GR20170100159A - Thermal energy-recycling pump - Google Patents
Thermal energy-recycling pump Download PDFInfo
- Publication number
- GR20170100159A GR20170100159A GR20170100159A GR20170100159A GR20170100159A GR 20170100159 A GR20170100159 A GR 20170100159A GR 20170100159 A GR20170100159 A GR 20170100159A GR 20170100159 A GR20170100159 A GR 20170100159A GR 20170100159 A GR20170100159 A GR 20170100159A
- Authority
- GR
- Greece
- Prior art keywords
- energy
- working medium
- heat
- compressor
- pump according
- Prior art date
Links
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 2
- 239000003595 mist Substances 0.000 claims 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000005676 thermoelectric effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
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
- 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
-
- 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
- F01K25/06—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 mixtures of different fluids
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C1/00—Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid
- F02C1/002—Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid using an auxiliary fluid
- F02C1/005—Gas-turbine plants characterised by the use of hot gases or unheated pressurised gases, as the working fluid using an auxiliary fluid being recirculated
Abstract
Description
Αντλία ενέργειας θερμικής ανακύκλωσης. Thermal recycling energy pump.
ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ DESCRIPTION
Η αντλία ενέργειας θερμικής ανακύκλωσης απορροφά και συγκεντρώνει σε σημείο την θερμική ενέργεια του ατμοσφαιρικού αέρα με σκοπό την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε συνεργασία ηλεκτροπαραγωγών στοιχείων, στόχος της αντλίας ενέργειας θερμικής ανακύκλωσης είναι η μείωση των ενεργειακών απωλειών του συστήματος και όχι τόσο η απόδοση του. The thermal recycling energy pump absorbs and concentrates at a point the thermal energy of the atmospheric air for the purpose of producing electricity in cooperation with electricity generating elements, the objective of the thermal recycling energy pump is to reduce the energy losses of the system and not so much its efficiency.
Έως και σήμερα η ανανεώσιμες πηγές ενέργειας περιορίζονται στην εκμετάλλευση των ακτινών του ηλίου την δύναμη του αέρα των κυμάτων της θάλασσας την καύση βιοκαυσίμων κτλ. με αποτέλεσμα λόγο της μη συνεχούς παροχής και σταθερής ροής των πηγών που προαναφέραμε να καθιστούν τα εν λόγο συστήματα αναξιόπιστα για κύρια παροχή ενέργειας και κατατάσσοντας τα ως βοηθητικά. Ο ερευνητής που παρουσιάζει την παρούσα αντλία ενέργειας μετά από μακρόχρονη θεωρητική και πειραματική έρευνα προσδοκά στην εκμετάλλευση της θερμότητας που εμπεριέχει ο ατμοσφαιρικός αέρας άμεσα ή και την θερμότητα που μπορούμε να προσδώσουμε στον αέρα έμμεσα από άλλες πηγές θερμότητας, με σκοπό την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Αυτό μας δίνει την δυνατότητα να έχουμε μια μόνιμη και σταθερή πηγή ενέργειας όλες τις εποχές του χρόνου, όλες τις ώρες της ημέρας καθιστώντας το σύστημα εξαιρετικά βιώσιμο. Until today, renewable energy sources are limited to the exploitation of the sun's rays, the power of the wind, the waves of the sea, the burning of biofuels, etc. as a result, due to the non-continuous supply and constant flow of the sources we mentioned above, making the systems in question unreliable for main providing energy and classifying them as auxiliary. The researcher who presents this energy pump after a long theoretical and experimental research expects to exploit the heat contained in the atmospheric air directly or the heat that we can add to the air indirectly from other heat sources, in order to produce electricity. This enables us to have a permanent and stable source of energy at all times of the year, at all hours of the day, making the system extremely sustainable.
