RU2219370C1

RU2219370C1 - Device for extracting thermal energy from ambient air for generating electric energy and producing fresh water

Info

Publication number: RU2219370C1
Application number: RU2002133654A
Authority: RU
Inventors: С.В. Цивинский
Original assignee: Цивинский Станислав Викторович
Priority date: 2002-12-16
Filing date: 2002-12-16
Publication date: 2003-12-20

Abstract

FIELD: power engineering. SUBSTANCE: invention is designed for producing electric energy and fresh water using heat of ambient air and liquid nitrogen, being waste product of industrial production of oxygen, as cooling agent. Proposed device contains liquid nitrogen evaporator with heater, compressor for nitrogen gas, heater of gaseous nitrogen by ambient air heat, turbine or stage of turbines operating on heated nitrogen, pipelines connecting design members. Pipeline from evaporator to compressor is made heat-insulated, and pipeline from compressor to turbine or stage of turbines, non-heat insulated. Heater for heating compressed nitrogen by heat of ambient air is made in form of two parallel alternately connected heaters with coils for condensing water in form of dew or ice periodically melted by electric heaters. For additional cooling of gaseous nitrogen getting out of turning or turbine stage cooler is provided made in form of coil dipped in liquid nitrogen. Method of producing electric energy and fresh water conclude consists in the following operations: evaporated nitrogen at temperature of 85-100 K is first subjected to 50-20 fold compression, and its temperature is raised to temperature lower than ambient temperature and then temperature of gaseous nitrogen is raised by heat of ambient air in heaters at constant pressure to temperature of ambient medium air. Condensation of steam from air in form of dew or ice is provided, ice being periodically melted by electric heaters. Then gaseous nitrogen is directed to turbine or stage of turbines to provide rotation of electric generator and generation of energy, and cooled gas is directed into coil arranged in liquid nitrogen to reduce temperature of initial state at constant initial pressure. EFFECT: improved efficiency of generation of electric energy and production of fresh water. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области гидроэнергетики, в частности к источникам электроэнергии, которые дополнительно в виде побочного продукта производят пресную питьевую воду путем конденсации водяных паров из воздуха. The invention relates to the field of hydropower, in particular to sources of electricity, which additionally in the form of a by-product produce fresh drinking water by condensing water vapor from the air.

Известны устройства, называемые тепловыми насосами [1-4], предназначенные для извлечения тепловой энергии из воздуха или воды окружающей среды. Known devices called heat pumps [1-4], designed to extract thermal energy from air or water in the environment.

Недостатком этих устройств является то, что извлекаемое тепло не может быть преобразовано в электрическую энергию и это тепло используют только для обогрева. Это ограничивает возможности использования тепла окружающей среды. The disadvantage of these devices is that the extracted heat cannot be converted into electrical energy and this heat is used only for heating. This limits the use of environmental heat.

Известны также устройства для получения пресной питьевой воды путем конденсации водяных паров из воздуха [5, 6]. Also known devices for producing fresh drinking water by condensation of water vapor from the air [5, 6].

Недостатком этих устройств является то, что они при получении питьевой воды только потребляют электроэнергию, но ее не производят. The disadvantage of these devices is that when they receive drinking water they only consume electricity, but they do not produce it.

Известно устройство, описанное по полезной модели [7], в котором предварительно сжиженный азот испаряется, поступает в трубопровод, прогреваемый теплом окружающей среды, сжимается компрессором и направляется в трубопровод, нагреваемый тепловым насосом, и далее подается на турбину, вращающую электрогенератор, который выработанную электроэнергию направляет в электросеть. Газ, вращающий лопатки турбины, совершая механическую работу при адиабатическом расширении, охлаждается и его давление становится равным давлению газа в испарителе. При этом предполагается, что температура этого охлажденного газа будет также равна исходной температуре газа в испарителе после перехода его в газообразное состояние, что, как показывают расчеты, невозможно, так как температура будет выше, и для ее снижения необходимо специальное устройство, называемое в термодинамике холодильником, которое присутствует во всех известных действующих тепловых машинах, но в устройстве по свидетельству на полезную модель отсутствует, в результате чего циклический процесс сжатия и расширения газа оказывается незамкнутым и устройство в целом неработоспособным. A device is known, described according to a utility model [7], in which pre-liquefied nitrogen is vaporized, enters a pipeline heated by ambient heat, is compressed by a compressor and sent to a pipeline heated by a heat pump, and then fed to a turbine that rotates an electric generator that generates electricity directs to the power grid. The gas that rotates the turbine blades, performing mechanical work during adiabatic expansion, is cooled and its pressure becomes equal to the gas pressure in the evaporator. It is assumed that the temperature of this chilled gas will also be equal to the initial temperature of the gas in the evaporator after its transition to the gaseous state, which, according to calculations, is impossible, since the temperature will be higher, and to reduce it, a special device called in the thermodynamics a refrigerator , which is present in all known operating heat engines, but is absent in the device according to the utility model certificate, as a result of which the cyclic process of gas compression and expansion renders tsya unclosed and apparatus generally inoperative.

