GR20170200053U - Closed-circuit turbine arrangement for power generation - Google Patents
Closed-circuit turbine arrangement for power generation Download PDFInfo
- Publication number
- GR20170200053U GR20170200053U GR20170200053U GR20170200053U GR20170200053U GR 20170200053 U GR20170200053 U GR 20170200053U GR 20170200053 U GR20170200053 U GR 20170200053U GR 20170200053 U GR20170200053 U GR 20170200053U GR 20170200053 U GR20170200053 U GR 20170200053U
- Authority
- GR
- Greece
- Prior art keywords
- turbine
- fluid
- closed circuit
- energy
- thermal
- Prior art date
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 4
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Description
Διάταξη κλειστού κυκλώματος στροβίλου για την παραγωγή ενέργειας. Closed loop turbine arrangement for power generation.
Η διάταξη κλειστού κυκλώματος στροβίλου, εφεξής ΔΚΚΣ, αφορά την δημιουργία μηχανής, η οποία θα αντιστρέφει τον ψυκτικό κύκλο έτσι ώστε δίνοντας θερμότητα στο κατάλληλό ρευστό μέσο, θα παράγουμε κινητική ενέργεια στον στρόβιλο, όπου και θα την εκμεταλλευόμαστε όπως εμείς επιθυμούμε κατά περίπτωση. The closed-circuit turbine arrangement, hereinafter referred to as the DCC, concerns the creation of a machine, which will reverse the cooling cycle so that by giving heat to the appropriate fluid medium, we will produce kinetic energy in the turbine, where we will exploit it as we wish in each case.
Έως και σήμερα η θερμική ενέργεια που παρουσιάζεται με την μορφή χαμηλών θερμοκρασιών, δεν μπορούσε να προσφέρει στον άνθρωπο τίποτε περισσότερο από την θέρμανση του χώρου και του νερού του. Ακόμα και στις μέρες μας όλες οι ψυκτικές μηχανές που προσφέρουν στον άνθρωπο ψύξη ( ψυγείο, κλιματιστικό ή αντλία θερμότητας), αποβάλουν από τον συμπυκνωτή τους μεγάλες ποσότητες θερμικής ενέργειας, την οποία θερμική ενέργεια αν δεν την εκμεταλλευτούμε για την θέρμανση του νερού και του χώρου μας, τότε απλά την απελευθερώνουμε άσκοπα στο περιβάλλον. Until today, the thermal energy presented in the form of low temperatures, could not offer man anything more than the heating of his space and water. Even nowadays, all the refrigeration machines that offer people cooling (refrigerator, air conditioner or heat pump), expel from their condenser large amounts of thermal energy, which thermal energy if we do not take advantage of it to heat our water and space , then we simply release it needlessly into the environment.
Μιας σύντομη περιγραφή των ήδη γνωστών περί ψυκτικών μηχανών, θα μας βοηθήσει να κατανοήσουμε τον σκοπό της ΔΚΚΣ. Μια ψυκτική μηχανή απλά μεταφέρει την θερμότητα από ένα σημείο σε ένα άλλο, έτσι πάντα στον εξατμιστή έχουμε απορρόφηση θερμότητας ίση με Q1, στον συμπιεστή απόδοση μηχανικού έργου που μετατρέπετε σε θερμική ενέργεια ίση με Q2 και στον συμπυκνωτή αποβολή θερμότητας ίση με Q1+Q2=Q3 . Δηλαδή για να αποβάλουμε θερμική ενέργεια από ένα σημείο (έτσι ώστε να δημιουργήσουμε ψύξη), χρησιμοποιούμε ενέργεια και το σύνολο αυτής της ενέργειας το αποβάλουμε, χωρίς καμία χρήση στο περιβάλλον. Αυτό συμβαίνει γιατί η θερμοκρασία του συμπυκνωτή σε μία ψυκτική μηχανή δεν ξεπερνάει τους 90c°, που έχει ως αποτέλεσμα τη δυσκολία εκμετάλλευσης της για κάτι περισσότερο από την θέρμανση χώρου και νερού χρήσης. A brief description of the already known refrigerating machines will help us understand the purpose of the DKKS. A refrigerating machine simply transfers heat from one point to another, so always in the evaporator we have heat absorption equal to Q1, in the compressor performance of mechanical work that you convert into thermal energy equal to Q2 and in the condenser heat rejection equal to Q1+Q2=Q3 . That is, to remove thermal energy from a point (so as to create cooling), we use energy, and the totality of this energy is removed, without any use in the environment. This happens because the temperature of the condenser in a refrigerating machine does not exceed 90c°, which results in the difficulty of exploiting it for anything more than space and water heating.