Τα βασικά μέρη που αποτελούν την αντλία ενέργειας είναι και ο κορμός της φιλοσοφίας με την οποία λειτουργεί η συγκεκριμένη μηχανή. Η δύναμη ενός ηλεκτροκινητήρα (1) περιστρέφει έναν συμπιεστή (2) ο οποίος διοχετεύει με υψηλή πίεση των ατμοσφαιρικό αέρα σε αγωγό (3) που λειτουργεί ως εναλλάκτης θερμότητας, κατά μήκος του αγωγού γίνεται απαγωγή της θερμότητας και χρήση της για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με ηλεκτροπαραγωγά στοιχεία (4), όπως συστήματα οργανικού αλλά και κλασικού κύκλου Ράνκιν ή θερμοηλεκτρικά στοιχεία που λειτουργούν με βάση το θερμοηλεκτρικό φαινόμενο. Στο τέλος του αγωγού υπάρχει μεταβαλλόμενης διατομής ακροφύσιο (5) το οποίο και ελέγχει η πίεση στον αγωγό να παραμένει η επιθυμητή. Κατά την εναλλαγή θερμότητας στον αγωγό για την παραγωγή ενέργειας η περίσσια θερμότητα ανακυκλώνετε στο σύστημα με την βοήθεια του αέρα (14) που κατευθύνετε στην εισαγωγή του συμπιεστή (6). Λόγο της ψύξης του σταθερά συμπιεσμένου αέρα παρατηρούμε ότι κατά την εκτόνωση του στο ακροφύσιο (7) η θερμοκρασία του αέρα είναι μικρότερη του εισερχόμενου αέρα, η ΔΟ ειναι η θερμότητα που απορροφάμε από τον ατμοσφαιρικό αέρα. Στο σύστημα μας όμως ως θερμική ενέργεια υπολογίζουμε και την ηλεκτρική ενέργεια που χρησιμοποιούμε (9) για την περιστροφή του συμπιεστή με αποτέλεσμα να έχουμε συνολικά στο σύστημα μας Qair+ Qm= Qc+ Uair. Αναλυτική έχουμε Qairη θερμότητα που απορροφάμε από τον εισερχόμενο αέρα (13) , Q™ η ηλεκτρική ενέργεια του ηλεκτροκινητήρα η οποία κατά το μεγαλύτερο μέρος μετατρέπεται σε θερμική , Uairη κινητική ενέργεια που έχει ο εξερχόμενος αέρας κατά την εκτόνωση και Qcη ολική θερμότητα που συγκεντρώνεται στον πυρήνα του συστήματος την οποία εκμεταλλεύονται στον εναλλάκτη τα ηλεκτροπαραγωγά συστήματα (4). The basic parts that make up the energy pump are also the core of the philosophy with which this machine works. The power of an electric motor (1) rotates a compressor (2) which channels atmospheric air at high pressure into a duct (3) which acts as a heat exchanger, along the duct the heat is removed and used to produce electricity with power-generating elements (4), such as organic and classic Rankine cycle systems or thermoelectric elements that operate based on the thermoelectric effect. At the end of the pipeline there is a variable cross-section nozzle (5) which controls the pressure in the pipeline to remain at the desired level. When exchanging heat in the pipeline for energy production, the excess heat is recycled in the system with the help of the air (14) that you direct to the compressor inlet (6). Due to the cooling of the constantly compressed air, we notice that during its expansion in the nozzle (7) the temperature of the air is lower than the incoming air, the DO is the heat we absorb from the atmospheric air. In our system, however, as thermal energy, we also calculate the electrical energy we use (9) to rotate the compressor, resulting in a total of Qair+ Qm= Qc+ Uair in our system. Analytical we have Qair heat that we absorb from the incoming air (13), Q™ the electrical energy of the electric motor which for the most part is converted into heat, Uair kinetic energy that the outgoing air has during expansion and Qc the total heat that is concentrated in the core of the system used in the alternator by the power generating systems (4).
