Ветронасосный комплекс

Ветронасосный комплекс.

, ,

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет», г. Оренбург

С каждым годом в России наблюдается популяризация нетрадиционных возобновляемых источников энергии. Ветер является одним из самых доступных и возобновляемых источников. Запасы ветроэнергетики в десятки  раз превышают запасы  гидроэнергии  всех рек планеты. Различные климатические  условия позволяют развить ветроэнергетический потенциал на большой территории нашей страны.

Оренбургская область расположена в резко-континентальном климатическом поясе со среднегодовой скоростью ветра 3.9 м/с, что дает возможность широко использовать ветродвигатели.

Рисунок 1

1-пнемодвигатель; 2-эрлифт; 3-ресивер; 4-резервный насос;

5-водонапорная башня; 6-компрессор; 7-поплавковый датчик;

8-сливное отверстие; 9-трубопровод к потребителю; 10-вариатор;

11-электрогенератор; 12-аккумуляторные батареи.

Представленная схема ветронасосного комплекса, который (рис.1) работает по следующему принципу: ветроустановка за счет энергии ветра приводит через вариатор 10 в действие компрессор 6. Воздух от компрессора поступает в ресивер 3, где происходит его необходимое накопление. Из ресивера воздух под давлением, по воздухопроводной трубке, подается в смеситель погруженный в скважину В результате смешивания воды и воздуха образуется водяная эмульсия, которая имеет меньшую плотность по сравнению с водой и в следствии чего начинает подниматься вверх по водяному столбу и изливается в резервуар.

Из водонапорной башни 5 вода самотеком по трубопроводу 9 поступает к потребителю. Основание емкости водонапорной башни выполнено под углом и имеет отверстие 8, обеспечивающее слив воды в случае технической необходимости. При возникновении излишков воды (верхний уровень), срабатывает поплавковый датчик воды 7.

Рисунок 2

1-пневмодвигатель; 4-резервный насос; 11-электрогенератор;

12-аккумуляторные батареи; H1-глубина погружения воздушных труб в м (от динамического уровня до места впуска воздуха в башмак); H2-высота подъема воды в м (от динамического уровня воды в скважине до верхнего конца водоподъемной трубы).

Благодаря автоматической системе управления подача воды прекращается, воздух из ресивера 3 начинает поступать на пневмодвигатель 1, который подключен к электрогенератору 11, за счет чего происходит выработка энергии и ее дальнейшее накопление в аккумуляторных батареях 12. По достижению нижнего уровня воды в водонапорной башне 5, ресивер 3 начинает подачу сжатого воздуха в эрлифт (рис.2) и вода снова закачивается в водонапорную башню 5, цикл повторяется. Резервный центробежный насос 4 для подачи воды (в случае отсутствия ветровой энергии), расположен в колодце, что предотвращает обледенение его конструкции в зимний период. Насос подключен к трубе эрлифтной установки. Благодаря автоматической системе управления, подача воздуха по воздуховодной трубе прекращается. Клапан открывается, и насос начинает забор воды из водяной колонны, производя закачку воды в водонапорную башню 5.

Преимущества подъема воды с помощью ветронасосного комплекса:

- скважина имеет существенно малый диаметр, при этом допускается ее небольшая кривизна

- отсутствуют трущиеся и перегораживающиеся детали в скважине;

- возможность поднятия воды с большим содержанием песка, и других примесей, которые как показывает практика приводят к существенному изнашиванию деталей насосов всех типов;

- простота и надежность конструкции.

В условиях ежегодного роста цен на традиционные виды энергии становится актуальным усовершенствовать существующие конструкции, а так же искать новые пути решения энергетических проблем. Заявленный энергетический комплекс позволяет аккумулировать энергию ветра, затем использовать ее для водоснабжения и электроснабжения удаленных потребителей. Представленный комплекс подойдет для небольших фермерских хозяйств, отдаленных поселков, частных жилых секторов и т. д. Данная конструкция проста в монтаже и не требует профессиональных навыков в процессе дальнейшего обслуживания.

Литература:

1. «Ветроэнергетика» Под редакцией Д. де Резо

2. «Ветродвигатели для механизации животноводческих ферм» 1959г.-199с.

3. «Ветронасосные и ветроэлектрические агрегаты» 1967г.-376с.

4., , «Альтернативные энергоносители» 2004г.-157с.

5. «Водоснабжение»

6. Буровой портал http://drillings. ru/erlift