FR2529948A1 - Low-temperature heat energy conversion engine - Google Patents

Low-temperature heat energy conversion engine Download PDF

Info

Publication number
FR2529948A1
FR2529948A1 FR8211801A FR8211801A FR2529948A1 FR 2529948 A1 FR2529948 A1 FR 2529948A1 FR 8211801 A FR8211801 A FR 8211801A FR 8211801 A FR8211801 A FR 8211801A FR 2529948 A1 FR2529948 A1 FR 2529948A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
pump
energy
low
pressure
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
FR8211801A
Other languages
French (fr)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to FR8211801A priority Critical patent/FR2529948A1/en
Publication of FR2529948A1 publication Critical patent/FR2529948A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K7/00—Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/08—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

The invention relates to apparatus of the heat engine type operating on low-pollution energy. It comprises, in a closed cycle, a motorised pressure-relief device 2, associated with a pump 4, making it possible to use the difference in pressure existing between an evaporator 1 subjected to a temperature T1 and a condenser 3 subjected to a temperature T2 less than T1. A bypass 5 equipped with a valve 6 allows the speed of the apparatus to be adjusted. Amongst the applications of the apparatus is featured the supply of energy which can be used free of charge based on low-pollution energy (effluents, discharges, etc.) which are ordinarily unuseable without supplying external energy.

Description

La presente invention concerne les appareis de type convertisseurs d'energie à basse temperature, utilisant les proprietes des fluides dits frigorigenes. Par basse temperature, il convient d'entendre les niveaux de temperatures couramment rencontrés au sein des différents fluides qui nous entourent dans un environnement climatique ordinaire, soit en principe inférieure à 5QO C. The present invention relates to devices of the low temperature energy converter type, using the properties of so-called refrigerants. By low temperature, we mean the temperature levels commonly encountered in the various fluids that surround us in an ordinary climatic environment, in principle less than 5QO C.

Dans les dispositifs de ce genre, la seule utilisation des propriétés de changement d'état des fluides frigorigenes s'est limitée jusqu'à ce jour, dans l'application dénommée "Caloduc" au transfert d'energie thermique d'une source à temperature Ti, sans apport d'energie extérieure, à une source à température T2, inférieure à T1, à l'exclusion de toute transformation en energie mécanique, électrique ou magnétique. In devices of this kind, the only use of the properties of change of state of refrigerants has been limited to date, in the application called "Heat pipe" to the transfer of thermal energy from a source at temperature Ti, without external energy supply, at a source at temperature T2, lower than T1, excluding any transformation into mechanical, electrical or magnetic energy.

Cependant, l'utilisatåon de liteau dans les machines dites à vapeur permet effectivement de transformer une énergie thermique en mécanique, toutefois, il ne s'agit pas dans ce cas de l'utilisation d'une source qualifiable de basse tempe- rature. However, the use of batten in so-called steam engines does indeed make it possible to transform thermal energy into mechanical, however, this is not in this case the use of a qualifiable source of low temperature.

L'appareil selon l'invention, permet de transformer une énergie thermique en énergie mécanique , energie thermique d'une source S1, à basse température T1 en énergie mécanique , électrique ou magnétique, pourvu que l'utilisateur dispose d'un deuxième milieu S2 à température T2 inférieure à Ti, grace à l'utilisation conjointe dans un circuit frigorifique d'un motodétendeur, récupérant l'énergie mécanique du gaz passant d'une pression P1 à une pression P2 inférieure à pi, et d'une pompe volumetrique assurant le retour d'un liquide frigorigène du milieu de condensation au milieu d'évaporation. The device according to the invention makes it possible to transform thermal energy into mechanical energy, thermal energy from a source S1, at low temperature T1 into mechanical, electrical or magnetic energy, provided that the user has a second medium S2 at temperature T2 lower than Ti, thanks to the joint use in a refrigeration circuit of a pressure regulator, recovering the mechanical energy of the gas passing from a pressure P1 to a pressure P2 lower than pi, and of a positive displacement pump ensuring the return of a refrigerant from the condensing medium to the evaporation medium.

Selon une première variante, l'ensemble motodétendeur-pompe est constitué d'un rotor à palettes, tournant dans un carter dpnt une partie assure la fonction détente, et l'autre partie la fonction pompe(fig 1)
Selon une deuxième variante, l'ensemble motodétendeur-pompe est constitué de deux engrenages tourant, dentures imbriquées dans un carter, la partie libre des dentures assurant la fonction détente, et la partie imbriquée la fonction pompe.According to a first variant, the motor-pressure regulator-pump assembly consists of a vane rotor, rotating in a housing dpnt one part provides the expansion function, and the other part the pump function (fig 1)
According to a second variant, the pressure regulator-pump assembly consists of two rotating gears, teeth nested in a casing, the free part of the teeth ensuring the expansion function, and the nested part the pump function.