Όπως όλα τα συστήματα έτσι και τα ηλεκτροπαραγωγά συστήματα (4) που συνεργάζονται με την αντλία ενέργειας έχουν συγκεκριμένη απόδοση, αυτό σημαίνει ότι ένα μέρος της θερμότητας που λαμβάνουν το μετατρέπουν σε ηλεκτρική ενέργεια (12) και το υπόλοιπο το αποβάλουν ξανά με την μορφή της θερμότητας. Για την επίτευξη βέλτιστης αποδοτικότητα αυτά τα θερμικά απόβλητα η αντλία ενέργειας τα ανακυκλώνει στο σύστημα της αυξάνοντας την εσωτερική ενέργεια που συγκεντρώνεται στον πυρήνα του με την μορφή θερμότητας. Για να επιτευχτεί αυτό αρκεί να κατευθύνουμε τον εργαζόμενο μέσο που προορίζεται να περάσει στην αναρρόφηση του συμπιεστή, να κατευθυνθεί πρώτα από έναν εναλλάκτη θερμότητας (6) που θα απορροφάει την θερμότητα πριν απορριφτεί άσκοπα στην ατμόσφαιρα. Ως αποτέλεσμα αυτού θα έχουμε αύξηση της θερμοκρασίας του εργαζόμενου μέσου άρα και αύξηση της ενέργειας που περιέχει , αλλά και αλλοίωσης της πυκνότητας την οποία δεν επιθυμούμε γιατί επηρεάζει την ειδική θερμότητα του εργαζόμενου μέσου. Για να το αποφύγουμε αυτό εισάγουμε στο σύστημα ένα δεύτερο εργαζόμενο μέσο (8) με διαφορετικά θερμοδυναμικά χαρακτηριστικά από το πρώτο. Like all systems, the power generating systems (4) that cooperate with the energy pump have a specific efficiency, this means that a part of the heat they receive is converted into electrical energy (12) and the rest is expelled again in the form of heat . To achieve optimal efficiency, the energy pump recycles this thermal waste in its system, increasing the internal energy that is concentrated in its core in the form of heat. To achieve this, it is sufficient to direct the working medium destined to pass through the suction of the compressor, to be directed first through a heat exchanger (6) which will absorb the heat before it is unnecessarily discharged into the atmosphere. As a result of this we will have an increase in the temperature of the working medium and therefore an increase in the energy it contains, but also a change in density which we do not want because it affects the specific heat of the working medium. To avoid this we introduce into the system a second working medium (8) with different thermodynamic characteristics from the first.
Με την προσέγγιση ενός παραδείγματος θα προσπαθήσουμε να κατανοήσουμε καλύτερα την λειτουργία μιας αντλίας ενέργειας. Στο παράδειγμα μας θα χρησιμοποιήσουμε ως παραγωγικό (4), πλακέτες με θερμοηλεκτρικά στοιχεία που έχουν απόδοση 5%. Η αντλία ενέργειας θερμικής ανακύκλωσης του παραδείγματος λειτουργεί για την τροφοδοσία συσσωρευτών ηλεκτρικής ενέργειας σε κατοικία, έτσι αν υποθέσουμε ότι Qair+ = Qc+ Uairτότε από τον βαθμό απόδοσης των θερμοηλεκτρικών στοιχείων θα έχουμε ως θερμική ανακύκλωση Qc-(Qc*5%)=Qr. Έτσι με την ανακύκλωση της θερμότητας θα έχουμε : Qair+Qm+xQr= xQc+Uairόπου x είναι ο βαθμός θερμικής ανακύκλωσης του συστήματος. Η αύξηση της θερμότητας του συστήματος θα σταματήσει αυτόματα όταν το χ Q,θα είναι ίσο με το (Qair+ Q<TM>και η περίσσια ηλεκτρική ενέργεια θα είναι ίση με Qair+ Uairκαι η απόδοση του συστήματος θα προσεγγίζει το 100%. Στην έξοδο του συστήματος υπάρχει στρόβιλος (7) που εκμεταλλεύεται την πίεση του εξερχόμενου αέρα (16) για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργεια και έτσι την μεγιστοποίηση της απόδοσης του συστήματος. By approaching an example we will try to better understand the operation of an energy pump. In our example we will use as productive (4), boards with thermoelectric elements that have an efficiency of 5%. The thermal recycling energy pump of the example works to supply electricity accumulators in a residence, so if we assume that Qair+ = Qc+ Uairthen from the efficiency of the thermoelectric elements we will have as thermal recycling Qc-(Qc*5%)=Qr. So with the recycling of the heat we will have: Qair+Qm+xQr= xQc+Uairwhere x is the degree of thermal recycling of the system. The system heat increase will automatically stop when x Q, will be equal to (Qair+ Q<TM>and the excess electrical energy will be equal to Qair+ Uair and the system efficiency will approach 100%. At the system output there is a turbine (7) that takes advantage of the pressure of the outgoing air (16) to generate electricity and thus maximize the efficiency of the system.
