10.09.2013
216.012.6851

УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ОТРАБОТАННОЙ ВОДЫ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ЭНЕРГИЮ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано для производства экологически чистой электроэнергии путем преобразования энергии отработанной воды, падающей с высоты многоэтажного здания. Устройство преобразования энергии отработанной воды в электрическую энергию содержит вертикальный прямоточный канал в виде трубы с гидрогенератором, подключенным к нагрузке в нижней части, в которой расположен винт гидрогенератора с лопатками. В устройство дополнительно введена расширительная емкость, снабженная клапанами промывки, нижним и верхним воздушными патрубками, обеспечивающими соответственно поступление восходящего потока воздуха, дополнительно вращающего лопатки винта, и его стравливание. Лопатки винта имеют конусообразное сечение, предотвращающее накопление в местах соединения с валом отложений. Имеется система управления, накапливающая и перераспределяющая полученную энергию. Изобретение направлено на повышение эксплуатационной надежности и обеспечение стабильной работы. 2 ил.
Основные результаты: Устройство преобразования энергии отработанной воды в электрическую энергию, содержащее вертикальный прямоточный канал в виде трубы с гидрогенератором, подключенным к нагрузке в нижней части, в которой расположен винт гидрогенератора с лопатками, отличающееся тем, что в него дополнительно введена расширительная емкость, снабженная клапанами промывки, нижним и верхним воздушными патрубками, обеспечивающими соответственно поступление восходящего потока воздуха, дополнительно вращающего лопатки винта, и его стравливание, лопатки винта имеют конусообразное сечение, предотвращающее накопление в местах соединения с валом отложений, и имеется система управления, накапливающая и перераспределяющая полученную энергию.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано для производства экологически чистой электроэнергии путем преобразования энергии отработанной воды, падающей с высоты многоэтажного здания.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство для получения энергии от канализационных стоков (RU 84474 U1) включающее: патрубки и электрогенератор с валом, корпус, внутри которого установлен ротор с лопастями, вал, выходной, конец которого соединен с валом электрогенератора, при этом корпус содержит наклонно размещенную гребенку и указанные патрубки для канализационных стоков.

Недостатками существующего устройства для получения энергии от канализационных стоков, является то, что не полностью используется энергия падающей воды, так как лопасти только частично перекрывают трубу стояка, и изогнутая форма лопастей способствует зацеплению мусора и как следствие загрязнению и остановки электрогенератора. Отсутствует возможность промывки устройства без вскрытия корпуса.

Задача и технический результат создать устройство преобразования энергии отработанной воды в электрическую энергию такой конструкции, которая позволит повысить эксплуатационную надежность и стабильность работы, рациональным образом преобразовывать энергию, движущейся по вертикальным стоякам воды в электроэнергию.

Технический результат достигается тем, что устройство преобразования энергии отработанной воды в электрическую энергию, содержит вертикальный прямоточный канал, в виде трубы, с гидрогенератором, подключенным к нагрузке в нижней части, в которой расположен винт гидрогенератора с лопатками, дополнительно введена, расширительна емкость, снабженная клапанами промывки, нижним и верхним воздушными патрубками, обеспечивающими соответственно поступление восходящего потока воздуха, дополнительно вращающего лопатки винта, и его стравливание, лопатки винта имеют конусообразное сечение, предотвращающее накопление в местах соединения с валом отложений. Система управления позволяет контролировать работоспособность всех узлов устройства и перераспределять полученную электроэнергию между потребителями нагрузки и ее аккумулирование.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема движения воды и воздуха в трубе стояка, а на фиг.2 представлен возможный вариант устройства преобразования энергии отработанной воды в электрическую энергию:

1 -труба;

2 - верхний воздушный патрубок;

3 - клапана промывки;

4 - гидрогенератор;

5 - расширительная емкость;

6 - нижний воздушный патрубок;

7 - система управления;

8 - аккумулятор;

9 - нагрузка.

Для решения данной задачи оптимальным будет повторное использование отработанной воды горячего и холодного водоснабжения высотных зданий. Вода, (в качестве примера выберем типовое 22 этажное здание), выполнив свое основное предназначение, которое потребовало затрат электроэнергии оплаченной потребителями, падает с 60 метровой высоты обладая огромной кинетической энергией расходуемой в холостую.