Selon une troisième variante, I1 ensemble moto détendeurpompe est constitué de l'accouplement d'un détendeur à trochofbe du type WANKEL, avec une pompe du type piston, palette, ou engrenage. According to a third variant, the motor pump regulator assembly consists of the coupling of a trochofbe regulator of the WANKEL type, with a pump of the piston, pallet, or gear type.

Selon une quatrième variante, l'ensemble motodétendeurpompe est constitué de l'accouplement d'un détendeur à piston et soupapes du type conventionnel, avec une pompe du type piston, palette, ou engrenage. According to a fourth variant, the motor-pressure regulator pump assembly consists of the coupling of a piston and valve regulator of the conventional type, with a pump of the piston, vane, or gear type.

Selon une cinquième variante, ltenseQun Rgtoenaeurndeur et pompe est constitué de l'accouplement/du type turbine avec une pompe du type piston, palette, ou engrenage. According to a fifth variant, ltenseQun Rgtoenaeurndeur and pump consists of the coupling / turbine type with a pump of the piston, vane, or gear type.

Selon une sixième variante, le motodétendeur et la pompe du type de la figure 1 par exemple, ne transmettent plus d'énergie mécanique à l'arbre, mais le fluide frigorigène utilisé, doté de propriétés ioniques, induit, dans son déplacement une énergie electromagnétique, energie récupérée dans le milieu extérieur par tout moyen permettant d'emploi -ter le champ magnétique créé. According to a sixth variant, the pressure regulator and the pump of the type of FIG. 1 for example, no longer transmit mechanical energy to the shaft, but the refrigerant used, endowed with ionic properties, induces, in its movement, electromagnetic energy , energy recovered in the external environment by any means allowing to use the magnetic field created.

La figure 1 annexée, est un schéma de l'appareil lorsque le motodétendeur et la pompe sont constitués d'un mame rotor à palettes tournant dans un carter à double effet. Figure 1 attached is a diagram of the device when the pressure regulator and the pump consist of a rotor blade mame rotating in a double-acting casing.

Pour faciliter la compréhension du fonctionnement, le groupe motodétendeur pompe est représenté dans des proportions supérieures à un casréel en regard des condenseurs et évaporateurs.To make it easier to understand how it works, the pump pressure regulator group is shown in higher proportions than a casreel opposite the condensers and evaporators.

L'appareil est composé d'un évaporateur baigné par la source S1, relié par une tubulure à un motodétendeur (cercle pointillé 2), le dit motodétendeur pouvant faire partie intégrante d'un ensemble tournant assurant par ailleurs la fonction de pompe(4). The device is composed of an evaporator bathed by the source S1, connected by a tube to a pressure regulator (dotted circle 2), the said pressure regulator being able to form an integral part of a rotating assembly also ensuring the pump function (4) .

Ce motodétendeur débouche par une tubulure sur un condenseur (3), baigné par le milieu S2. Le condenseur(3) est relié à une pompe (pointillé-4), pouvant faire partie de l'ensemble tournant comprenant le motodétendeur(2). La pompe(4) est enfin reliée par tubulure à l'évaporateur(1). This expansion valve opens out through a tube onto a condenser (3), bathed by the medium S2. The condenser (3) is connected to a pump (dotted-4), which can be part of the rotating assembly comprising the pressure regulator (2). The pump (4) is finally connected by tubing to the evaporator (1).

Un circuit de dérivation (5), muni d'une vanne de règlage(6) pouvant entre commandée de façon automatique ou manuelle
L'ensemble fermé ainsi réalisé est chargé d'une quantité déterminée d'un fluide frigorigène approprié. Les déterminations du fluide et de la quantité de celui ci sont faites en fonction des températures des sources S1 et S2 afin d'obtenir sous pression convenable évaporation en (1) et condensation en (3) du fluide utilisé.A bypass circuit (5), provided with an adjustment valve (6) which can be controlled automatically or manually
The closed assembly thus produced is charged with a determined quantity of an appropriate refrigerant. The determinations of the fluid and of the quantity thereof are made as a function of the temperatures of the sources S1 and S2 in order to obtain, under suitable pressure, evaporation in (1) and condensation in (3) of the fluid used.

Le dimensionnement du motodétendeur et de la pompe sont calculés de façon à ce que le débit massique de la pompe soit légèrement supérieur au débit massique dumotodétendeur. The dimensioning of the pressure regulator and the pump are calculated so that the mass flow of the pump is slightly greater than the mass flow of the pressure regulator.

