CZ155493A3 - Conversion method of heat energy to mechanical energy - Google Patents

Conversion method of heat energy to mechanical energy Download PDF

Info

Publication number
CZ155493A3
CZ155493A3 CZ931554A CZ155493A CZ155493A3 CZ 155493 A3 CZ155493 A3 CZ 155493A3 CZ 931554 A CZ931554 A CZ 931554A CZ 155493 A CZ155493 A CZ 155493A CZ 155493 A3 CZ155493 A3 CZ 155493A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
cycle
medium
heat
temperature
energy
Prior art date
Application number
CZ931554A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ285608B6 (en
Inventor
Petr Ing Csc Hajek
Original Assignee
Petr Ing Csc Hajek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Petr Ing Csc Hajek filed Critical Petr Ing Csc Hajek
Priority to CZ931554A priority Critical patent/CZ285608B6/en
Publication of CZ155493A3 publication Critical patent/CZ155493A3/en
Publication of CZ285608B6 publication Critical patent/CZ285608B6/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

The method is based on the principle of an energy cycle, where the working medium undergoes phased compression, heat supply from an external source and expansion with concurrent working performance and then cooling. Compression of the medium begins at its critical temperature and at an initial pressure higher than its critical temperature. In the expansion phase of the working media, while supplying heat until the upper temperature of the cycle is reached, heat can be supplied to the medium by exchange directly from the cooling phase and from the external source. In the expansion phase of the working media, after reaching the upper temperature of the cycle and subsequent cooling, heat can be supplied to the medium. In the reducing phase of the working medium volume, before reaching the lower temperature limits of the cycle, heat from the media in the low pressure cycle is transferred by exchange to the medium in the high pressure cycle. Carbon dioxide CO2 can be used as a working medium.<IMAGE>

Description

______r_ _______Způsoby přeměny tepelné energie ___na_ mechanickou______ r _ _______ Methods of converting thermal energy ___ into mechanical

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká způsobu přeměny tepelné energie na mechanickou, který je založen na energetickém cyklu.The invention relates to a method of converting thermal energy into mechanical energy based on an energy cycle.

Dosavadní- stav techniky ------------------------------------...............Přeměna tepelné energie na energii mechanickou se v současné době provádí v zásadě dvěma způsoby. Při výrobě elektrické energie, která je získávána postupnou přeměnou tepelné energie na mechanickou, se pro přeměnu tepelné energie na mechanickou práci využívá parní cyklus. Teplo způsobí vypaření vody, to je přeměnu kapaliny na páru, která má při stejném tlaku výrazně větší objem. Tento větší objem páry pak koná, zpravidla v turbíně, práci. Klasický parní stroj, kde se koná práce zvětšováním objemu pod pístem, se z řady důvodů již téměř nevyužívá. Teplo je do uvedené přeměny dodáváno bučťto spalováním fosilních paliv, to je Uhlí, nafty nebo plynu, anebo z chlazení jaderné reakce v jaderných elektrárnách. Nevýhody tohoto způsobu jsou poměrně nízká účinnost, to je nízký poměr mezi získanou mechanickou prací a vloženým teplem, kdy značná část energie se ztrácí chlazením. Účinnost jaderných elektráren se pohybuje okolo 25%, tepelných elektráren přibližně 35%, což je asi polovina teoreticky dosažitelné hodnoty. Snížení vychází z postavení cyklu v diagramu teplota - entropie nebo entropie - entalpie. Zbytek tepla je nutno nákladně odvádět. Ve vztahu ke kritickým hodnotám použitého media je parní cyklus postaven tak, že spodní tlak cyklu (to je nejnižší tlak media) je výrazně nižší než kritický tlak a spodní teplota cyklu (nejnižší teplota media) je výrazně nižší než kritická teplota (horní parametry cyklu jeho vlastnosti neurčují).BACKGROUND OF THE INVENTION ------------------------------------.......... ..... The conversion of thermal energy into mechanical energy is currently carried out in essentially two ways. In the production of electrical energy, which is obtained by the gradual conversion of thermal energy to mechanical, a steam cycle is used to convert thermal energy to mechanical work. The heat causes the water to evaporate, that is, the conversion of a liquid into a vapor which has a significantly larger volume at the same pressure. This larger volume of steam then does the work, usually in a turbine. The classic steam engine, where work is carried out by increasing the volume under the piston, is almost no longer used for a number of reasons. Heat is supplied to the conversion either by burning fossil fuels, i.e., coal, oil or gas, or by cooling the nuclear reaction in nuclear power plants. The disadvantages of this method are the relatively low efficiency, i.e. the low ratio between the mechanical work obtained and the heat input, where a considerable part of the energy is lost by cooling. The efficiency of nuclear power plants is around 25%, thermal power plants approximately 35%, which is about half of the theoretically achievable value. The reduction is based on the position of the cycle in the temperature-entropy or entropy-enthalpy diagram. The rest of the heat has to be costly removed. In relation to the critical values of the medium used, the steam cycle is constructed so that the lower cycle pressure (that is the lowest medium pressure) is significantly lower than the critical pressure and the lower cycle temperature (the lowest medium temperature) is significantly lower than the critical temperature properties do not determine).

