеличивает надежность и снижает установочные и эксплуатационные расходы.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 дана структурная схема системы теплоснабжения, на фиг.2 - схема соединения входящих в систему блоков.
Комбинированная система теплоснабжения содержит возобновляемый источник энергии - энергогенерирующую установку 1 (преимущественно, ветроэнергетическую), соединенную с выпрямителем-преобразователем 2 (ВП), к выходу которого подключен электрический нагреватель 3. Система снабжена аккумулирующим блоком 4 в виде аккумуляторной батареи с возможностью соединения с преобразователем и нагревателем. Электрический нагреватель выполнен в виде нескольких полос 5 металла и алюминиевого экрана 6.
Система работает следующим образом.
При работе энергогенерирующей (ветроэнергетической) установки 1 (фиг.1 и фиг.2) за счет давления потока ветра на ее рабочие органы (как правило, лопасти) ветроколесо получает вращательный момент, передающийся на электрический генератор. На различных скоростях ветра электрогенератор преобразует кинетическую энергию вращения ветроколеса в электрическую и вырабатывает напряжение, переменное по фазе, частоте и амплитуде. Это напряжение преобразуется в напряжение постоянного тока при помощи выпрямителя-преобразователя 2 (ВП). К оконечному выходу ВП по постоянному напряжению подключается электрический нагреватель 3 (ЭН), представляющий из себя несколько полос металла 5 с высоким удельным сопротивлением. При прохождении электрического тока определенной силы с поверхности металлических полос происходит эмиссия инфракрасных лучей, которые, беспрепятственно проходя через воздух, достигают близлежащих предметов (например, пол помещения, мебель и др.) и нагревают их, подобно эффекту нагревания при воздействии солнечного излучения. При этом лучистый теплообмен экономичней конвективного на 30-40%. Система имеет аккумуляторную батарею 4 (АКБ) с возможностью соединения с нагревателем для осуществления бесперебойного питания в случае безветрия и отсутствия располагаемой мощности генератора.
Осуществление предлагаемой полезной модели возможно на 2/3 территории Российской Федерации с населением около 20 млн. человек для отопления автономных объектов, удаленных от линий электропередач (фермерские хозяйства, отдельно стоящие дома, рыболовецкие артели, геологоразведочные партии и т.п.).
Комбинированная система теплоснабжения на возобновляемом источнике энергии, включающая генератор, преобразователь энергии возобновляемого источника энергии в электрическую энергию, соединенный с потребляющим устройством, и аккумулирующий блок, установленный с возможностью соединения с нагревателем, при этом преобразователь энергии выполнен с возможностью преобразования напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока, отличающаяся тем, что подключенный электрический нагреватель содержит, по крайней мере, две металлические полосы и алюминиевый экран.