Наиболее близким аналогом к заявленному устройству и способу является тепловая электростанция, описанная в патенте Российской Федерации 2148175 С1, МПК 7 F 01 К 25/10, опубл. 27.04.2000, (10). The closest analogue to the claimed device and method is a thermal power plant described in the patent of the Russian Federation 2148175 C1, IPC 7 F 01 K 25/10, publ. 04/27/2000, (10).

Тепловая электростанция содержит трубчатый цилиндрический котел, турбину с генератором и систему нагрева рабочего тела, включающую теплообменник, вентилятор, конденсатор, два сосуда Дьюара, два компрессора, два насоса с трубопроводами и запорно-регулирующей арматурой, в качестве энергоносителя применен атмосферный воздух, а в качестве рабочего тела и хладоагента применена криогенная жидкость и после котла установлен пароперегреватель, снабженный вентилятором. Внизу кожуха пароперегревателя выполнено окно, выходящее в пристроенный короб прямоугольного сечения, внутри которого установлен транспортер для удаления льда в отвал. В пароперегревателе установлены антиобледенители, например, в виде ультразвукового генератора. The thermal power plant contains a tubular cylindrical boiler, a turbine with a generator, and a working fluid heating system, including a heat exchanger, a fan, a condenser, two Dewar vessels, two compressors, two pumps with pipelines and shut-off and control valves, atmospheric air is used as an energy carrier, and as cryogenic liquid was applied to the working fluid and the refrigerant, and after the boiler a superheater equipped with a fan was installed. A window is made at the bottom of the superheater casing, which opens into an attached box of rectangular cross section, inside which a conveyor is installed to remove ice into the dump. Anti-icers are installed in the superheater, for example, in the form of an ultrasonic generator.

Данная тепловая электростанция имеет низкий коэффициент полезного действия по выработке электрической энергии, при этом полученный в результате работы лед полезно не используется. This thermal power plant has a low efficiency for generating electric energy, while the ice obtained as a result of work is not useful.

Задачей изобретения является повышение коэффициента полезного действия получения электроэнергии и пресной воды, используя жидкий азот, который является дешевым отходом массового промышленного получения кислорода из воздуха [9]. The objective of the invention is to increase the efficiency of generating electricity and fresh water using liquid nitrogen, which is a cheap waste of mass industrial production of oxygen from air [9].

Указанный технический результат достигается благодаря тому, что устройство для выработки электроэнергии и пресной воды, содержит испаритель жидкого азота с подогревателем, компрессор для сжатия испарившегося рабочего газа азота, нагреватель сжатого азота теплом воздуха окружающей среды, турбину или каскад турбин, работающих на подогретом азоте, трубопроводы, соединяющие конструктивные элементы, при этом трубопровод от испарителя до компрессора выполнен теплоизолированным, а трубопровод от компрессора до турбины или каскада турбин - не теплоизолированным, причем нагреватель сжатого азота теплом воздуха окружающей среды выполнен в виде двух параллельных поочередно включаемых нагревателя со змеевиками для конденсации воды в виде росы или льда, периодически расплавляемого электрическими нагревателями, а для дополнительного охлаждения выходящего из турбины или каскада турбин рабочего газа азота выполнен холодильник в виде змеевика, погруженного в жидкий азот. The specified technical result is achieved due to the fact that the device for generating electricity and fresh water contains a liquid nitrogen evaporator with a heater, a compressor for compressing the evaporated working nitrogen gas, a compressed nitrogen heater with ambient air heat, a turbine or cascade of turbines operating on heated nitrogen, pipelines connecting structural elements, while the pipeline from the evaporator to the compressor is thermally insulated, and the pipeline from the compressor to the turbine or cascade of turbines is not thermally insulated, and the compressed nitrogen heater with ambient air heat is made in the form of two parallel alternately switched-on heaters with coils for condensing water in the form of dew or ice, periodically melted by electric heaters, and for additional cooling of the working nitrogen gas turbine or turbine cascade, a refrigerator is made in the form of a coil immersed in liquid nitrogen.