Ένα τέτοιο σύστημα θα μπορούσε να λειτουργήσει σε οικιακό βιοτεχνικό αλλά καί βιομηχανικό περιβάλλον, έχει μηδενικούς ρύπους και θεωρητικά θα μπορούσε να εργαστεί σε οποιαδήποτε κατάσταση και περιβάλλον μιας και δεν προϋποθέτει τίποτε άλλο από την δυνατότητα να απορροφά θερμότητα από το περιβάλλον. Η φιλοσοφία λειτουργίας του στηρίζεται στην ανακύκλωση των θερμικών φορτίων που εμπεριέχονται στην ατμόσφαιρα αρχικά και δευτερεύοντος στο σύνολο του πλανήτη, αλλά και την ανακύκλωση των θερμικών απωλειών που προκύπτουν από το συστήματος. Τα εν λόγο θερμικά φορτία παρουσιάζονται με την μορφή χαμηλών θερμοκρασιών και για αυτό τον λόγο δεν είναι δυνατή η εκμετάλλευση τους για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας πέραν της αντλίας ενέργει,ας. Such a system could work in a home craft as well as an industrial environment, it has zero pollutants and theoretically it could work in any situation and environment since it does not require anything other than the ability to absorb heat from the environment. Its operating philosophy is based on the recycling of the thermal loads contained in the atmosphere initially and secondarily throughout the planet, but also the recycling of the thermal losses resulting from the system. The thermal loads in question are presented in the form of low temperatures and for this reason it is not possible to exploit them for the production of electricity beyond the energy pump.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GR20170100159A GR20170100159A (en) | 2017-04-05 | 2017-04-05 | Thermal energy-recycling pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GR20170100159A GR20170100159A (en) | 2017-04-05 | 2017-04-05 | Thermal energy-recycling pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
GR20170100159A true GR20170100159A (en) | 2019-01-25 |
Family
ID=65237448
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
GR20170100159A GR20170100159A (en) | 2017-04-05 | 2017-04-05 | Thermal energy-recycling pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
GR (1) | GR20170100159A (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5704209A (en) * | 1994-02-28 | 1998-01-06 | Ormat Industries Ltd | Externally fired combined cycle gas turbine system |
US20020116930A1 (en) * | 2001-01-24 | 2002-08-29 | Power Technology, Incorporated | Combined cycle for thermal energy conversion |
WO2011154983A1 (en) * | 2010-06-10 | 2011-12-15 | Turboden S.R.L. | Orc plant with a system for improving the heat exchange between the source of hot fluid and the working fluid |
US20130312415A1 (en) * | 2012-05-28 | 2013-11-28 | Gennady Sergeevich Dubovitskiy | Method for converting of warmth environment into mechanical energy and electricity |
CN103711535A (en) * | 2014-01-14 | 2014-04-09 | 李治国 | Environment thermal energy conversion method and device used for providing power through environment thermal energy |
WO2015050372A1 (en) * | 2013-10-02 | 2015-04-09 | 김영선 | System for generating electricity using compound heat sources |
WO2015050368A1 (en) * | 2013-10-02 | 2015-04-09 | 김영선 | System for generating electricity using air heat source |
-
2017
- 2017-04-05 GR GR20170100159A patent/GR20170100159A/en unknown
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5704209A (en) * | 1994-02-28 | 1998-01-06 | Ormat Industries Ltd | Externally fired combined cycle gas turbine system |