Druhý způsob přeměny tepelné energie na mechanickou je užíván ve spalovacích motorech. Spalovací motory využívají zvětšení objemu spalin uzavřených pod pístem, což je dánoA second method of converting thermal energy to mechanical energy is used in internal combustion engines. Internal combustion engines utilize an increase in the volume of flue gas enclosed under the piston, which is given

-2jejich vyšší teplotou po spáleni než je vstapní teplota—Pro dosažení vyšší účinnosti se stlačuje buďto palivová směs ně-“ bo samotný vzduch (fáze komprese)., následuje zapálení a expanze, při které dochází ke konání mechanické práce. Expanze probíhá buďto v prostoru uzavřeném pod pístem, kdy se převádí následný pohyb pístu na hřídel motoru, anebo v turbíně, to je lopatkovém stroji.Their combustion temperature is higher than the inlet temperature — To achieve greater efficiency, either the fuel mixture or the air itself (compression phase) is compressed, followed by ignition and expansion, which results in mechanical work. Expansion takes place either in the space enclosed beneath the piston, where the subsequent movement of the piston is transferred to the motor shaft, or in a turbine, i.e. a turbomachine.

Nevýhody cyklu jsou rovněž jeho nízká účinnost a dále nutnost používání nákladných kapalných nebo plynných paliv. Ztráta cyklu je dána ztrátou tepla v horkých výfukových plynech a chlazením. Ve vztahu ke .kritickým hodnotám použitého media má spalovací cyklus teploty výrazně vyšší než je kritická teplota a tlaky výrazně nižší než je kritický tlak.The disadvantages of the cycle are also its low efficiency and the necessity of using expensive liquid or gaseous fuels. The loss of the cycle is due to the loss of heat in the hot exhaust and cooling. In relation to the critical values of the medium used, the combustion cycle has temperatures significantly higher than the critical temperature and pressures significantly lower than the critical pressure.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nedostatky do určité míry odstraňuje způsob přeměny tepelné energie na mechanickou, založený na principu energetického cyklu, kde medium prochází fázemi stlačování, přivádění tepla, rozpínání se současným konáním práce a ochlazování. Podstata tohoto vynálezu spočívá v tom, že při stlačování media se vychází z oblasti jeho kritické teploty a z počátečního tlaku vyššího než je jeho kritický tlak. Dochází tak k vyšší základní energetické účinnosti, k vyšším hustotám energie a ke zmenšení rozměrů příslušného zařízení pro srovnatelné výkony v porovnání s lopatkovými stroji.These deficiencies are, to some extent, overcome by a method of converting thermal energy into mechanical energy, based on the principle of an energy cycle, where the medium undergoes phases of compression, heat supply, expansion with simultaneous work and cooling. The essence of the present invention is that the compression of the medium is based on a region of its critical temperature and an initial pressure higher than its critical pressure. This results in higher basic energy efficiency, higher energy densities, and reduced dimensions of the respective equipment for comparable performance compared to turbomachines.

