RU104293U1 - DEVICE FOR CONVERSION OF LOW POTENTIAL THERMAL ENERGY ENVIRONMENT INTO MECHANICAL AND ELECTRIC ENERGY - Google Patents
DEVICE FOR CONVERSION OF LOW POTENTIAL THERMAL ENERGY ENVIRONMENT INTO MECHANICAL AND ELECTRIC ENERGY Download PDFInfo
- Publication number
- RU104293U1 RU104293U1 RU2010119666/06U RU2010119666U RU104293U1 RU 104293 U1 RU104293 U1 RU 104293U1 RU 2010119666/06 U RU2010119666/06 U RU 2010119666/06U RU 2010119666 U RU2010119666 U RU 2010119666U RU 104293 U1 RU104293 U1 RU 104293U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- low
- control
- liquid
- circuit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Устройство преобразования низкопотенциальной тепловой энергии окружающей среды в механическую и электрическую энергию, содержащее блок высокопотенциального источника тепла, замкнутый контур с промежуточным теплоносителем, силовую турбину, теплообменники для нагрева и охлаждения рабочего тела для преобразования энергии жидкой и газовой фаз в механическую и электрическую энергию за счет использования разности температуры окружающей среды, при воздействии на низкокипящую жидкость, отличающееся тем, что накопитель тепловой энергии блока источника тепла соединен с теплообменником корпуса теплового компрессора через разделительные шаровые краны, мембрана в корпусе теплового компрессора соединена с всасывающим и нагнетательным клапанами воздушной среды, патрубки газообразной и жидкой фаз низкотемпературной кипящей жидкости корпуса теплового компрессора соединены с камерой охлаждения через разделительные клапаны газообразной и жидкой фаз низкотемпературной кипящей жидкости, контур охлаждения камеры охлаждения соединен с блоком охлаждения, цепи управления разделительными клапанами газообразной и жидкой фаз низкотемпературной кипящей жидкости соединены с блоком усиления мощности, который соединен цепью управления клапанами с устройством управления, который соединен цепью питания с блоком контроля и управления, а к блоку контроля и управления присоединен вход от внешнего источника электрической энергии (стационарная промышленная сеть и/или внешний независимый источник) для первичного пуска устройства управления, также содержит цепь генератора тока, цепь выхода электрического тока, причем A device for converting low-potential thermal energy of the environment into mechanical and electrical energy, containing a block of a high-potential heat source, a closed loop with an intermediate heat carrier, a power turbine, heat exchangers for heating and cooling the working fluid for converting the energy of the liquid and gas phases into mechanical and electrical energy through the use of the difference in ambient temperature when exposed to a low-boiling liquid, characterized in that the thermal energy storage device b the heat source lock is connected to the heat exchanger of the heat compressor housing through dividing ball valves, the membrane in the heat compressor housing is connected to the suction and discharge valves of the air medium, the gaseous and liquid phases of the low-temperature boiling liquid of the heat compressor housing are connected to the cooling chamber through the separation valves of the gaseous and liquid phases low-temperature boiling liquid, the cooling circuit of the cooling chamber is connected to the cooling unit, the control circuit times The vent valves of the gaseous and liquid phases of the low-temperature boiling liquid are connected to a power amplification unit, which is connected by a valve control circuit to a control device, which is connected by a power circuit to a control and control unit, and an input from an external source of electric energy is connected to the control and control unit (stationary industrial network and / or external independent source) for the initial start-up of the control device also comprises a current generator circuit, an electric current output circuit,
Description
Область примененияApplication area
Полезная модель относится к энергомашиностроению, и устройствам преобразования низкопотенциальной тепловой энергии окружающей среды и/или техногенных процессов за счет использования разности их температур, при воздействии разности температур на низкотемпературную кипящую жидкость (например, фреон), и использование ее переходов в агрегатные состояния из жидкой в газообразную фазы для экологически чистого преобразования энергии расширения газообразной фазы низкотемпературной кипящей жидкости в механическую энергию мембраны воздушного компрессора, и механическую энергию вращения воздушной турбины в электрическую.The utility model relates to power engineering, and devices for converting low-potential thermal energy of the environment and / or technogenic processes through the use of their temperature difference when a temperature difference affects a low-temperature boiling liquid (for example, freon), and the use of its transitions to aggregate states from liquid to gaseous phase for the environmentally friendly conversion of the expansion energy of the gaseous phase of a low-temperature boiling liquid into the mechanical energy of an air membrane compressor, and the mechanical energy of rotation of the air turbine into electric.