Существующими системами канализации отвод сточных вод предусматривается по закрытым самотечным трубопроводам. Участки канализационной сети прокладываются прямолинейно. Изменение направления прокладки канализационного трубопровода и присоединение приборов производится с помощью соединительных деталей.

Потребность в воде характеризует оптимальное количество воды, которое обеспечивает питьевую, санитарно-гигиеническую, хозяйственную потребность человека в современной благоустроенной квартире, т.е. основную качественную характеристику, соответствующую назначению водопровода как системы жизнеобеспечения. Потребность в воде должна определяться врачами-специалистами по гигиене, однако официальные, систематизированные отечественные исследования по этому вопросу отсутствуют. На основании отечественных и зарубежных исследований водопотребления непосредственно у потребителей эта величина оценивается на уровне 50-130 л/чел. сут., при этом нижний предел соответствует минимальному благоустройству жилища, а верхний - оптимальному (стандартному). Учитывая технически обусловленные (минимальные) потери воды, социальная потребность принята в размере 140 л/чел. сут.

Считая, что в типовом 22-х этажном доме по 6 квартир на этаже то в доме получаем 132 квартиры. Среднее количество жильцов в типовой квартире примем равным 3-м человекам, соответственно получаем примерно, 396 жильцов в доме. Путем нехитрых вычислений объем потребляемой воды жильцами типового 22-х этажного дома равен - 55440 л/чел. сут.

Вырабатываемая электрогенератором электроэнергия через систему управления поступает на нагрузку или накапливается в аккумуляторе. Система управления выполняет функцию контроля состояния минитурбины и перераспределения электроэнергии на нагрузку.

Следует заметить, что и при нормальном использовании канализации, возможность засора также не исключена. Для работы необходимо, чтобы скорость потока не была ниже критической. Для канализации такая скорость потока в горизонтальной трубе должна быть не менее 0,7 м/с, а заполнение сечения трубы водой - не меньше, чем на треть диаметра. Поэтому расстояние между гидрогенераторами, при создании каскада устройств преобразования энергии отработанной воды в электрическую энергию, в вертикальном стояке должно учитывать данное условие.

При устройстве канализации необходимо применять различные технические устройства, предотвращающие полностью или частично нарушение проходимости системы и позволяющие оперативно произвести контроль состояния и чистку. Для этого в трубопроводах предусмотрены так называемые "ревизии" (уплотняемые лючки) и "прочистки" (отверстия в стенке трубы, закрытые пробкой). Их ставят там, где поток воды резко меняет характер движения, например, перед местом присоединения нескольких труб, резким поворотом, отступом (небольшой излом на стояке), а также на выпуске.

Нужно отметить, что конфигурация трубы оказывает определенное влияние на процесс течения двухфазной (вода+воздух) жидкости в вертикальном трубопроводе. В соответствии с терминологией гидравлики газожидкостных систем опускное движение двухфазной жидкости носит название «стержневое движение» - вода в виде кольцевого слоя движется по стенкам стояка, а внутри потока воды в виде стержня движется воздух. При этом вода отрывается от стенки стояка и создает сопротивление движущемуся воздуху. Скорость воздуха резко падает, что сопровождается повышением его статического напора. В результате давление в стояке становится выше. Для предотвращения закупорки стояка встречными потоками воды и воздуха на лопатках винта, воздушное давление стравливается через нижний воздушный патрубок, расширительную емкость с винтом, где восходящий воздушный поток производит работу по вращению винта, и через верхний воздушный патрубок в стояк.