Ve fázi rozpínání pracovního media při dodávce tepla až do dosažení horní teploty cyklu se do media v alternativním provedení dodává teplo jednak výměnou přímo z chlazení cyklu a.jednak z vnějšího zdroje. Oproti další alternativě, kdy dodávka tepla v této fázi cyklu je výlučné z vnějšího zdroje, se takto zvyšuje účinnost přeměny.In the expansion phase of the working medium at heat supply until the upper temperature of the cycle is reached, the medium is alternatively supplied with heat directly from the cycle cooling and from an external source. Compared to another alternative, where the heat supply at this stage of the cycle is exclusively from an external source, this increases the conversion efficiency.

Ve fázi rozpínání pracovního media po dosažení horní teploty cyklu a následném snižování jeho teploty se do media za účelem zvýšení účinnosti přeměny může dodávat další přídavné teplo.In the expansion phase of the working medium after reaching the upper temperature of the cycle and the subsequent lowering of its temperature, additional heat can be supplied to the medium in order to increase the conversion efficiency.

Ve fázi zmenšování objemu pracovního media před dosaženímIn the phase of reducing the volume of working medium before reaching

-3oblasti dolní teploty, cyklu se _teplo z .media na . dolním tlaku -----cyklu převádí výměnou do media na vyšším tlaku cyklu. Tento případ platí tehdy, jestliže při rozpínání media v pracovním stroji nedojde ke snížení jeho teploty až do oblasti dolní teploty cyklu. Teplo z této fáze cyklu směřuje prostřednictvím protiproudého výměníku tepla do fáze rozpínání media při dodávce tepla na vyšším tlaku cyklu. Jako pracovního media-3the area of the lower temperature cycle was warmed from .media to. The low pressure ----- cycle converts it into a medium at a higher pressure cycle. This is the case if the expansion of the medium in the working machine does not reduce its temperature down to the lower temperature of the cycle. The heat from this phase of the cycle is directed through the counter-current heat exchanger to the expansion phase of the medium when the heat is supplied at a higher cycle pressure. As a working medium

-------se-—s-výhodou použi j ekyšrich“íku “uhTíčrtefio C02 , “kterýliá ~~~ ~ vhodné kritické parametry, to je kritický tlak a kritickou teplotu.------- is - with -výhodou applicability ekyšrich j "Cart" uhTíčrtefio C0 2 '~~~ ~ kterýliá appropriate critical parameters, it is the critical pressure and critical temperature.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález bude blíže vysvětlen pomocí výkresů, na kterých je na obr.l zobrazen příklad energetického cyklu pro kysličník uhličitý C02, kdy při jeho rozpínání je do něj teplo dodáváno z vnějšího zdroje, případné výměnou přímo z chlazení cyklu. Na obr.2 je další příklad energetického cyklu pro kysličník uhličitý C02, kdy ve fázi jeho rozpínání je opakovaně na určitých hodnotách tlaku expanze media bez dodávky tepla přerušena a do media je dodáváno teplo opět jednak výměnou přímo z chlazení cyklu a jednak z vnějšího zdroje, načež expanze media a následné konání práce pokračuje.The invention will be explained with drawings, which is provided in FIG shows an example of the power cycle for carbon dioxide C0 2, wherein upon expansion of the heat is supplied to it from an external source, or change from the cooling cycle. Fig. 2 is another example of the energy cycle for carbon dioxide CO 2 , where in its expansion phase the expansion of the medium is repeatedly interrupted at certain pressure values without heat supply and the medium is again supplied by exchange directly from the cooling cycle and from an external source , then the expansion of the media and subsequent work continues.

Příklad provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Nový vysokotlaký energetický cyklus je navržen s cílem dosažení vyšší základní energetické účinnosti než současné energetické cykly, to znamená lepšího poměru mezi získanou mechanickou prací a dodaným teplem, z čehož vyplývají nižší ztráty chlazením. To je důležité především u jaderných elektráren, kde je účinnost vzhledem k nízké horní teplotě cyklu nízká.The new high-pressure energy cycle is designed to achieve higher baseline energy efficiency than current energy cycles, that is, a better ratio between the mechanical work obtained and the heat supplied, resulting in lower cooling losses. This is particularly important for nuclear power plants where efficiency is low due to the low upper cycle temperature.