US20020116930A1 (en) * | 2001-01-24 | 2002-08-29 | Power Technology, Incorporated | Combined cycle for thermal energy conversion |
WO2011154983A1 (en) * | 2010-06-10 | 2011-12-15 | Turboden S.R.L. | Orc plant with a system for improving the heat exchange between the source of hot fluid and the working fluid |
US20130312415A1 (en) * | 2012-05-28 | 2013-11-28 | Gennady Sergeevich Dubovitskiy | Method for converting of warmth environment into mechanical energy and electricity |
WO2015050372A1 (en) * | 2013-10-02 | 2015-04-09 | 김영선 | System for generating electricity using compound heat sources |
WO2015050368A1 (en) * | 2013-10-02 | 2015-04-09 | 김영선 | System for generating electricity using air heat source |
CN103711535A (en) * | 2014-01-14 | 2014-04-09 | 李治国 | Environment thermal energy conversion method and device used for providing power through environment thermal energy |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Taccani et al. | Development and experimental characterization of a small scale solar powered organic Rankine cycle (ORC) | |
Moh’d A et al. | A novel hybrid and interactive solar system consists of Stirling engine ̸vacuum evaporator ̸thermoelectric cooler for electricity generation and water distillation | |
CN201650630U (en) | Device generating electricity by solar energy and terrestrial heat | |
Antonelli et al. | Electrical production of a small size Concentrated Solar Power plant with compound parabolic collectors | |
Khan et al. | A study on solar thermal conversion | |
CN102877980A (en) | Phosgene complementation solar sterling power generating system | |
US20120096830A1 (en) | Turbine and method thereof | |
CN104727942A (en) | Fuel gas distributed type energy supply device for cooling inlet air by using solar energy | |
CN102338051A (en) | Solar/ground source heat integrated electricity generation/cold/heating co-supply device | |
CN102080635A (en) | Device for generating electricity by using solar energy and ground heat and using method thereof | |
CN208753989U (en) | A kind of distributed energy resource system based on miniature gas turbine power generation | |
Karaali et al. | Efficiency improvement of gas turbine cogeneration systems | |
Liu et al. | Performance evaluation and optimization of a novel system combining a photovoltaic/thermal subsystem & an organic rankine cycle driven by solar parabolic trough collector | |
CN103161702A (en) | Solar heat multistage power generation system | |
Wang et al. | Experimental study of a novel PV/T-air composite heat pump hot water system | |
GR20170100159A (en) | Thermal energy-recycling pump | |
JP6138495B2 (en) | Power generation system | |
CN204961184U (en) | Multistage single screw rod line focus solar thermal energy electricity federation of integrated fused salt heat accumulation supplies system | |
KR101564813B1 (en) | The power generation system using solar energy | |
CN203980713U (en) | A kind of solar energy auxiliary air conditioner refrigeration plant | |
CN202851278U (en) | Single-cycle low-temperature TR geothermal power generation device | |
CN205090659U (en) | Photovoltaic slot type heat supply refrigerating system | |
CN106288435A (en) | A kind of solar energy thermal-power-generating unit | |
Ragnolo | A techno-economic comparison of a Micro Gas-Turbine and a Stirling Engine for Solar Dish application | |
RU160537U1 (en) | COGENERATION GAS-TURBINE POWER INSTALLATION |