L'arbre moteur(7), éventuellement commun au motodétendeur et à la pompe, receuille l'énergie mécanique disponible. The motor shaft (7), possibly common to the pressure regulator and the pump, collects the mechanical energy available.

Le fonctionnement se décrit comme suit:
Le liquide, présent dans l'évaporateur en quantité et pression adéquate, se vaporise sous lteffet de la transmission thermique du milieu S1 à ltévaporateur(1).Il règne en 1 une pression P1,-fonction de la température T1' du fluide.The operation is described as follows:
The liquid present in the evaporator in adequate quantity and pressure, vaporizes under the effect of the thermal transmission of the medium S1 to the evaporator (1). There prevails in 1 a pressure P1, -function of the temperature T1 'of the fluid.

En (3) le gaz, provenant du motodétendeur, se condense àla température T2' sous l'effet de l'absorbtion thermique à laquelle il est soumis de la part du milieu S2. Il règne en (3) une pression P2, fonction deT2', inférieure à Pi, car: T2'NT2 < TiATi'. In (3) the gas, coming from the expansion valve, condenses at the temperature T2 'under the effect of the thermal absorption to which it is subjected on the part of the medium S2. There is in (3) a pressure P2, function of T2, less than Pi, because: T2'NT2 <TiATi '.

La pompe (4) prélève dans le condenseur(3) une quantité appropriée de liquide à pression P2, et la transporte dans l'évaporateur(1) à pression Pi. The pump (4) takes in the condenser (3) an appropriate quantity of liquid at pressure P2, and transports it into the evaporator (1) at pressure Pi.

Cependant le volume déplacé par la pompe est très inférieur au volume déplacé par le motodétendeur. Ainsi le bilan des forces résultantes des différentes pressions sur les éléments mobiles de ltappareil, laisse apparaitre un couple résultant, disponible sur l'arbre (7).However, the volume moved by the pump is much less than the volume moved by the regulator. Thus the balance of the forces resulting from the various pressures on the mobile elements of the apparatus, reveals a resulting torque, available on the shaft (7).

La vanne (6) sur la dérivation (5) permet d'ajuster le remplissage de l'évaporateur en fonction de S1 et de S2.The valve (6) on the bypass (5) makes it possible to adjust the filling of the evaporator as a function of S1 and S2.

L'appareil, selon ses-différentes variantes, trouve son application dans tous les cas ou sont disponibles deux sources à basse température différentes, pour la production d'énergie mécanique, électrique ou mime thermique à un niveau supérieur à celui des sources utilisées. The device, according to its different variants, finds its application in all cases where two different low temperature sources are available, for the production of mechanical, electrical or mime thermal energy at a level higher than that of the sources used.

Il pourra Qtre associé à une génératrice électrique, à une pompe à chaleur, à un générateur thermique à friction, à un groupe frigorifique, à un groupe de climatisation... It can be associated with an electric generator, a heat pump, a friction thermal generator, a refrigeration unit, an air conditioning unit ...

Claims (3)

REVENDICATIONS.CLAIMS. 1. Moteur thermique fonctionnant en cycle fermé, caractérisé par l'utilisation d'un fluide frigorigène tel que évaporation en(1) et condensation en(3) s'effectuent à des températures inférieures à 50 C (323 K)1. Thermal engine operating in closed cycle, characterized by the use of a refrigerant such that evaporation in (1) and condensation in (3) are carried out at temperatures below 50 C (323 K) 2. Moteur thermique, suivant revendication 1 caractérisé par l'association d'un organe motodétendeur(2), actionné par la phase gazeuse du fluide utilisé, avec un organe pompe(4) agissant sur le recyclage de la phase liquide.2. A heat engine according to claim 1 characterized by the association of a pressure reducing valve member (2), actuated by the gas phase of the fluid used, with a pump member (4) acting on the recycling of the liquid phase. 3. Moteur thermique, suivant revendication2, caractérisé par la présence dans le circuit d'une dérivation (5) de règlage, agissant sur les performances de l'appareil.  3. A thermal engine according to claim2, characterized by the presence in the circuit of a bypass (5) of adjustment, acting on the performance of the device.
FR8211801A 1982-07-06 1982-07-06 Low-temperature heat energy conversion engine Withdrawn FR2529948A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8211801A FR2529948A1 (en) 1982-07-06 1982-07-06 Low-temperature heat energy conversion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8211801A FR2529948A1 (en) 1982-07-06 1982-07-06 Low-temperature heat energy conversion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR2529948A1 true FR2529948A1 (en) 1984-01-13