Способ выработки электроэнергии и пресной воды, заключающийся в том, что испарившийся рабочий газ - азот с температурой 85-100К первоначально сжимают в 50-20 раз, температуру которого при этом повышают до температуры ниже температуры окружающей среды, а затем теплом воздуха окружающей среды в нагревателях повышают температуру рабочего газа азота при постоянном давлении до температуры воздуха окружающей среды, при этом обеспечивают конденсацию паров воды из воздуха в виде росы или льда, который периодически расплавляют электрическими нагревателями, после чего рабочий газ азот направляют в турбину или каскад турбин для обеспечения вращения электрогенератора и выработки электроэнергии, а охлажденный газ направляют в змеевик, расположенный в жидком азоте для понижения температуры первоначального состояния при постоянном исходном давлении. The method of generating electricity and fresh water, which consists in the fact that the evaporated working gas - nitrogen with a temperature of 85-100K is initially compressed 50-20 times, the temperature of which is raised to a temperature below the ambient temperature, and then by the heat of the ambient air in the heaters increase the temperature of the working gas of nitrogen at constant pressure to ambient air temperature, while ensuring the condensation of water vapor from the air in the form of dew or ice, which is periodically melted by electric heating Atomizers, after which the working gas nitrogen is sent to the turbine or cascade of turbines to ensure rotation of the electric generator and to generate electricity, and the cooled gas is sent to a coil located in liquid nitrogen to lower the temperature of the initial state at a constant initial pressure.

Сущность изобретения состоит в том, что после сжатия в компрессоре рабочий газ имеет температуру значительно ниже температуры воздуха окружающей среды и в соответствии с законами термодинамики тепло из окружающей среды перетекает в рабочий газ азот, что обеспечивает высокую эффективность работы предлагаемого устройства. Кроме того, при извлечении тепла из воздуха окружающей среды его температура понижается, и содержащиеся в нем пары воды конденсируются, позволяя получать пресную питьевую воду. The essence of the invention lies in the fact that after compression in the compressor, the working gas has a temperature significantly lower than the ambient air temperature and, in accordance with the laws of thermodynamics, heat from the environment flows into the working gas nitrogen, which ensures high efficiency of the proposed device. In addition, when heat is extracted from the ambient air, its temperature decreases, and the water vapor contained in it condenses, making it possible to obtain fresh drinking water.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства. На фиг.2 изображен термодинамический цикл рабочего газа в предлагаемом устройстве. In FIG. 1 shows a diagram of the proposed device. Figure 2 shows the thermodynamic cycle of the working gas in the proposed device.

Устройство на фиг.1 состоит: из испарителя 1 сжиженного газа, закрываемого герметичной крышкой 2; электрического нагревателя 3; теплоизолированного трубопровода 4; компрессора 5; не теплоизолированного трубопровода 6, с кранами 7, 8 и 9, 10; нагревателей рабочего газа 11, 12 со змеевиками 13, 14, электрическими нагревателями 15, 16, кранами 17, 18 для выпуска питьевой воды и с отверстиями 19, 20 и 21, 22 для впуска в нагреватели и выпуска из них воздуха окружающей среды; турбины 23 (или каскад турбин) с присоединенным электрогенератором 24; холодильника 25, заполняемого жидким азотом, в среде которого располагается змеевик 26, проходя через который охлаждается рабочий газ, отработавший в турбине 23, и по теплоизолированному трубопроводу 27 поступает в испаритель 1, а для заливки жидкого азота и для удаления испарившегося жидкого азота из холодильника 25 на корпусе холодильника выполнены отверстия 28 и 29. The device in figure 1 consists of: an evaporator 1 of liquefied gas, closed by a sealed cover 2; electric heater 3; thermally insulated pipeline 4; compressor 5; not insulated pipeline 6, with taps 7, 8 and 9, 10; working gas heaters 11, 12 with coils 13, 14, electric heaters 15, 16, taps 17, 18 for discharging drinking water and with openings 19, 20 and 21, 22 for letting air into the heaters and discharging ambient air from them; turbines 23 (or a cascade of turbines) with an associated electric generator 24; of the refrigerator 25, filled with liquid nitrogen, in the medium of which the coil 26 is located, passing through which the working gas that is exhausted in the turbine 23 is cooled, and enters the evaporator 1 through a heat-insulated pipe 27, and to fill liquid nitrogen and to remove the evaporated liquid nitrogen from the refrigerator 25 holes 28 and 29 are made on the refrigerator body.