Уровень техникиState of the art
Известен способ получения механической энергии вращения за счет комплексного использования разности температур морской воды на разных ее уровнях и гравитационного взаимодействия без расходования топливо-энергетических ресурсов. Сущностью данного изобретения является: равномерно по окружности частично погруженного в воду ротора установлены теплочувствительные элементы (ТЭ), связанные с грузом, выполненным в виде массивного обода, с возможностью его радиального перемещения при изменении температуры окружающей среды, что обеспечивается созданием в верхней и нижней частях ротора соответственно зон нагрева и охлаждения, первой из которых является окружающий воздух, а вторая образована емкостью в виде лотка, который сообщается с верхней частью трубопровода, поднимающему вверх, как по сообщающемуся сосуду, холодную воду из глубинных ее слоев. Ротор снабжен лопатками для перемешивания воды по лотку от верхней части трубопровода. Вращение ротора осуществляется за счет момента сил тяжести F, создаваемых грумами при разных расстояниях Р2 и Р1 боковых частей обода от оси в зависимости от нагрева и охлаждения ТЭ. (См. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ВРАЩЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Б.Ф.КОЧЕТКОВА) МПК 6 F03G 7/05, F03G 7/06).There is a method of obtaining mechanical rotation energy due to the integrated use of the temperature difference of sea water at different levels and gravitational interaction without spending fuel and energy resources. The essence of this invention is: uniformly around the circumference of a partially immersed rotor installed heat-sensitive elements (FC) associated with the load, made in the form of a massive rim, with the possibility of its radial movement with changing ambient temperature, which is achieved by creating in the upper and lower parts of the rotor respectively, heating and cooling zones, the first of which is ambient air, and the second is formed by a container in the form of a tray that communicates with the upper part of the pipeline, raise upward, as if in a communicating vessel, cold water from its deepest layers. The rotor is equipped with blades for mixing water along the tray from the top of the pipeline. The rotation of the rotor is due to the moment of gravity F generated by the groom at different distances P2 and P1 of the side parts of the rim from the axis depending on the heating and cooling of the fuel cell. (See METHOD FOR PRODUCING ENVIRONMENTALLY FRIENDLY MECHANICAL ENERGY OF ROTATION AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION BY B.F. KOCHETKOV) IPC 6 F03G 7/05, F03G 7/06).
Однако, этот способ позволяет использовать тепловую энергию только в узком диапазоне температур, также он обладает значительной инерционностью и не может обеспечивать высокий КПД преобразования низкопотенциальной энергии окружающей среды (воды и воздуха) в механическую энергию.However, this method allows the use of thermal energy only in a narrow temperature range, it also has significant inertia and cannot provide high efficiency for converting low-potential environmental energy (water and air) into mechanical energy.
Известен также парокомпрессионные способы термотрансформации, включающие испарение рабочей среды при пониженном давлении, сопровождаемое поглощением тепловой энергии низкотемпературного источника, сжатие рабочей среды в парообразном состоянии с помощью компрессора, охлаждение и конденсацию рабочей среды с передачей, выделяющейся при этом тепловой энергии более высокотемпературному приемнику, и понижение давления рабочей среды (как правило, дросселированием) перед испарением. (См. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения. - М.. Энергия, 1968, с.185 - 212., а также изобретение СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСФОРМАЦИИ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ, RU 2161759, МПК 7 F25B 9/08, F25B 30/02).Steam compression methods of thermal transformation are also known, including the evaporation of the working medium at reduced pressure, accompanied by the absorption of thermal energy of a low-temperature source, the compression of the working medium in the vapor state using a compressor, cooling and condensation of the working medium with the transfer of thermal energy released to the higher-temperature receiver, and lowering pressure of a working environment (as a rule, throttling) before evaporation. (See Energy fundamentals of heat transformation and cooling processes. - M .. Energy, 1968, p.185 - 212., and also the invention METHOD AND DEVICE FOR TRANSFORMATION OF HEAT ENERGY, RU 2161759, IPC 7 F25B 9/08, F25B 30 / 02).