Family

ID=9275707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8211801A Withdrawn FR2529948A1 (en) 1982-07-06 1982-07-06 Low-temperature heat energy conversion engine

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2529948A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GR880100625A (en) * 1988-09-20 1990-10-31 Savvas Antoniadis Steam production system for the function of the steam engine of the same pressure and of a temperature in ferior to the one water steam
GR900100670A (en) * 1990-09-06 1992-09-11 Konstantinos Lattas Complexe of energy mechanisms for electricity generation with two turbines functionning with solar and earth heat

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1280468A (en) * 1968-10-22 1972-07-05 English Electric Co Ltd Electrical generating apparatus which employs the rankine operating cycle
US3695036A (en) * 1970-01-23 1972-10-03 James Earl Martin Sr Internal expansion vapor engine
US3972194A (en) * 1975-08-13 1976-08-03 Michael Eskeli Thermodynamic machine of the vane type
FR2326596A1 (en) * 1975-10-01 1977-04-29 Piechocki Kurt Engine deriving power from atmospheric heat - with air blown over evaporator and vapour delivered to power generator before cooling in reservoir
US4068476A (en) * 1973-11-15 1978-01-17 Andrew Graham Brown Solar driven power unit
GB2062111A (en) * 1979-10-11 1981-05-20 Osaka Gas Co Ltd Recovering energy from liquefied natural gas

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1280468A (en) * 1968-10-22 1972-07-05 English Electric Co Ltd Electrical generating apparatus which employs the rankine operating cycle
US3695036A (en) * 1970-01-23 1972-10-03 James Earl Martin Sr Internal expansion vapor engine
US4068476A (en) * 1973-11-15 1978-01-17 Andrew Graham Brown Solar driven power unit
US3972194A (en) * 1975-08-13 1976-08-03 Michael Eskeli Thermodynamic machine of the vane type
FR2326596A1 (en) * 1975-10-01 1977-04-29 Piechocki Kurt Engine deriving power from atmospheric heat - with air blown over evaporator and vapour delivered to power generator before cooling in reservoir
GB2062111A (en) * 1979-10-11 1981-05-20 Osaka Gas Co Ltd Recovering energy from liquefied natural gas

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GR880100625A (en) * 1988-09-20 1990-10-31 Savvas Antoniadis Steam production system for the function of the steam engine of the same pressure and of a temperature in ferior to the one water steam
GR900100670A (en) * 1990-09-06 1992-09-11 Konstantinos Lattas Complexe of energy mechanisms for electricity generation with two turbines functionning with solar and earth heat

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4068476A (en) Solar driven power unit
US20040211182A1 (en) Low cost heat engine which may be powered by heat from a phase change thermal storage material
US5467600A (en) Naturally circulated thermal cycling system with environmentally powered engine
FR2927959A1 (en) INSTALLATION FOR GENERATING ELECTRIC ENERGY FROM SOLAR ENERGY.
JP2015518935A (en) Pressure power unit
US4341202A (en) Phase-change heat transfer system
US4208883A (en) Compressors for heat pumps
WO2012155246A1 (en) Low differential temperature rotary engines
Tabor et al. Establishing criteria for fluids for small vapor turbines
CH654877A5 (en) ROTARY MOTOR WITH SUCCESSIVE VAPORIZATION AND CONDENSATION OF A FLUID.
US3744245A (en) Closed cycle rotary engine system
US4075845A (en) Freeze/thaw power system
US4603685A (en) Solar heating system
FR2529948A1 (en) Low-temperature heat energy conversion engine
US6003312A (en) Engine
US2305162A (en) Method of refrigeration
Northrup Jr et al. A hydrogen-actuated pump
US4372123A (en) Thermal-gravity engine
CA1227978A (en) Phase change solar heating system
FR2544382A2 (en) Rotary engine
FR2588645A1 (en) MULTIPLE ENERGY GENERATING DEVICE, WITH INTEGRATED THERMAL CYCLE, BY THE EXPLOITATION OF TWO CALORIFIED SOURCES OF DIFFERENT TEMPERATURES ACTING ON A WATERPROOF CAPACITY AND MODULAR CONDENSATION DRIVE
EP0309634A1 (en) Environment-assisted high-efficiency integrated heating and cooling system
KR20200029987A (en) Infinite Power Heat Engine without Waste Heat
RU2016211C1 (en) Steam-gas plant
FR2462584A1 (en) Solar panel driven piston compressor - connected into refrigeration or heat pump circuit with integral condensers and evaporator

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse