RU2009143172A - Способ и устройство для преобразования тепловой энергии в электричество, теплоту повышенного потенциала и холод - Google Patents

Способ и устройство для преобразования тепловой энергии в электричество, теплоту повышенного потенциала и холод Download PDF

Info

Publication number
RU2009143172A
RU2009143172A RU2009143172/06A RU2009143172A RU2009143172A RU 2009143172 A RU2009143172 A RU 2009143172A RU 2009143172/06 A RU2009143172/06 A RU 2009143172/06A RU 2009143172 A RU2009143172 A RU 2009143172A RU 2009143172 A RU2009143172 A RU 2009143172A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
pressure
absorption
refrigerant
heat
Prior art date
Application number
RU2009143172/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2529917C2 (ru
Inventor
Игорь Исаакович Самхан (RU)
Игорь Исаакович Самхан
Original Assignee
Игорь Исаакович Самхан (RU)
Игорь Исаакович Самхан
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 Игорь Исаакович Самхан (RU), Игорь Исаакович Самхан filed Critical Игорь Исаакович Самхан (RU)
Publication of RU2009143172A publication Critical patent/RU2009143172A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2529917C2 publication Critical patent/RU2529917C2/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B15/00—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
    • F25B15/02—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas
    • F25B15/04—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas the refrigerant being ammonia evaporated from aqueous solution
    • 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
    • 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
    • F01K25/065—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 with an absorption fluid remaining at least partly in the liquid state, e.g. water for ammonia
    • 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
    • F01K25/10—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 the vapours being cold, e.g. ammonia, carbon dioxide, ether
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/04—Heat pumps of the sorption type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2315/00—Sorption refrigeration cycles or details thereof
    • F25B2315/005—Regeneration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2400/00—General features or devices for refrigeration machines, plants or systems, combined heating and refrigeration systems or heat-pump systems, i.e. not limited to a particular subgroup of F25B
    • F25B2400/14—Power generation using energy from the expansion of the refrigerant
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/62—Absorption based systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]

Abstract

1. Способ преобразования тепловой энергии в электричество, теплоту повышенного потенциала и холод, включающий ! - выпаривание хладагента из крепкого раствора при повышенной температуре и давлении с образованием потока перегретого пара хладагента и потока слабого раствора, ! - снижение температуры и давления пара хладагента путем его расширения с производством работы и/или путем его охлаждения и конденсации при выделении тепловой энергии с последующим расширением (дросселированием) жидкого хладагента и его испарением при пониженном давлении с образованием холодильного эффекта, ! - абсорбцию пара хладагента пониженного давления в слабом растворе, протекающую с выделением тепловой энергии и образованием крепкого раствора, ! - охлаждение слабого раствора после выпаривания, нагревание образовавшегося при абсорбции крепкого раствора и его подачу для выпаривания, а также ! - повышение давления раствора, ! отличающийся тем, что давление раствора в процессе абсорбции повышается по мере увеличения его температуры вследствие теплоты, выделяющейся в этом процессе. ! 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пар хладагента после выпаривания разделяется на два потока, один из которых используется для расширения с производством работы, а другой используется для производства холода и/или тепловой энергии. ! 3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что пар хладагента при производстве работы расширяется до температур, равных или более низких по сравнению с температурой слабого раствора, используемого в процессе его абсорбции. ! 4. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, слабый раствор перед абсорбцией охлаждает

Claims (15)