Однако, энергетическая эффективность такого рода устройств сравнительно мала и уступает по эффективности способам на основе низкотемпературных кипящих жидкостей, поскольку требует применения устройства для трансформации тепловой энергии (холодильник или тепловой насос), включающее циркуляционный контур с установленными в нем последовательно испарителем, струйным аппаратом, охладителем (конденсатором), дросселем или детандером, и дополнительный циркуляционный контур (коммуникации), содержащий насос и испаритель высокого давления и подключенный к основному контуру со стороны насоса между охладителем и дросселем, а со стороны испарителя высокого давления - к струйному аппарату. Известна теплосиловая установка, содержащая высокопотенциальный источник тепла, замкнутый контур с промежуточным теплоносителем, силовую турбину, теплообменники для нагрева и охлаждения рабочего тела. (См. изобретение ТЕПЛОТРУБНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, RU2287709, МПК F01K 25/00) Основные недостатки такой установки:However, the energy efficiency of such devices is relatively small and inferior in efficiency to methods based on low-temperature boiling liquids, since it requires the use of a device for transforming thermal energy (a refrigerator or a heat pump), including a circulation circuit with an evaporator, an inkjet apparatus, and a cooler installed in it in series ( condenser), a throttle or expander, and an additional circulation circuit (communications) containing a pump and a high pressure evaporator and connected to the main circuit on the pump side between the cooler and the choke, and on the high pressure evaporator side to the jet apparatus. Known heat power plant containing a high potential heat source, a closed loop with an intermediate heat carrier, a power turbine, heat exchangers for heating and cooling the working fluid. (See the invention HEAT-TUBE ENGINE, RU2287709, IPC F01K 25/00) The main disadvantages of such an installation:
- сложность конструкции, потребность в источниках высоких температур, невозможность использования низкопотенциального тепла в широком диапазоне температур от -50 градусов по Цельсию до +150 градусов по Цельсию, например, от естественных и/или техногенных источников;- the complexity of the design, the need for sources of high temperatures, the inability to use low-grade heat in a wide temperature range from -50 degrees Celsius to +150 degrees Celsius, for example, from natural and / or man-made sources;
- невысокий КПД из-за непроизводительных потерь тепла на образование и конденсацию пара легкокипящей жидкости, который используется для вытеснения вспомогательной жидкости из камеры, а также невозможность использования в цикле низкопотенциального тепла для производства, например, электроэнергии и образования экологически чистой системы преобразования тепла.- low efficiency due to unproductive heat losses due to the formation and condensation of low-boiling liquid vapor, which is used to displace auxiliary liquid from the chamber, as well as the inability to use low-grade heat in the cycle to produce, for example, electricity and the formation of an environmentally friendly heat conversion system.
Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности и достигаемому результату является способ преобразования тепловой энергии в механическую и электрическую энергию - теплосиловая установка, содержащая блок высокопотенциального источника тепла, замкнутый контур с промежуточным теплоносителем, силовую турбину, теплообменники для нагрева и охлаждения рабочего тела для преобразования энергии жидкой и газовой фаз в механическую и электрическую энергию. (См. изобретение «ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА И СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЕЕ РАБОЧЕГО ТЕЛА», RU 2013572, МПК 5 F01K 25/00).Closest to the proposed solution in terms of technical nature and the achieved result is a method of converting thermal energy into mechanical and electrical energy - a heat power plant containing a block of a high potential heat source, a closed loop with an intermediate heat carrier, a power turbine, heat exchangers for heating and cooling the working fluid for energy conversion liquid and gas phases into mechanical and electrical energy. (See the invention “POWER INSTALLATION AND METHOD FOR PREPARING ITS WORKING BODY”, RU 2013572, IPC 5 F01K 25/00).
Основные недостатки такой установки - необходимость и сложность технологии приготовления ее рабочего тела и, как результат, сложность конструкции, потребность в источниках высоких температур, невозможность использования низкопотенциального тепла, например, от естественных или техногенных источников, невысокий КПД.The main disadvantages of such an installation are the need and complexity of the preparation technology of its working fluid and, as a result, the complexity of the design, the need for high temperature sources, the inability to use low potential heat, for example, from natural or man-made sources, low efficiency.
Целью полезной модели является создание устройства преобразования низкопотенциальной тепловой энергии окружающей среды и/или техногенных процессов за счет использования разности их температур, при воздействии разности температур на низкотемпературную кипящую жидкость (например, фреон), и использование ее переходов в агрегатные состояния из жидкой в газообразную фазы для экологически чистого преобразования энергии расширения газообразной фазы низкотемпературной кипящей жидкости в механическую энергию мембраны воздушного компрессора, и механическую энергию вращения воздушной турбины в электрическую.The purpose of the utility model is to create a device for converting low-potential thermal energy of the environment and / or technological processes by using the difference in their temperatures when a temperature difference affects a low-temperature boiling liquid (for example, freon), and using its transitions to aggregate states from liquid to gaseous phases for environmentally friendly conversion of the expansion energy of the gaseous phase of a low-temperature boiling liquid into the mechanical energy of an air compressor membrane ora, aeronautical and mechanical rotation of the turbine into electrical energy.