Σε αυτό το σημείο έρχεται και δίνη λύση η ΔΚΚΣ γιατί εκμεταλλεύεται αυτά τα θερμικά απόβλητα με σκοπό την καθαρή παραγωγή ενέργειας. At this point, DKKS comes up with a solution because it exploits this thermal waste for the purpose of clean energy production.
Η ΔΚΚΣ δεν έχει αποκλειστική σχέση λειτουργίας με μια ψυκτική μηχανή, μπορεί να εκμεταλλευτεί οποιοδήποτε θερμικό φορτίο που παρουσιάζεται με την μορφή χαμηλών θερμοκρασιών και κρίνεται ακατάλληλο εκμετάλλευσης για κάθε άλλη γνωστή μέθοδο παραγωγής ενέργειας. Παρόλα αυτά στην περίπτωση μιας αντλίας θερμότητας ή μιας σύγχρονης ψυκτικής μηχανής για την παραγωγή ψύξης σε θαλάμους, κρίνεται πολύ ελκυστική η συνεργασία με την ΔΚΚΣ εφόσον θεωρείτο από τον εφευρέτη, ότι η συνεργασία αυτή μπορεί να αγγίξει το επίπεδο της ενεργειακής αυτονομίας, ακόμη και την παραγωγή περίσσιας ενέργειας. The DKKS does not have an exclusive operating relationship with a refrigeration machine, it can take advantage of any thermal load that presents itself in the form of low temperatures and is deemed unsuitable for exploitation for any other known energy production method. Nevertheless, in the case of a heat pump or a modern refrigerating machine for the production of cooling in chambers, the cooperation with the DKKS is considered very attractive since it was considered by the inventor, that this cooperation can reach the level of energy autonomy, even the production excess energy.
Μια ήδη γνωστή μέθοδος παραγωγής ενέργειας είναι και αυτή του ατμοστροβίλου, όπου διοχετεύεται θερμική ενέργεια στο μέσο (νερό) και λόγο της θέρμανσης του δημιουργούμε υψηλή πίεση σε ένα καζάνι το οποίο εκτονώνετε στον στροβιλοκινητήρα με αποτέλεσμα την περιστροφή του και κατ επέκταση την παραγωγή ενέργειας. Στην περίπτωση των θερμικών φορτίων που παρουσιάζονται στον συμπυκνωτή μιας ψυκτικής μηχανής, αυτή η μέθοδος δεν μπορεί να προσφέρει τίποτε, γιατί η θερμοκρασία λειτουργίας του ατμοστρόβιλου ξεπερνάει τους 500C°. Με παρόμοιο τρόπο η ΔΚΚΣ εκμεταλλεύεται αυτά τα φορτία ως εξής. An already known method of energy production is also that of the steam turbine, where thermal energy is channeled into the medium (water) and due to its heating we create high pressure in a boiler which you release in the turbine engine, resulting in its rotation and consequently the production of energy. In the case of the thermal loads presented in the condenser of a refrigerating machine, this method cannot offer anything, because the operating temperature of the steam turbine exceeds 500C°. In a similar manner, the DCS exploits these loads as follows.
Το βασικό χαρακτηριστικό του κυκλώματος της ΔΚΚΣ είναι ότι λειτουργεί αυστηρώς κλειστό για την αποφυγή διαρροής του μέσου που θα χρησιμοποιήσουμε, με δύο βασικά μέρη εναλλαγής της θερμότητας, το πρώτο ο θάλαμος εξάτμισης(Ι) όπου και είναι το σημείο που παρέχουμε την εν λόγο θερμική ενέργεια (6) στο σύστημα μας και το δεύτερο είναι το στοιχείο συμπύκνωσης(2) όπου και αποβάλουμε την θερμότητα (7) του μέσου από το σύστημα για την επίτευξη της επιθυμητής πτώσης πίεσης. Δημιουργώντας σε ένα σύστημα δυο σημεία με διαφορετικές θερμοκρασίες και ταυτόχρονα διαφορετικές πιέσεις, τότε και το σύστημα προσπαθώντας να εξισορροπήσει δημιουργεί κίνηση αερίων από το σημείο με υψηλή πίεση προς το σημείο με χαμηλή πίεση. Διατηρώντας τα σημεία με την θερμοκρασιακή διαφορά και παράλληλα πίεση στο σύστημα, τότε δημιουργούμε έναν κύκλο κίνησης αερίων. Στην βάση αυτής της θεωρίας και τροφοδοτώντας συνεχώς τον θάλαμο εξάτμισης με το ψυχρότερο συμπυκνωμένο μέσο που παραλαμβάνουμε από το τελείωμα του συμπυκνωτή, διατηρούμε μια συνεχή και αδιάκοπη ροή με αρκετά υψηλή πίεση, έτσι τοποθετώντας έναν