Cyklus pracuje s uzavřeným mediem, kterým může být kysličník uhličitý, čpavek, isobutan, směsi kysličníku uhličitého s mazacími prostředky (oleji), freony a další látky. Důležité je postavení cyklu podle teploty a tlaku vůči kritickým hodnotám media.The cycle works with a closed medium, which may be carbon dioxide, ammonia, isobutane, mixtures of carbon dioxide with lubricants (oils), freons and other substances. The position of the cycle according to temperature and pressure in relation to the critical medium values is important.

-4____Kritickým tlakem media se rozumí—jeho nejnižší tiak, kdy se kapalina mění v párůbež dodávký^ťepÍa=rTa^koňštáhtniin='ťiák-u=^-a teplotě.-4 ____ critical pressure of the medium is meant the lowest-Tiak when the liquid becomes a párůbež supplies Tepi ^ = ^ koňštáhtniin RTA = 'Tiak-u = ^ - and temperature.

Pro kysličník uhličitý C02 je kritický tlak 7,52 MPa, pro čpavek H3N je 11,52 MPa, pro ísobutan C4H10 je 3,77 MPa, pro monochlortrifluormetan CC1F3 (F13) je 3,94 MPa.For carbon dioxide CO 2 the critical pressure is 7.52 MPa, for ammonia H 3 N 11.52 MPa, for isobutane C 4 H 10 is 3.77 MPa, for monochlorotrifluoromethane CClF 3 (F13) is 3.94 MPa.

Kritickou teplotou media se rozumí jeho nejnižší teplota, kdy se kapalina mění v páru bez dodávky tepla na konstantním tlaku a teplotě.The critical temperature of a medium is understood to be its lowest temperature, where the liquid changes into steam without supplying heat at constant pressure and temperature.

Pro kysličník uhličitý C02 je kritická teplota 31,0 °C, pro čpavek-HjN-je .13.2.,.4 °C,...prp _ ísobutan je 134 °C, pro monochlbřtrifliiormětan cflřý je '2878' °C: - - - -·„·'·The critical temperature for carbon dioxide CO 2 is 31.0 ° C, for ammonia-H 2 N - 13.2.4.4 ° C, for example, isobutane is 134 ° C, for monochlorobifluoromethane it is 2878 ° C: - - - - · "·" ·

Jestliže zvolíme jako medium kysličník uhličitý C02 (podle vhodných kritických parametrů media lze volit toto pracovní; medium v souladu s možnostmi chlazení a vhodnou účinností), pak v energetickém cyklu na obr.l se toto medium vhodným čerpadlem (pistovým, lamelovým a podobně) stlačí přes výměníky tepla do hydromotoru při teplotě 300 K (což je nepatrné nižší teplota než kritická) z tlaku 15 MPa (kritický tlak je 7,52 MPa) a objemu 50,797 . 103 m3/kmol na tlak 40 MPa a objem 44,063 .10-3 m3/kmol. V této oblasti je pracovní'medium kapalinou, jedná se tedy o vysokotlaké čerpání kapalíny. Následuje fáze izobaričké expanze, to je rozpíňaní~meďi'a~při~ dodávce tepla do stlačeného media (při v podstatě konstantním tlaku 40 MPa) z vnějšího zdroje, například jaderné reakce nebo spalování fosilních paliv, při které stoupne jeho teplota na 500 K a objem se zvětší na hodnotu 97,09 . IO-3 m3/kmol. Uvedenou dodávkou tepla vzrůstá objem media při jeho konstantním tlaku a tím medium koná v příslušném pracovním stroji práci. Jako pracovní stroj může být použit motor s pracovním objemem uzavřeným (klasický motor s písty, lamelový motor a podobně) nebo turbína. Teplo může být do pracovního media dodáváno ze dvou zdrojů. Jednak výměnou přímo z chlazení cyklu a část tepla z vnějšího zdroje a jednak pouze z vnějšího zdroje. V této fázi energetického cyklu se teplota cyklů'mění až na horní (nej-v-yšš-í) . teplotu cykluIf CO 2 is chosen as the medium (according to suitable critical parameters of the medium, this working medium can be chosen; medium in accordance with cooling possibilities and suitable efficiency), then in the energy cycle in Fig. 1 this medium is suitable pump (piston, vane etc.) compresses through a heat exchanger into a hydraulic motor at 300 K (slightly lower than critical) from a pressure of 15 MPa (critical pressure is 7.52 MPa) and a volume of 50.797. 10 3 m 3 / kmol to a pressure of 40 MPa and a volume of 44.063.10 -3 m 3 / kmol. In this area, the working medium is a liquid, so it is a high-pressure liquid pumping. This is followed by an isobaric expansion phase, that is, copper expansion as heat is supplied to the pressurized medium (at a substantially constant pressure of 40 MPa) from an external source, such as a nuclear reaction or fossil fuel combustion, at which its temperature rises to 500 K; the volume increases to 97.09. IC -3 m 3 / kmol. Said heat supply increases the volume of the medium at its constant pressure and thus the medium performs work in the respective machine. As a working machine can be used engine with working volume closed (classic engine with pistons, vane engine and the like) or turbine. Heat can be supplied to the working medium from two sources. On the one hand, exchange directly from the cooling cycle and part of the heat from an external source, and on the other hand only from an external source. In this phase of the energy cycle, the temperature of the cycles changes to the upper (highest) level. cycle temperature