Реализация полезной моделиUtility Model Implementation
Указанная цель достигается за счет того, что устройство преобразования низкопотенциальной тепловой энергии окружающей среды в механическую и электрическую энергию, содержащее блок высокопотенциального источника тепла, замкнутый контур с промежуточным теплоносителем, силовую турбину, теплообменники для нагрева и охлаждения рабочего тела для преобразования энергии жидкой и газовой фаз в механическую и электрическую энергию за счет использования разности температуры окружающей среды, при воздействии на низкокипящую жидкость, отличающееся тем, что накопитель тепловой энергии блока источника тепла соединен с теплообменником корпуса теплового компрессора через разделительные шаровые краны, мембрана в корпусе теплового компрессора соединена с всасывающим и нагнетательным клапанами воздушной среды, патрубки газообразной и жидкой фаз низкотемпературной кипящей жидкости корпуса теплового компрессора соединены с камерой охлаждения через разделительные клапаны газообразной и жидкой фаз низкотемпературной кипящей жидкости, контур охлаждения камеры охлаждения соединен с блоком охлаждения, цепи управления разделительными клапанами газообразной и жидко фаз низкотемпературной кипящей жидкости соединены с блоком усиления мощности, который соединен цепью управления клапанами с устройством управления, который соединен цепью питания с блоком контроля и управления, а к блоку контроля и управления присоединен вход от внешнего источника электрической энергии (стационарная промышленная сеть и/или внешний независимый источник) для первичного пуска устройства управления, также содержит цепь генератора тока, цепь выхода электрического тока, причем блок контроля и управления снабжен кнопкой включения устройства управления, кнопкой переключения устройства управления в автономный режим и кнопкой выключения, а воздушная турбина соединена с валом генератора тока, и соединена через пневмомагистраль с нагнетательным клапаном мембраны корпуса теплового компрессора.This goal is achieved due to the fact that a device for converting low-potential thermal energy of the environment into mechanical and electrical energy, containing a block of a high-potential heat source, a closed loop with an intermediate heat carrier, a power turbine, heat exchangers for heating and cooling the working fluid for converting liquid and gas phase energy into mechanical and electrical energy due to the use of the difference in ambient temperature when exposed to low-boiling liquid, excellent in that the heat energy storage unit of the heat source unit is connected to the heat exchanger of the heat compressor housing through dividing ball valves, the membrane in the heat compressor housing is connected to the suction and discharge valves of the air medium, the gaseous and liquid phases of the low-temperature boiling liquid of the heat compressor housing are connected to the cooling chamber through the separation valves of the gaseous and liquid phases of the low-temperature boiling liquid, the cooling circuit of the cooling chamber nen with a cooling unit, control circuits for dividing valves of gaseous and liquid phases of low-temperature boiling liquid are connected to a power amplification unit, which is connected by a valve control circuit to a control device, which is connected by a power circuit to a control and control unit, and an input from external source of electrical energy (stationary industrial network and / or external independent source) for the initial start-up of the control device also contains a generator circuit ka, an electric current output circuit, and the control and management unit is equipped with a control device power button, an offline control device switch button and an off button, and the air turbine is connected to the current generator shaft and connected through the pneumatic line to the discharge valve of the membrane of the heat compressor housing.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На Фиг.1 показана конструктивная схема преобразователя низкопотенциальной энергии окружающей среды и/или техногенных процессов, где 1 - Блок источника тепла, 2 - Блок теплового компрессора, 3 - Блок источника холода, 4 - Блок генератора тока, 5 - Накопитель тепловой энергии, 6 - Контур теплового нагрева, 7 - Шаровые краны, 8 - Заливной патрубок, 9 - Корпус теплового компрессора, 10 - Фреон, 11 - Теплообменник, 12 - Мембрана, 13 - Клапан всасывания, 14 - Клапан нагнетания, 15 - Патрубок для газообразной фазы фреона, 16 - Патрубок для жидкой фазы фреона, 17 - Устройство управления, 18 - Цепь управления клапанами, 19 - Блок усиления мощности, 20 - Цепь управления разделительным клапаном газообразной фазы фреона, 21 - Цепь управления разделительным клапаном жидкой фазы фреона, 22 - Клапан разделительный газообразной фазы фреона, 23 - Клапан разделительный жидкой фазы фреона, 24 - Камера охлаждения, 25 - Контур охлаждения, 26 - Блок охлаждения, 27 -Пневмомагистраль, 28 - Воздушная турбина, 29 - Генератор тока, 30 - Блок контроля и управления, 31 - Цепь генератора тока, 32 - Вход от внешнего