Устройство работает следующим образом: после слива отработанной воды в трубу стояка (1) происходит движение двухфазной жидкости - вода в виде кольцевого слоя движется по стенкам стояка вниз, а внутри потока воды в виде восходящего стержня движется воздух. При попадании воды на лопатки ротора, гидрогенератор (4) соединенный валом с ротором приводится в действие, т.е. вырабатывает электроэнергию, поступающую на систему управления (7) накапливающей на аккумуляторе (8) или перераспределяющей электроэнергию на нагрузку (9). Лопатки ротора толще у крепления лопатки к валу и значительно уже на оконечности лопатки, то есть имеют конусообразное сечение (4). Такая форма лопаток предотвращает накопление в местах соединения с валом отложений, а форма, повторяющая форму поперечного сечения трубы стояка, позволяет максимально использовать энергию потока падающей жидкости. Восходящий поток воздуха через нижний воздушный патрубок (6) поступает в расширительную емкость (5) и вращает лопатки ротора в обратном направлении, и стравливается в стояк через верхний воздушный патрубок (2). Расширительная емкость имеет клапана промывки (3) на случай засора, вода под давлением очищает лопатки ротора. Система управления позволяет контролировать работоспособность всех узлов устройства и перераспределять полученную электроэнергию между потребителями нагрузки и ее аккумулирование.

Устройство преобразования энергии отработанной воды в электрическую энергию, содержащее вертикальный прямоточный канал в виде трубы с гидрогенератором, подключенным к нагрузке в нижней части, в которой расположен винт гидрогенератора с лопатками, отличающееся тем, что в него дополнительно введена расширительная емкость, снабженная клапанами промывки, нижним и верхним воздушными патрубками, обеспечивающими соответственно поступление восходящего потока воздуха, дополнительно вращающего лопатки винта, и его стравливание, лопатки винта имеют конусообразное сечение, предотвращающее накопление в местах соединения с валом отложений, и имеется система управления, накапливающая и перераспределяющая полученную энергию.
УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ОТРАБОТАННОЙ ВОДЫ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ЭНЕРГИЮ
УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ОТРАБОТАННОЙ ВОДЫ В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ЭНЕРГИЮ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 28.
20.01.2013
№216.012.1bb7

Универсальная насадка для переливания

Изобретение относится к области гидроаэродинамики и можег быть использовано для переливания жидкости из различных сосудов. В универсальную насадку введена перегородка с заостренным краем в крайней части изделия, размещенная под углом к основному каналу для течения жидкости по всей окружности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472589
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.02.2013
№216.012.2bb7

Воздушно-электрическая установка

Изобретение относится к электроэнергетике. Воздушно-электрическая установка состоит из ветрогенератора с вертикальной осью вращения модулей вертикальной сборки. В установку введены ведущие валы ветротурбины с ведущими катками. Ведущие катки через редуктор соединены с электрогенератором....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476718
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.04.2013
№216.012.33e8

Туннельная электростанция

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано для производства электроэнергии. Туннельная электростанция содержит воздушную турбину с электрогенератором, сообщенную с воздухозаборником, расположенным по периметру верхней части диаметрального среза туннеля,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478831
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.06.2013
№216.012.486f

Топливо для импульсного детонационного двигателя

Изобретение относится к топливу для импульсного детонационного двигателя на основе синтетического высокоплотного горючего Т-10, отличающемуся тем, что с целью повышения его детонационной активности в горючее дополнительно введен продетонатор - трет-бутилгидропероксид (% масс): горючее Т-10...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484123
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.4a17

Реле разности фаз

Изобретение может быть использовано в качестве реле разности фаз двух сигналов с известными частотами, например, сети и генератора. Реле разности фаз содержит четыре пороговых блока, два формирователя импульсов, два элемента ИЛИ, два исполнительных элемента, генератор тактовых импульсов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484547
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.06.2013
№216.012.4bec

Беспилотный комбинированный летательный аппарат

Изобретение относится к области авиации. Беспилотный комбинированный летательный аппарат содержит корпус, силовую установку с винтовым толкающим движителем, расположенным в хвостовой части фюзеляжа, и систему управления. Корпус в форме летающего крыла выполнен многосекционным из набора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485018
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4d8f

Способ расснаряжения боеприпасов

Изобретение относится к способу расснаряжения боеприпасов. Расснаряжение ведут путем выжигания заряда взрывчатого вещества из оболочки боеприпаса, установленной вертикально горловиной вниз, с инициированием послойного горения взрывчатого вещества со стороны его свободной поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485437
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4e78

Индикатор поля свч излучения

Изобретение относится к радиотехнике и предназначены для поиска и обнаружения источников излучения, определения его местоположения, а также для мониторинга уровня основного и побочных радиоизлучений разного рода бытовых, медицинских и промышленных установок, в том числе наземных РЛС различного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485670
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.06.2013
№216.012.522b