-5.a tlak media. zůstává na hodnotě horního (ne j vyššího ) tlaku cyklu.-5.a pressure medium. it remains at the upper (not higher) cycle pressure.

Po přerušení dodávky media do pracovního prostoru pracovního stroje (např. hydromotoru) medium dále koná práci svou expanzí v pracovním stroji, při které vzrůstá jeho objem až na hodnotu 164,42 . 10 “3m3/kmol a klesá jeho teplota na 400After interruption of the medium supply to the working area of the working machine (eg a hydraulic motor), the medium continues its work by its expansion in the working machine, where its volume increases up to 164.42. 10 “ 3 m 3 / kmol and its temperature drops to 400

K a tlak na 15 MPa (dolní tlak cyklu). V případě, že přiK and pressure to 15 MPa (lower cycle pressure). In the event that

- “rozpínaní média nedojdeme sníženi jeho*teploty až ďo oblas*i ti dolní teploty cyklu' , je nutno výměnou tepla převést teplo z media na dolním tlaku na medium na tlaku horním (protiproudým výměníkem tepla).- “expansion of the medium does not reduce its temperature up to the area of the lower cycle temperature, it is necessary to transfer heat from the medium at the lower pressure to the medium at the upper pressure (countercurrent heat exchanger) by heat exchange.

V další fázi cyklu je nutno medium dochladit při tlaku 15 MPa, aby se navrátilo do původního stavu. Toto dochlazování » media se provádí dvěma způsoby. Jednak běžným-dochlazením, ?In the next phase of the cycle, the medium must be cooled at 15 MPa to return it to its original state. This cooling down of the medium is carried out in two ways. First, by common-cooling,?

například prostřednictvím výměníku voda - kysličník uhličitý, které představuje ztráty pracovního cyklu, a jednak energeticky výhodnější výměnou tepla protiproudým výměníkem do stlačeného media na tlaku 40 MPa. Při chlazení lze použít mořskou nebo říční vodu, výparný proces (obdobně jako u současných elektráren), vzduch, případné specielní chladicí procesy.for example by means of a water-carbon dioxide exchanger, which represents losses of the working cycle, and on the other hand, by more energy-efficient heat exchange with a counter-current exchanger into a pressurized medium at a pressure of 40 MPa. During cooling, sea or river water, evaporation process (similar to current power plants), air and special cooling processes can be used.

Na obr.2 je určitá modifikace vysokotlakého energetického cyklu podle obr.l. Ve fázi, kdy se medium (kysličník uhličitý CO2) nachází při tlaku 40 MPa a teplotě 500 K, dochází k jeho částečné expanzi a medium koná práci. Jakmile jeho tlak klesne na hodnotu 30 MPa, do media se znovu dodá teplo (buďto z vnějšího zdroje nebo výměnou tepla z pracovního cyklu). Teplota media nyní vzroste opět až na 500 K, následuje expanze media, medium opět koná práci při konstantním a následné se snižujícím tlaku a tento děj se může několikrát opakovat.Fig. 2 shows a modification of the high-pressure energy cycle of Fig. 1. When the medium (carbon dioxide CO 2 ) is at a pressure of 40 MPa and a temperature of 500 K, it is partially expanded and the medium is working. When its pressure drops to 30 MPa, the medium is re-supplied with heat (either from an external source or by heat exchange from the duty cycle). The temperature of the medium now rises again up to 500 K, followed by the expansion of the medium, the medium again working at a constant and subsequently decreasing pressure and this process can be repeated several times.