источника электрического тока, 33 - Выход электрического тока агрегата, 34 - Цепь питания устройства управления 17, 35 - Кнопка включения устройства управления 17, 36 - Кнопка переключения устройства управления в автономный режим от цепи 31, 37 - Кнопка выключения. На Фиг.2. показана диаграмма работы клапана 21 слива жидкой фазы фреона из камеры охлаждения 24 в корпус теплового компрессора 9.Figure 1 shows a structural diagram of a low-potential energy converter of the environment and / or industrial processes, where 1 is a heat source unit, 2 is a heat compressor unit, 3 is a cold source unit, 4 is a current generator unit, 5 is a thermal energy storage device, 6 - Heat heating circuit, 7 - Ball valves, 8 - Inlet pipe, 9 - Heat compressor housing, 10 - Freon, 11 - Heat exchanger, 12 - Membrane, 13 - Suction valve, 14 - Pressure valve, 15 - Pipe for the gas phase of freon , 16 - Branch pipe for a liquid phase of freon, 17 - The device at equalization, 18 - Valve control circuit, 19 - Power amplification unit, 20 - Freon gas phase isolator control circuit, 21 - Freon liquid phase isolator control circuit, 22 - Freon gas phase isolator valve, 23 - Freon liquid phase isolator valve, 24 - Cooling chamber, 25 - Cooling circuit, 26 - Cooling unit, 27 - Pneumatic main, 28 - Air turbine, 29 - Current generator, 30 - Monitoring and control unit, 31 - Current generator circuit, 32 - Input from external electric current source , 33 - Output electric unit current, 34 - Power supply circuit of the control device 17, 35 - Power button for the control device 17, 36 - Button for switching the control device to stand-alone mode from circuit 31, 37 - Power button. Figure 2. shows a diagram of the valve 21 draining the liquid phase of freon from the cooling chamber 24 into the housing of the thermal compressor 9.
На Фиг.3. показана диаграмма работы клапана 22 удаления газообразной фазы фреона из корпуса теплового компрессора 9 в камеру охлаждения 24.In figure 3. shows a diagram of the valve 22 of the removal of the gaseous phase of freon from the housing of the thermal compressor 9 in the cooling chamber 24.
На Фиг.4. показана диаграмма изменение давления фреона в корпусе теплового компрессора 9, воздействующего на мембрану 12.Figure 4. shows a diagram of the change in pressure of freon in the housing of the thermal compressor 9, acting on the membrane 12.
На диаграммах:In the diagrams:
Трк - время работы теплового компрессора в режиме нагнетания воздуха,Тrk - operating time of the thermal compressor in the air injection mode,
Тсп - время совмещенного открытия клапанов 22 и 23, Ти - время длительности импульса управления клапанами (одинаково для клапанов 22 и 23), Тп - время длительности периода сигнала управления (одинаково для клапанов 22 и 23), Тсф - время слива фреона через клапан 23 из камеры охлаждения 24 в корпус теплового насоса 9, ΔT - время фазы задержки сигнала управления клапаном 23 слива жидкой фазы фреона из камеры охлаждения 24, по отношению к сигналу управления клапаном 22 для удаления газообразной фазы фреона из корпуса теплового насоса 9.Тsp - time of combined opening of valves 22 and 23, Тi - time of valve control pulse duration (the same for valves 22 and 23), Тп - time of control signal period (same for valves 22 and 23), Тсф - freon discharge time through valve 23 from the cooling chamber 24 to the heat pump body 9, ΔT is the time of the delay phase of the control signal of the valve 23 for draining the freon liquid phase from the cooling chamber 24, with respect to the control signal of the valve 22 for removing the gaseous phase of freon from the heat pump body 9.
Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation
Устройство может быть реализовано на основе преобразователя низкопотенциальной энергии окружающей среды и/или техногенных процессов.The device can be implemented on the basis of a converter of low potential environmental energy and / or industrial processes.
Посредством использования низкопотенциальной тепловой энергии окружающей среды и/или техногенных процессов, а именно: разности их температур, путем воздействия на низкотемпературную кипящую жидкость (например, фреон), происходит изменение ее агрегатного состояния - переход из жидкой в газообразную фазы и наоборот, выполняется экологически чистое преобразование энергии расширения газообразной фазы низкотемпературной кипящей жидкости в механическую энергию мембраны воздушного компрессора, и далее в механическую энергию вращения воздушной турбины в электрическую.Through the use of low-potential thermal energy of the environment and / or technogenic processes, namely, the difference in their temperature, by affecting a low-temperature boiling liquid (for example, freon), its aggregate state changes - the transition from the liquid to the gaseous phase and vice versa, an environmentally friendly the conversion energy of the expansion of the gaseous phase of the low-temperature boiling liquid into the mechanical energy of the membrane of the air compressor, and then into the mechanical energy of rotation Ear turbine into electrical energy.