Способ обработки неметаллических материалов

Изобретение относится к области технологических процессов и может быть использовано для скрайбирования полупроводниковых, керамических и стеклообразных материалов. Способ обработки неметаллических материалов согласно изобретению заключается в облучении поверхности материала импульсным лазерным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486628
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.09.2013
№216.012.68ed

Устройство гидроакустического обнаружения

Использование: изобретение относится к области морской техники, а именно к устройствам гидроакустического обнаружения. Сущность: устройство гидроакустического обнаружения содержит корпус, имеющий вид сжатой сферы, в котором расположен водометный движитель, представляющий собой водяной насос,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492508
Дата охранного документа: 10.09.2013
Показаны записи 1-10 из 41.
20.01.2013
№216.012.1bb7

Универсальная насадка для переливания

Изобретение относится к области гидроаэродинамики и можег быть использовано для переливания жидкости из различных сосудов. В универсальную насадку введена перегородка с заостренным краем в крайней части изделия, размещенная под углом к основному каналу для течения жидкости по всей окружности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472589
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.01.2013
№216.012.2158

Ротор асинхронного двигателя с добавочным сопротивлением обмотки

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве ротора асинхронного двигателя с регулируемой величиной пускового тока. Предлагаемый ротор содержит короткозамкнутую обмотку и вал, на торце которого установлен датчик скорости, содержащий два двухполярных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474037
Дата охранного документа: 27.01.2013
27.02.2013
№216.012.2bb7

Воздушно-электрическая установка

Изобретение относится к электроэнергетике. Воздушно-электрическая установка состоит из ветрогенератора с вертикальной осью вращения модулей вертикальной сборки. В установку введены ведущие валы ветротурбины с ведущими катками. Ведущие катки через редуктор соединены с электрогенератором....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476718
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.04.2013
№216.012.33e8

Туннельная электростанция

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано для производства электроэнергии. Туннельная электростанция содержит воздушную турбину с электрогенератором, сообщенную с воздухозаборником, расположенным по периметру верхней части диаметрального среза туннеля,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478831
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.06.2013
№216.012.486f

Топливо для импульсного детонационного двигателя

Изобретение относится к топливу для импульсного детонационного двигателя на основе синтетического высокоплотного горючего Т-10, отличающемуся тем, что с целью повышения его детонационной активности в горючее дополнительно введен продетонатор - трет-бутилгидропероксид (% масс): горючее Т-10...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484123
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.48cc

Подмости для обследования мостов

Изобретение относится к строительству, в частности к средствам подмащивания. Подмости для обследования мостов содержат объемные конструкции, настилы, ограждения, лестницы, причем объемные конструкции выполнены в виде кубических элементов из мягких оболочек, внутрь которых накачан воздух,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484216
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.4a17

Реле разности фаз

Изобретение может быть использовано в качестве реле разности фаз двух сигналов с известными частотами, например, сети и генератора. Реле разности фаз содержит четыре пороговых блока, два формирователя импульсов, два элемента ИЛИ, два исполнительных элемента, генератор тактовых импульсов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484547
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.4a35

Устройство формирования шумовой помехи

Устройство относится к радиотехнике. Техническим результатом является расширение полосы генерируемых частот передатчика шумовых помех, возможность управления спектром помехи, а также уровнем необратимых искажений сигнала при относительной простоте конструкции. Упомянутый технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484577
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.06.2013
№216.012.4bec

Беспилотный комбинированный летательный аппарат

Изобретение относится к области авиации. Беспилотный комбинированный летательный аппарат содержит корпус, силовую установку с винтовым толкающим движителем, расположенным в хвостовой части фюзеляжа, и систему управления. Корпус в форме летающего крыла выполнен многосекционным из набора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485018
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4d8f

Способ расснаряжения боеприпасов

Изобретение относится к способу расснаряжения боеприпасов. Расснаряжение ведут путем выжигания заряда взрывчатого вещества из оболочки боеприпаса, установленной вертикально горловиной вниз, с инициированием послойного горения взрывчатого вещества со стороны его свободной поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485437
Дата охранного документа: 20.06.2013

Похожие РИД в системе

+ добавить свой РИД