Vysokotlaký energetický cyklus podle tohoto vynálezu, který je využit při přeměně tepelné energie na mechanickou,· je položen do nadkritické oblasti pracovního media. Tuto oblast lze volit tak, aby bylo možno dochladit ztráty. Kritická teplota media musí být o tolik vyšší než je teplota chlaze-6-^ni..^abvJ,mědium bylo možno dochladit na oblast kritické Lup--loty. ,The high pressure energy cycle of the present invention, which is utilized in converting thermal energy to mechanical energy, is placed in the supercritical region of the working medium. This area can be chosen to cool down losses. The critical temperature of the medium must be so much higher than the temperature of the chilling 6- ni ^ .. ^ J ABV, the medium can cool down the area of the critical Lup - tions. ,

Kritický tlak media by měl být co nejnižší, aby zařízení pro přeměnu tepla na mechanickou energii bylo co nejjednodušší (hřídelové ucpávky pro vysoké tlaky, těsnění pohybových mechanismů, mazání systémů). Těmto požadavkům nejlépe vyhovují pracovní media jako kysličník uhličitý CO2i případně freony (ty však mají nepříznivé účinky na životní prostředí). vlastní konstrukční řešení tohoto vysokotlakého energetického cyklu v zásadě odpovídá konstrukčnímu řešení konven-.The critical pressure of the medium should be as low as possible in order to make the device for converting heat to mechanical energy as simple as possible (high pressure shaft seals, movement seals, lubrication of systems). Working media such as carbon dioxide (CO 2) and possibly freons (which have adverse environmental effects) best meet these requirements. the design of this high-pressure energy cycle essentially corresponds to the conventional design.

' čníhoparního cyklu (vysokotlaké čerpadlo., ..hydromotor, výměníky tepla). Protože však zařízení pro přeměnu - teplárna ···-,..· mechanickou energii v tomto případě pracuje při vysokých tlacích,třádově vyšších než parní cyklus, je i hustota energie vyšší a tedy pro stejné výkony je zařízení menší. Využitím vysokotlakého energetického cyklu podle tohoto vynálezu lze dosáhnout posunu účinnosti u jaderných i tepelných elektráren.cycle (high pressure pump, hydraulic motor, heat exchangers). However, since the mechanical energy conversion device in this case operates at high pressures, t of the order of magnitude higher than the steam cycle, the energy density is also higher and hence the equipment is smaller for the same outputs. By utilizing the high pressure energy cycle of the present invention, efficiency shifts can be achieved for both nuclear and thermal power plants.

Průmyslová využitelnost vynálezuIndustrial applicability of the invention

Způsob přeměny tepelné energie na mechanickou podle tohotoMethod for converting thermal energy to mechanical according to this

-v-ynález.u_j.e_využitelný zvláště v energetice, v konvenčních tepelných i jaderných elektrárnách, dále v oblasti lodních pohonů a pohonů automobilů.The invention is particularly applicable in the energy sector, in conventional thermal and nuclear power plants, in the field of marine and automobile propulsion.