Принцип работы устройства основан на преобразовании низкопотенциальной тепловой энергии окружающей среды и/или техногенных процессов за счет использования разности их температур, при воздействии разности температур на низкотемпературную кипящую жидкость (например, фреон), и использование ее переходов в агрегатные состояния из жидкой в газообразную фазы для экологически чистого преобразования энергии расширения газообразной фазы низкотемпературной кипящей жидкости в механическую энергию мембраны воздушного компрессора, и механическую энергию вращения воздушной турбины в электрическую. Устройство реализуется применением блока высокопотенциального источника тепла, замкнутый контур с промежуточным теплоносителем, силовую турбину, теплообменники для нагрева и охлаждения рабочего тела для преобразования энергии жидкой и газовой фаз в механическую и электрическую энергию. Отличием устройства является накопитель тепловой энергии блока источника тепла соединен с теплообменником корпуса теплового компрессора через разделительные шаровые краны, мембрана в корпусе теплового компрессора соединена с всасывающим и нагнетательным клапанами воздушной среды, патрубки газообразной и жидкой фаз низкотемпературной кипящей жидкости корпуса теплового компрессора соединены с камерой охлаждения через разделительные клапаны газообразной и жидкой фаз низкотемпературной кипящей жидкости, контур охлаждения камеры охлаждения соединен с блоком охлаждения, цепи управления разделительными клапанами газообразной и жидкой фаз низкотемпературной кипящей жидкости соединены с блоком усиления мощности, который соединен цепью управления клапанами с устройством управления, который соединен цепью питания с блоком контроля и управления, к блоку контроля и управления присоединен вход от внешнего источника электрической энергии (стационарная промышленная сеть и/или внешний независимый источник) для первичного пуска устройства управления, цепь генератора тока, цепь выхода электрического тока, блок контроля и управления снабжен кнопкой включения устройства управления, кнопкой переключения устройства управления в автономный режим и кнопкой выключения, воздушная турбина соединена с валом генератора тока, и соединена через пневмомагистраль с нагнетательным клапаном мембраны корпуса теплового компрессора.The principle of operation of the device is based on the conversion of low-potential thermal energy of the environment and / or technogenic processes through the use of a temperature difference when a temperature difference affects a low-temperature boiling liquid (for example, freon), and the use of its transitions to aggregate states from liquid to gaseous phases for environmentally friendly conversion energy of expansion of the gaseous phase of a low-temperature boiling liquid into the mechanical energy of the membrane of an air compressor, and ical air turbine rotation energy into electrical energy. The device is implemented using a block of a high potential heat source, a closed loop with an intermediate heat carrier, a power turbine, heat exchangers for heating and cooling the working fluid to convert the energy of the liquid and gas phases into mechanical and electrical energy. The difference between the device is the thermal energy storage unit of the heat source unit is connected to the heat exchanger of the heat compressor casing through dividing ball valves, the membrane in the heat compressor casing is connected to the suction and discharge valves of the air medium, the gaseous and liquid phases of the low-temperature boiling liquid of the heat compressor casing are connected to the cooling chamber through isolation valves for the gaseous and liquid phases of the low-temperature boiling liquid, the cooling circuit of the chamber lodgement is connected to the cooling unit, the control circuit of the separation valves of the gaseous and liquid phases of the low-temperature boiling liquid is connected to the power amplification unit, which is connected by the valve control circuit to the control device, which is connected by a power circuit to the control and control unit, the input from an external source of electrical energy (stationary industrial network and / or an external independent source) for the initial start-up of the control device, the generator circuit and the electric current output circuit, and the control unit controls the power button is provided with a control device, the switching button control device in an autonomous mode and use off-air turbine is connected to the alternator shaft and connected through a discharge valve pnevmomagistral membrane thermal compressor housing.
Принцип работы преобразователя низкопотенциальной энергии окружающей среды и/или техногенных процессов основан на следующем.The principle of operation of the low-potential energy converter of the environment and / or industrial processes is based on the following.
Начальное состояние устройства. Шаровые клапаны - 7 закрыты. Низкотемпературная кипящая жидкость (например, фреон) - 10 залит в корпус теплового компрессора - 9, через заливной патрубок 8. Кнопкой - 36 запускается по цепи - 34 устройство управление 17 и по цепи 18 через блок усиления мощности 19 по цепям управления 20 и 21 поступают сигналы управления клапанами 22 и 23. Диаграмма работы клапанов представлена на Фиг.2 и Фиг.3.The initial state of the device. Ball valves - 7 closed. Low-temperature boiling liquid (for example, freon) - 10 is poured into the case of the thermal compressor - 9, through the filler pipe 8. Using the button - 36, the control device 17 is launched on the circuit 34 and on the circuit 18 through the power amplification unit 19, the control circuits 20 and 21 are received control signals of valves 22 and 23. A diagram of the operation of the valves is presented in Fig.2 and Fig.3.