1. Способ преобразования тепловой энергии в электричество, теплоту повышенного потенциала и холод, включающий
- выпаривание хладагента из крепкого раствора при повышенной температуре и давлении с образованием потока перегретого пара хладагента и потока слабого раствора,
- снижение температуры и давления пара хладагента путем его расширения с производством работы и/или путем его охлаждения и конденсации при выделении тепловой энергии с последующим расширением (дросселированием) жидкого хладагента и его испарением при пониженном давлении с образованием холодильного эффекта,
- абсорбцию пара хладагента пониженного давления в слабом растворе, протекающую с выделением тепловой энергии и образованием крепкого раствора,
- охлаждение слабого раствора после выпаривания, нагревание образовавшегося при абсорбции крепкого раствора и его подачу для выпаривания, а также
- повышение давления раствора,
отличающийся тем, что давление раствора в процессе абсорбции повышается по мере увеличения его температуры вследствие теплоты, выделяющейся в этом процессе.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пар хладагента после выпаривания разделяется на два потока, один из которых используется для расширения с производством работы, а другой используется для производства холода и/или тепловой энергии.
3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что пар хладагента при производстве работы расширяется до температур, равных или более низких по сравнению с температурой слабого раствора, используемого в процессе его абсорбции.
4. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, слабый раствор перед абсорбцией охлаждается с передачей теплоты повышенного потенциала внешнему теплоносителю.
5. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что перегретый пар хладагента повышенного давления перед его конденсацией дополнительно сжимается в компрессоре и используется в качестве источника теплоты для выпаривания раствора и/или для нагревания внешнего потребителя.
6. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что в качестве растворителя используется жидкость, применяемая для смазки компрессора.
7. Способ преобразования тепловой энергии в электричество, теплоту повышенного потенциала и холод, включающий
- образование потока пара хладагента и потока слабого раствора из крепкого раствора при повышенной температуре и давлении,
- снижение температуры и давления пара хладагента путем его расширения с преобразованием его энергии в полезные формы и образованием потока отработанного пара (отработанного пара),
- абсорбцию пара хладагента пониженного давления в слабом растворе, протекающую с выделением тепловой энергии и образованием крепкого раствора,
- охлаждение слабого раствора, нагревание образовавшегося при абсорбции крепкого раствора, а также
- повышение давления раствора,
отличающийся тем, что пар хладагента при производстве работы расширяется до температур, равных или более низких по сравнению с температурой слабого раствора, используемого для его абсорбции.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что давление раствора в процессе абсорбции повышается по мере роста концентрации раствора и увеличения его температуры.
9. Способ по любому из пп.7 и 8, отличающийся тем, слабый раствор перед абсорбцией охлаждается с передачей теплоты повышенного потенциала внешнему теплоносителю.
10. Устройство для преобразования тепловой энергии в электричество, теплоту повышенного потенциала и холод, включающее
- бойлер (нагреватель) с сепаратором для выпаривания хладагента и его отделения от раствора,
- тепловой двигатель (турбину с электрогенератором), подключенный к сепаратору коммуникациями (трубопроводами) для подачи пара хладагента, и/или
- конденсатор с коммуникациями для подачи в конденсатор пара и вывода из него жидкого хладагента в испаритель с расширительным (регулирующим) вентилем,
- абсорбционный аппарат (абсорбер), снабженный на входе коммуникациями для поступления в абсорбер пара хладагента и слабого раствора, а на выходе коммуникациями для подачи в бойлер крепкого раствора,
- насос для повышения давления раствора и его циркуляции,
- регенеративный теплообменник и охладитель (теплообменник), отличающееся тем, что
- между сепаратором и абсорбером установлен охладитель с внешним охлаждением, обеспечивающий нагревание внешнего теплоносителя и снижение температуры слабого раствора перед абсорбером.
11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что тепловой двигатель подключен к сепаратору параллельно с конденсатором с возможностью распределения потоков пара в двигатель и конденсатор с помощью регулировочного клапана (вентиля).
12. Устройство по любому из пп.10 и 11, отличающееся тем, что тепловой двигатель снабжен коммуникациями для подачи отработанного пара (пара после двигателя) в абсорбер.
13. Устройство по любому из пп.10 и 11, отличающееся тем, что абсорбер является парожидкостным струйным аппаратом (эжектором), обеспечивающим снижение давления пара перед абсорбером и повышение давления раствора в процессе абсорбции.
14. Устройство по любому из пп.10 и 11, отличающееся тем, что в качестве абсорбера используется винтовой или спиральный компрессор.
15. Устройство по любому из пп.10 и 11, отличающееся тем, что в качестве бойлера (кипятильника) используется конденсатор, соединенный с сепаратором через промежуточный компрессор.
RU2009143172/06A 2007-05-18 2007-05-18 Способ и устройство для преобразования тепловой энергии в электричество, теплоту повышенного потенциала и холод RU2529917C2 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2007/000238 WO2008143542A1 (fr) 2007-05-18 2007-05-18 Procédé et dispositif de transformation d'énergie thermique en électricité, en une chaleur à potentiel plus élevé ou en froid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009143172A true RU2009143172A (ru) 2011-06-27
RU2529917C2 RU2529917C2 (ru) 2014-10-10

Family

ID=40032137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009143172/06A RU2529917C2 (ru) 2007-05-18 2007-05-18 Способ и устройство для преобразования тепловой энергии в электричество, теплоту повышенного потенциала и холод

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8464531B2 (ru)
GB (1) GB2462971A (ru)
RU (1) RU2529917C2 (ru)
WO (1) WO2008143542A1 (ru)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10526892B2 (en) * 2015-04-03 2020-01-07 Turboden Spa Multistage turbine preferably for organic rankine cycle ORC plants
RU2747815C2 (ru) * 2015-12-29 2021-05-14 Игорь Исаакович Самхан Способ и устройство для производства электрической энергии и холода с использованием низкопотенциальных тепловых источников
CN107882603A (zh) * 2017-12-12 2018-04-06 吴加林 构造冷源能量回收系统、热力发动机系统及能量回收方法
CN109269149A (zh) * 2018-07-23 2019-01-25 南京航空航天大学 热泵溶液浓缩联产电系统及方法
RU2698900C1 (ru) * 2018-12-20 2019-08-30 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Способ определения эксергии теплоты среды как возобновляемого источника энергии
CN111306835B (zh) * 2020-02-24 2021-05-04 陕西科技大学 利用中低温热源的氨水工质冷热电联供系统及其工作方法
RU2759583C1 (ru) * 2020-10-19 2021-11-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" Теплоэлектростанция и способ ее работы
CN113818934B (zh) * 2021-10-19 2023-07-18 安徽普泛能源技术有限公司 一种可调节式冷电联供系统及其工艺和运行方法
WO2023105476A1 (en) * 2021-12-09 2023-06-15 Cirrus Rehos Renewable Power And Water (Pty) Ltd Renewable power and/or water generator