Claims (5)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Způsob přeměny tepelné energie na mechanickou, založený na principu energetického cyklu, kde pracovní medium prochází fázemi stlačování, přivádění tepla z vnějšího zdroje a rozpínání se současným konáním práce a dále ochlazování, vyznačující se tím, že při stlačování media se vychází z oblasti jeho kritické teploty a z počátečního tlaku vyššího než je jeho kritický tlak.1. A method of converting thermal energy into mechanical energy, based on the principle of an energy cycle, wherein the working medium undergoes phases of compression, supply of heat from an external source and expansion with simultaneous work and cooling, characterized in that critical temperature and from an initial pressure above its critical pressure. 2. Způsob přeměny tepelné energie na mechanickou podle nároku 1, vyznačující se tím, že ve fázi rozpínání pracovního media při dodávce tepla až do dosažení horní teploty cyklu* se do media dodává teplo jednak výměnou přímo z chlazení cyklu a jednak z vnějšího zdroje.Method for converting thermal energy into mechanical energy according to claim 1, characterized in that in the expansion phase of the working medium at the heat supply until the upper cycle temperature is reached, heat is supplied to the medium by exchange directly from the cycle cooling and from an external source. 3. Způsob přeměny tepelné energie na mechanickou podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že ve fázi rozpínání pracovního media po dosažení horní teploty cyklu a následném snižování jeho teploty se do media dodává přídavné teplo.Method for converting thermal energy into mechanical energy according to claim 1 or 2, characterized in that in the phase of expanding the working medium after reaching the upper temperature of the cycle and subsequently reducing its temperature, additional heat is supplied to the medium. 4. Způsob přeměny tepelné energie na mechanickou podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že ve fázi zmenšování objemu pracovního media před dosažením oblasti dolní teploty cyklu se teplo z media na dolním tlaku cyklu převádí výměnou do media na vyšším tlaku cyklu.Method for converting thermal energy into mechanical energy according to any one of claims 1 to 3, characterized in that in the phase of reducing the volume of the working medium before reaching the lower cycle temperature range, the heat from the medium at the lower cycle pressure is transferred in exchange to the medium at the higher cycle pressure. 5. Způsob přeměny tepelné energie na mechanickou podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že jako pracovního media se použije kysličníku uhličitého C02.Method for converting thermal energy into mechanical energy according to one of claims 1 to 4, characterized in that CO 2 is used as the working medium.
CZ931554A 1993-07-30 1993-07-30 Conversion method of heat energy to mechanical energy CZ285608B6 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ931554A CZ285608B6 (en) 1993-07-30 1993-07-30 Conversion method of heat energy to mechanical energy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ931554A CZ285608B6 (en) 1993-07-30 1993-07-30 Conversion method of heat energy to mechanical energy

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ155493A3 true CZ155493A3 (en) 1995-03-15
CZ285608B6 CZ285608B6 (en) 1999-09-15

Family

ID=5463454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ931554A CZ285608B6 (en) 1993-07-30 1993-07-30 Conversion method of heat energy to mechanical energy

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ285608B6 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CZ285608B6 (en) 1999-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2551458C2 (en) Combined heat system with closed loop for recuperation of waste heat and its operating method
US8707701B2 (en) Ultra-high-efficiency engines and corresponding thermodynamic system
CA2652243C (en) A method and system for generating power from a heat source
US3978661A (en) Parallel-compound dual-fluid heat engine
KR100342338B1 (en) Heat engine
Tahani et al. A comprehensive study on waste heat recovery from internal combustion engines using organic Rankine cycle
Choi Thermodynamic analysis of a transcritical CO2 heat recovery system with 2-stage reheat applied to cooling water of internal combustion engine for propulsion of the 6800 TEU container ship
US20050166869A1 (en) Liquid piston internal combustion power system
GB2528449A (en) A compressed air energy storage and recovery system
CA3103999C (en) System for recovering waste heat and method thereof
Jericha Efficient steam cycles with internal combustion of hydrogen and stoichiometric oxygen for turbines and piston engines
US9869272B1 (en) Performance of a transcritical or supercritical CO2 Rankin cycle engine
CN112160808A (en) Waste heat recovery power-cooling combined supply system of ship gas turbine
CZ155493A3 (en) Conversion method of heat energy to mechanical energy
RU2718089C1 (en) Closed cycle thermal crankshaft motor
Gonca Application of a novel thermo-ecological performance criterion: effective ecological power density (EFECPOD) to a Joule-Brayton cycle (JBC) turbine
Matviienko et al. Closed-cycle micro gas-turbine system with overexpansion turbines and heat regeneration for underwater application
RU2795864C2 (en) Waste heat recovery system and method
US9926810B2 (en) High performance steam cycle
GB2295858A (en) Liquid hydrogen fuelled powerplant
US20200392844A1 (en) Conversion Chamber Power Device
RU2290521C2 (en) Gas-turbine engine
CA1227645A (en) Stirling-cycle, reciprocating, thermal machines
Wei et al. Simulations of waste heat recovery system using R123 and R245fa for heavy-duty diesel Engines
Hafer CYCLE ARRANGEMENTS AND EXHAUST-HEAT RECOVERY FOR SMALL GAS TURBINE UNITS

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20040730