Transformer l'énergie éolienne en chaleur. Collaboration d'une centrale éolienne et d'un tube vortex. Schéma, description

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Transformer l'énergie éolienne en chaleur. Exploitation conjointe d'une éolienne et d'un tube vortex. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Sources d'énergie alternatives

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Un schéma de principe de l'installation pour l'utilisation de l'énergie éolienne est illustré à la fig. 2.3.1.

Le nœud énergétique de l'installation est une éolienne d'une capacité de N=10kW, similaire à celle décrite dans ce rapport. L'usine fonctionne en modes chauffage et réfrigération. Pour organiser de tels régimes, notamment de réfrigération, il est proposé d'utiliser un tube vortex. Le schéma de principe de l'installation est représenté sur la fig. 2.3.2. L'installation comprend une éolienne de 10 kW, un compresseur d'air, un réservoir d'air ou une rampe de ballon, un tube vortex, des échangeurs de chaleur et des équipements de contrôle. Un projet spécifique doit être lié à des propositions techniques spécifiques : voici une évaluation générale des capacités technologiques d'une telle installation.

Comme on le sait, pour le fonctionnement normal du tube vortex, une pression d'air supérieure à 0,5 - 0,6 MPa est nécessaire.

Ce rapport analyse des éoliennes avec une centrale diesel pour produire de l'électricité pour un réseau local. Le besoin d'une centrale diesel est causé par d'éventuelles ruptures de vent, le besoin d'électricité "de qualité" pour les systèmes électriques et électroniques. L'installation décrite ci-dessous ne sert qu'aux appareils de chauffage et de réfrigération. Bien sûr, cela peut également être envisagé dans le schéma d'une centrale éolienne-diesel, mais la présence d'électricité "de haute qualité" (c'est-à-dire une énergie électrique de tension et de fréquence stables) facilite grandement la résolution des problèmes ci-dessus.

Si l'éolienne a une puissance d'environ 10 kW, alors un groupe compresseur de cette puissance permet d'obtenir

environ 170 kg/h d'air comprimé à une pression de 0,7 MPa. A une température ambiante de 00°C, on suppose que l'air dans le récepteur a également une température ambiante.

Tube vortex, avec facteur de séparation de masse (c'est-à-dire que les coûts des flux chauds et froids sont approximativement égaux), il produit des flux d'air avec une température de +60-700C et -30-400C, respectivement. Il a été noté ci-dessus que si la chaleur peut être obtenue tout simplement de différentes manières, alors un équipement spécialisé coûteux est nécessaire pour obtenir du froid.

Ainsi 170 kg/h d'air donneront 85 kg/h d'air avec une température de ~ 65°C et 85 kg/heure d'air avec une température de ~ -35°C.

Fig.2.3.1.1. Transformer l'énergie éolienne en chaleur. Exploitation conjointe d'une éolienne et d'un tube vortex.

Le flux de chaleur, lorsqu'il traverse l'échangeur de chaleur 6, chauffe le fluide caloporteur (eau) à une température proche - par exemple. +60°C, refroidissement à la sortie à une température de + 20-15°C. Ainsi, le transfert de chaleur dans l'échangeur de chaleur 6 est dans le cadre de cette tâche

~ 4250 kJ/h (1060 kcal/h), ce qui est suffisant pour chauffer 22 kg/h d'eau de 15 à 60°C.

Cette quantité de chaleur est tout à fait suffisante pour les besoins de chauffage d'un logement séparé.

Plus attrayant est l'utilisation d'un tube vortex pour obtenir du froid. 85 kg/h d'air froid traversant l'échangeur de chaleur 5 produiront 2000-2500 kJ/h de froid, c'est-à-dire en termes de 1 kg, la capacité de réfrigération spécifique sera de 25 kJ / kgh heure, ce qui est inférieur aux réfrigérateurs au fréon, mais dépasse largement les performances des machines de réfrigération à absorption.

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