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU87623A1 (ru) * 1949-06-09 1949-11-30 В.П. Харитонов Трансформатор пара с кип тильником водоаммиачного раствора и абсорбером высокого давлени
AU501390B2 (en) * 1974-11-14 1979-06-21 Carrier Corporation Refrigeration heat reclaiming system
US4283211A (en) * 1979-04-09 1981-08-11 Levor, Incorporated Power generation by exchange of latent heats of phase transition
US4347705A (en) * 1980-03-17 1982-09-07 Mirante Arthur J Closed fluid flow system for producing power
ES8607515A1 (es) * 1985-01-10 1986-06-16 Mendoza Rosado Serafin Modificaciones de un proceso termodinamico de aproximacion practica al ciclo de carnot para aplicaciones especiales
US4918937A (en) * 1989-05-30 1990-04-24 Fineblum Solomon S Hybrid thermal powered and engine powered automobile air conditioning system
US5029444A (en) 1990-08-15 1991-07-09 Kalina Alexander Ifaevich Method and apparatus for converting low temperature heat to electric power
US5237783A (en) * 1991-10-15 1993-08-24 Kline Iron & Steel Co., Inc. Tower pod for communications equipment
US5237839A (en) * 1992-05-22 1993-08-24 Gas Research Institute Gas absorber and refrigeration system using same
JPH09203304A (ja) * 1996-01-24 1997-08-05 Ebara Corp 廃棄物を燃料とする複合発電システム
US7350372B2 (en) * 2003-10-27 2008-04-01 Wells David N System and method for selective heating and cooling
RU2295677C2 (ru) * 2005-01-19 2007-03-20 Владимир Павлович Беляев Абсорбционно-мембранная установка

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008143542A1 (fr) 2008-11-27
US8464531B2 (en) 2013-06-18
GB2462971A (en) 2010-03-03
GB0921973D0 (en) 2010-02-03
US20100156110A1 (en) 2010-06-24
RU2529917C2 (ru) 2014-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2009143172A (ru) Способ и устройство для преобразования тепловой энергии в электричество, теплоту повышенного потенциала и холод
RU2625073C1 (ru) Абсорбционная холодильная машина со встроенной теплонасосной установкой
KR20120047795A (ko) 흡수 냉각기가 통합된 랭킨 사이클
EP2839121A1 (en) High Performance Air-Cooled Combined Cycle Power Plant With Dual Working Fluid Bottoming Cycle and Integrated Capacity Control
CN102374698B (zh) 制冷系统为开式的制冷、制热装置
JP4471992B2 (ja) 多元ヒートポンプ式蒸気・温水発生装置
CN105401988A (zh) 利用涡流管的高效热力循环系统
US20100060005A1 (en) Power generation system using low grade solar energy
KR101218547B1 (ko) 복합 냉동기
CN104727867B (zh) 中低温余热的利用方法及其降压吸热式蒸汽动力循环系统
TWI579520B (zh) 熱交換器、熱機循環系統及其控制方法
JP2004301344A (ja) アンモニア吸収ヒートポンプ
WO2016068861A1 (en) Combined cycle power plant with absorption refrigeration system
RU2745434C2 (ru) Абсорбционная холодильная машина
JP2010096414A (ja) アンモニア吸収冷凍式発電装置
KR100867272B1 (ko) 볼텍스튜브 냉방시스템
RU2582536C1 (ru) Тригенерационный цикл и устройство для его осуществления
JP6152661B2 (ja) 蒸気発生システム
JP2008020094A (ja) 吸収式ヒートポンプ装置
CN204627689U (zh) 一种液体降压吸热式蒸汽动力循环系统
CN103306763A (zh) 氨水介质冷电联供系统
KR20120128512A (ko) 랭킨 사이클 시스템 및 이를 구비한 선박
WO2020251480A1 (en) Water sourced heating-cooling machine with refrigerant cooling unit that cools with an external cooling source and heating-cooling method
SU193543A1 (ru) Абсорбционная холодильная машина
RU2376535C2 (ru) Способ производства холода

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20120627

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20120910

FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20130718

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20140304

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150519