στρόβιλο (3), στο τέλος του θαλάμου εξάτμισης, παράγουμε στον άξονα του την επιθυμητή κινητική ενέργεια για την κατά περίπτωση εκμετάλλευση της. Για την μετάδοση της θερμότητας στον θάλαμο εξάτμισης χρησιμοποιούμε έναν εναλλάκτη θερμότητας (5) υψηλής απόδοσης, ενώ για την συνεχή τροφοδοσία του θαλάμου εξάτμισης με προς θέρμανση ρευστό, χρησιμοποιούμε αντλία (4) που κινείται είτε αυτόνομα είτε με απευθείας κίνηση από τον άξονα του στροβιλοκινητήρα της ΔΚΚΣ. The main feature of the DKKS circuit is that it works strictly closed to avoid leakage of the medium we will use, with two main heat exchange parts, the first is the evaporation chamber (I) where it is the point where we provide the thermal energy in question (6) in our system and the second is the condensing element (2) where we remove the heat (7) of the medium from the system to achieve the desired pressure drop. By creating in a system two points with different temperatures and at the same time different pressures, then the system trying to balance creates gas movement from the point with high pressure to the point with low pressure. Keeping the points with the temperature difference and simultaneously pressure in the system, then we create a cycle of gas movement. On the basis of this theory and by continuously feeding the evaporation chamber with the colder condensed medium received from the end of the condenser, we maintain a continuous and uninterrupted flow with a sufficiently high pressure, thus placing a turbine (3), at the end of the evaporation chamber, we produce on its axis the desired kinetic energy for its exploitation as the case may be. To transmit the heat to the exhaust chamber we use a high efficiency heat exchanger (5), while for the continuous supply of the exhaust chamber with fluid to be heated, we use a pump (4) that moves either autonomously or with direct drive from the turbine engine shaft DKKS.
Το μέσο που θα χρησιμοποιήσουμε δεν θα μπορούσε να είναι το νερό, η θερμοκρασία που λειτουργεί το σύστημα είναι πολύ χαμηλή για να επηρεάσει την κατάσταση του νερού, όμως πολλά από τα νέας τεχνολογίας ψυκτικά μέσα παρουσιάζουν εξαιρετικά πολύ μεγάλες καμπύλες πίεσης θερμοκρασίας με αποτέλεσμα να αυξάνει απότομα η πίεση τους για μικρή θερμοκρασιακή μεταβολή και να έχουμε αρκετά μεγάλη διαφορά πίεσης ανάμεσα στα δύο προαναφερθέντα βασικά μέρη. The medium we will use could not be water, the temperature at which the system operates is too low to affect the state of the water, however many of the new technology refrigerants present extremely large temperature pressure curves resulting in a sharp increase their pressure for a small temperature change and to have a large enough pressure difference between the two aforementioned main parts.
Το περιβάλλον όπου θα λειτουργήσει η διάταξη, ορίζει και το ψυκτικό μέσο που θα χρησιμοποιήσουμε. Αυτό γίνεται για την σωστή λειτουργία της διάταξης κάτω από οποιαδήποτε κλιματική συνθήκη, εφόσον αυτό που επιδιώκουμε είναι η διαφορά πίεσης ανάμεσα στα δύο μέρη, ανεξαρτήτως αν αυτό έχει προκληθεί από θερμότητα με την συμβατική έννοια του όρου (αντιληπτή από τον άνθρωπο) είτε με την ευρεία έννοια του όρου θερμότητα, μιας και το -1C<0>είναι πολύ θερμότερο του -50C°. The environment where the device will operate also defines the refrigerant we will use. This is done for the correct operation of the arrangement under any climatic condition, since what we are looking for is the pressure difference between the two parts, regardless of whether this has been caused by heat in the conventional sense of the term (perceived by humans) or in the broad meaning of the term heat, since -1C<0> is much warmer than -50C°.