Работа устройства. Открываются шаровые клапаны - 7, и через контур теплового нагрева - 6 от накопителя тепловой энергии 5 в теплообменник - 11, размещенный в корпусе теплового компрессора - 9, подается тепловая энергия, которая приводит к фазовому переходу от жидкой фазы низкотемпературной кипящей жидкости - 10 в фазу газообразного состояния, и давление в корпусе теплового насоса - 9 возрастает (см. Фиг.4).The operation of the device. Ball valves - 7 are opened, and through the thermal heating circuit - 6 from the thermal energy storage 5 to the heat exchanger - 11 located in the housing of the thermal compressor - 9, thermal energy is supplied, which leads to a phase transition from the liquid phase of the low-temperature boiling liquid - 10 to phase gaseous state, and the pressure in the body of the heat pump - 9 increases (see Figure 4).
В соответствии с Фиг.2, Фиг.3, диаграммы работы клапанов - 22 и 23, и цикл работы теплового компрессора - 9, происходит в соответствии с процессами, представленными на Фиг.4, которые могут быть представлены в виде следующих фаз, определяемых через временные параметры работы клапанов 22 и 23.In accordance with Figure 2, Figure 3, the diagrams of operation of the valves - 22 and 23, and the cycle of operation of the thermal compressor - 9, occurs in accordance with the processes presented in Figure 4, which can be represented in the form of the following phases, determined through time parameters of valves 22 and 23.
Фаза 1. Вскипание фреона и возрастание давления в корпусе теплового компрессора - 9 и выпуск воздуха из клапана - 14 (Трк). Клапаны 22 и 23 закрыты. Фаза 2. Открытие клапана - 22 и поступление в камеру охлаждения - 24 газообразной фазы низкотемпературной кипящей жидкости, резкое падение давления в камере охлаждения - 24, и, как результат, дальнейшее всасывание газообразной фазы низкотемпературной кипящей жидкости в камеру охлаждения - 24, и конденсация ее в жидкость в нижней части камеры охлаждения - 24 (Tсп).Phase 1. Freon boiling and pressure increase in the case of the thermal compressor - 9 and air release from the valve - 14 (Тrk). Valves 22 and 23 are closed. Phase 2. Opening the valve - 22 and the gaseous phase of the low-temperature boiling liquid entering the cooling chamber - 24, a sharp drop in pressure in the cooling chamber - 24, and, as a result, the further absorption of the gaseous phase of the low-temperature boiling liquid into the cooling chamber - 24, and its condensation into the liquid in the lower part of the cooling chamber - 24 (Tsp).
Фаза 3. Открытие клапана - 23 со временем совмещенного открытия клапанов 22 и 23 (Tсп). За счет избыточного давления жидкой фазы низкотемпературной кипящей жидкости в камере охлаждения - 24, последняя поступает в патрубок 16 и за тем в корпус теплового компрессора - 9. Транспортное запаздывание жидкой фазы низкотемпературной кипящей жидкости при движении в патрубке - 16 и времени совместного открытия клапанов 22 и 23 - Tсп, обеспечивается синхронизация процессов фазовых переходов жидкость - газ и наоборот.Phase 3. Valve opening - 23 with the combined opening time of valves 22 and 23 (Tsp). Due to the excess pressure of the liquid phase of the low-temperature boiling liquid in the cooling chamber - 24, the latter enters the pipe 16 and then into the housing of the thermal compressor - 9. Transport delay of the liquid phase of the low-temperature boiling liquid during movement in the pipe - 16 and the time of the joint opening of valves 22 and 23 - Tsp, provides synchronization of the processes of phase transitions liquid - gas and vice versa.
Фаза 4. Закрытие клапана - 22 и клапана - 23 (Трк). Переход к Фазе 1. Далее цикл работы теплового компрессора повторяется.Phase 4. Closing of the valve - 22 and valve - 23 (Trk). Transition to Phase 1. Next, the cycle of operation of the thermal compressor is repeated.
Изменение давления в корпусе теплового компрессора - 9 нагнетает воздух в мембрану через клапан 13 и через клапан - 14 по воздушной магистрали - 27 воздух поступает на воздушную турбину - 28, вращающую генератор тока - 29, выход которого соединен цепью 31 с блоком контроля и управления - 30.The change in pressure in the housing of the heat compressor - 9 pumps air into the membrane through valve 13 and through valve - 14 through the air line - 27 air enters the air turbine - 28, the rotary current generator - 29, the output of which is connected by a circuit 31 to the control and control unit - thirty.