Θεωρούμε για παράδειγμα μια αντλία θερμότητας που λειτουργεί για οικιακή θέρμανση και ψύξη, με συντελεστή απόδοσης (cop) 5, η οποία λειτουργεί για την θέρμανση του χώρου και καταναλώνει ηλεκτρική ενέργεια W ίση με Q, για να μεταφέρει θερμική ενέργεια 4Q έτσι θα διοχετεύσει στον χώρο θερμότητα σχεδόν ίση με 5Q. Αντί αυτού διοχετεύουμε την θερμότητα 5Q στον θάλαμο εξάτμισης της ΔΚΚΣ όπου βάση της λειτουργίας της εφεύρεσης και τον βαθμό απόδοσης του στροβίλου (≥40%), θα παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια ίση με 2Q και περίσσια θερμότητα στον συμπυκνωτή ίση με 3Q. Έτσι επιτυγχάνουμε παραγωγή περίσσιας ενέργειας, 2Q-Q=Q και θέρμανση του χώρου 3Q. Στην περίπτωση της ψύξης του χώρου έχουμε καλύτερη απόδοση αφού η θερμότητα που αφαιρούμε από τον χώρο είναι ίση με 4Q. η οποία παραμένει ως έχει. Consider for example a heat pump that works for domestic heating and cooling, with a coefficient of performance (cop) of 5, that works for space heating and consumes electrical energy W equal to Q, to transfer thermal energy 4Q so it will channel into the space heat nearly equal to 5Q. Instead we channel the 5Q heat into the exhaust chamber of the CHP where based on the operation of the invention and the degree of efficiency of the turbine (≥40%), we will produce electricity equal to 2Q and excess heat in the condenser equal to 3Q. Thus we achieve excess energy production, 2Q-Q=Q and space heating 3Q. In the case of space cooling, we have a better performance since the heat we remove from the space is equal to 4Q. which remains as is.
Σκοπός της εφεύρεσης είναι η εκμετάλλευση της θερμικής ενέργειας που αποβάλουν στο περιβάλλον όλες οι μηχανές που λειτουργούν με βάση τον κύκλο Sadi Carnot, αλλά και η εκμετάλλευση κάθε θερμικού φορτίου που δεν χρήζει καμίας άλλης εκμετάλλευσης από τον άνθρωπο και εν τέλει αποβάλετε στο περιβάλλον άσκοπα. The purpose of the invention is the exploitation of the thermal energy emitted into the environment by all machines operating on the basis of the Sadi Carnot cycle, but also the exploitation of any thermal load that does not need any other exploitation by humans and in the end is emitted into the environment unnecessarily.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GR20170200053U GR20170200053U (en) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | Closed-circuit turbine arrangement for power generation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GR20170200053U GR20170200053U (en) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | Closed-circuit turbine arrangement for power generation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
GR20170200053U true GR20170200053U (en) | 2018-05-18 |
Family
ID=62488862
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
GR20170200053U GR20170200053U (en) | 2016-09-30 | 2016-09-30 | Closed-circuit turbine arrangement for power generation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
GR (1) | GR20170200053U (en) |
-
2016
- 2016-09-30 GR GR20170200053U patent/GR20170200053U/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10483826B2 (en) | Thermodynamic system for storing/producing electrical energy | |
RU2522262C2 (en) | Thermoelectric energy accumulation system, and thermoelectric energy accumulation method | |
JP2005527730A (en) | Cold power generation plant | |
CN103993921A (en) | Power generating apparatus and method of operating power generating apparatus | |
US9869495B2 (en) | Multi-cycle power generator | |
CN102721224A (en) | Self-generating compression, condensation and refrigeration system | |
Sircar et al. | Performance simulation of ground source heat pump system based on low enthalpy geothermal systems | |
KR20150140061A (en) | Rankine Cycle electricity generation system | |
JP5312644B1 (en) | Air conditioning power generation system | |
KR101315918B1 (en) | Organic rankine cycle for using low temperature waste heat and absorbtion type refrigerator | |
KR20150109102A (en) | Organic Rankine Cycle electricity generation system | |
KR20150105162A (en) | Organic Rankin Cycle electricity generation system | |
KR101977884B1 (en) | Heat pump system for recovery waste heat and coldness | |
CN103615293B (en) | Carbon dioxide heat pump and organic working medium combined power generation system | |
GR20170200053U (en) | Closed-circuit turbine arrangement for power generation | |
CN102434234A (en) | Air source isothermic cold storage engine | |
KR20120117527A (en) | Cooling, heating and hot watet supply system | |
KR200426794Y1 (en) | Heat pump | |
KR101166154B1 (en) | Dual Refrigeration Cycle Heat Pump Using Refrigerant Turbine Generator | |
KR20180067094A (en) | Hybrid heat pump system | |
JP2015210070A (en) | Complex air-conditioning refrigeration system | |
JP2016003849A (en) | Combined air-conditioning water heater | |
JP2009216275A (en) | Heat pump | |
Petrenko et al. | Innovative solar and waste heat driven ejector air conditioners and chillers | |
JPS6145144B2 (en) |