При выходе на рабочий режим генератора тока - 29, выполняется переключение кнопкой 36 перевод устройства в автономный режим работы и подключение выхода электрического тока - 33 к цепи - 31 генератора тока - 29.Upon reaching the operating mode of the current generator - 29, the button 36 is switched to transfer the device to stand-alone operation and the output of the electric current - 33 is connected to the circuit - 31 of the current generator - 29.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010119666/06U RU104293U1 (en) | 2010-05-19 | 2010-05-19 | DEVICE FOR CONVERSION OF LOW POTENTIAL THERMAL ENERGY ENVIRONMENT INTO MECHANICAL AND ELECTRIC ENERGY |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010119666/06U RU104293U1 (en) | 2010-05-19 | 2010-05-19 | DEVICE FOR CONVERSION OF LOW POTENTIAL THERMAL ENERGY ENVIRONMENT INTO MECHANICAL AND ELECTRIC ENERGY |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU104293U1 true RU104293U1 (en) | 2011-05-10 |
Family
ID=44733129
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010119666/06U RU104293U1 (en) | 2010-05-19 | 2010-05-19 | DEVICE FOR CONVERSION OF LOW POTENTIAL THERMAL ENERGY ENVIRONMENT INTO MECHANICAL AND ELECTRIC ENERGY |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU104293U1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108645068A (en) * | 2018-05-30 | 2018-10-12 | 华北电力大学 | A kind of system using photovoltaic or the electric energy compressed air refrigeration of wind-power electricity generation |
RU2692615C1 (en) * | 2018-03-30 | 2019-06-25 | Сергей Геннадьевич Баякин | Thermoelectric transformer |
RU2821286C1 (en) * | 2023-12-28 | 2024-06-19 | Владимир Викторович Михайлов | Arctic thermal power plant |
-
2010
- 2010-05-19 RU RU2010119666/06U patent/RU104293U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2692615C1 (en) * | 2018-03-30 | 2019-06-25 | Сергей Геннадьевич Баякин | Thermoelectric transformer |
WO2019190349A1 (en) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | Сергей Геннадьевич БАЯКИН | Thermal and electrical power transformer |
CN112513448A (en) * | 2018-03-30 | 2021-03-16 | 谢尔格伊·根纳季叶维奇·巴亚金 | Thermoelectric transformer |
CN108645068A (en) * | 2018-05-30 | 2018-10-12 | 华北电力大学 | A kind of system using photovoltaic or the electric energy compressed air refrigeration of wind-power electricity generation |
RU2821286C1 (en) * | 2023-12-28 | 2024-06-19 | Владимир Викторович Михайлов | Arctic thermal power plant |
RU2821287C1 (en) * | 2023-12-28 | 2024-06-19 | Владимир Викторович Михайлов | Thermal power plant |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102459846B (en) | Thermoelectric energy storage system having two thermal baths and method for storing thermoelectric energy | |
US20120247455A1 (en) | Solar collector with expandable fluid mass management system | |
CN113454313A (en) | Energy storage device and method | |
CN103528262A (en) | Passive type organic working medium jet refrigeration method | |
RU104293U1 (en) | DEVICE FOR CONVERSION OF LOW POTENTIAL THERMAL ENERGY ENVIRONMENT INTO MECHANICAL AND ELECTRIC ENERGY | |
JP2009022123A (en) | Power generation method using heat collection by heat pump | |
US11199114B2 (en) | Devices, systems, and methods for generating power | |
US10947926B1 (en) | Devices, systems, and methods for generating power | |
US9797274B2 (en) | High-efficiency power generation system | |
CN110118147A (en) | A method of converting liquid position for expansion work can export technique function | |
US20090211223A1 (en) | High efficient heat engine process using either water or liquefied gases for its working fluid at lower temperatures | |
EP3779166B1 (en) | Thermal and electrical power transformer | |
RU100559U1 (en) | DEVICE FOR DISPOSAL OF THERMAL ENERGY INTO MECHANICAL AND ELECTRIC ENERGY | |
Michaelides | Entropy production and optimization of geothermal power plants | |
US10487698B2 (en) | Supercritical fluid power system and control method therefor | |
EP3104004A1 (en) | High-efficiency power generation system | |
WO2012167801A1 (en) | Pulse-operated plant for converting low-potential thermal energy into electrical energy | |
CN208431040U (en) | From pressure release heat-tube engine and from pressure release heat pipe low-temperature waste heat power generation system | |
CN112682118A (en) | ORC power generation system control method | |
EA038955B1 (en) | Method of operating an energy storage apparatus | |
WO2012041335A1 (en) | Converter of low-potential thermal energy into mechanical and electrical energy | |
CN203655369U (en) | Phase change thermal power generation system | |
CN103790661B (en) | Phase-change heat power generation system | |
CN108729968B (en) | Thermal energy power generation device | |
KR101346124B1 (en) | Working fluid engine and the controling method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20120520 |