Принципиальная схема работы предлагаемого устройства изображена в виде цикла на фиг.2. Первоначально через отверстие в крышке 2 внутрь испарителя 1 заливают определенное количество жидкого азота, например один киломоль азота, 28 кг, затем крышку 2 закрывают и включают электрически нагреватель 3. Сразу после испарения жидкого азота электрический нагреватель 3 выключают. Далее согласно фиг.2 первоначально испарившийся жидкий азот адиабатически сжимается компрессором. При этом температура газа повышается от T₁ до Т₂, которая значительно ниже температуры воздуха окружающей среды, а давление от P₁ повышается до Р₂ (состояние 2, фиг.2). Затем рабочий газ по не теплоизолированному теплопроводу 6 поступает в один из нагревателей 11 или 12. Если газ поступает в нагреватель 11, то краны 7 и 8 открыты, а 9 и 10 закрыты. Одновременно через отверстие 19 начинают внутрь нагревателя 11 прокачивать воздух окружающей среды, который отдает тепло рабочему газу в змеевике 13 и выходит из нагревателя через отверстие 22. При этом рабочий газ в змеевике 13 при постоянном давлении Р₂ нагревается до температуры воздуха окружающей среды Т₃ и выходит из нагревателя 11 в продолжение трубопровода 6 (переход рабочего газа из состояния 2 в состояние 3, фиг.2).Schematic diagram of the proposed device is depicted in the form of a cycle in figure 2. Initially, a certain amount of liquid nitrogen is poured into the evaporator 1 through an opening in the lid 2, for example, one kilomole of nitrogen, 28 kg, then the lid 2 is closed and the electric heater 3 is turned on. Immediately after evaporation of the liquid nitrogen, the electric heater 3 is turned off. Next, according to FIG. 2, the initially vaporized liquid nitrogen is adiabatically compressed by a compressor. In this case, the gas temperature rises from T ₁ to T ₂ , which is much lower than the ambient air temperature, and the pressure from P ₁ rises to P ₂ (state 2, FIG. 2). Then the working gas through a non-insulated heat pipe 6 enters one of the heaters 11 or 12. If the gas enters the heater 11, then the taps 7 and 8 are open, and 9 and 10 are closed. Simultaneously, through the opening 19 into 11 begin to pump air heater surrounding medium, which gives off heat to the working gas in the coil 13 and exits the heater through the opening 22. In this case the working gas in the coil 13 at a constant pressure P ₂ is heated to the ambient air temperature T ₃ and leaves the heater 11 in the continuation of the pipeline 6 (the transition of the working gas from state 2 to state 3, figure 2).

Пары воды, содержащиеся в воздухе окружающей среды, конденсируются в нагревателе 11 в виде льда и росы, и после накопления достаточного их количества, краны 7 и 8 нагревателя 11 закрывают, включают электрический нагреватель 16, расплавляют лед и выпускают полученную воду через кран 17. The water vapor contained in the ambient air condenses in the heater 11 in the form of ice and dew, and after accumulating a sufficient amount of them, the taps 7 and 8 of the heater 11 are closed, the electric heater 16 is turned on, the ice is melted and the resulting water is discharged through the valve 17.

Сразу же после закрытия кранов 7 и 8 открывают краны 9 и 10 и вместо нагревателя 11 начинает работать нагреватель 12, так как это описано выше применительно к нагревателю 11. Immediately after closing the taps 7 and 8, the taps 9 and 10 are opened, and instead of the heater 11, the heater 12 starts to work, as described above with reference to the heater 11.

Рабочий газ при давлении Р₂ и температуре Т₃ по продолжению трубопровода 6 направляют через сопло на лопатки турбины 23 (или каскад турбин), где рабочий газ адиабатически расширяется и вращает турбину 23 и присоединенный к ней электрогенератор 24, вырабатывающий электроэнергию, направляемую в электросеть. При этом температура рабочего газа снижается от Т₃ до Т₄, а давление падает от Р₂ до P₁ (давления рабочего газа в испарителе 1 и трубопроводе 4) - переход из состояния 3 в состояние 4 (фиг.2). Далее рабочий газ при температуре Т₄ и давлении P₁ по змеевику 26 поступает в холодильник 25, наполненный жидким азотом, и охлаждается до температуры Т₁ и по теплоизолированному трубопроводу 27 поступает в испаритель 1 при температуре T₁ и давлении P₁ (переход из состояния 4 в состояние 1, фиг.2). Таким образом, рабочий цикл газа завершается и далее может повторяться неограниченное число раз, вырабатывая электрическую энергию из тепла воздуха окружающей среды, используя при этом в качестве холодоагента (холодильника) жидкий азот, являющийся дешевым отходом массового промышленного получения кислорода из жидкого воздуха.The working gas at a pressure of P ₂ and a temperature of T ₃ along the continuation of the pipeline 6 is directed through the nozzle to the blades of the turbine 23 (or cascade of turbines), where the working gas adiabatically expands and rotates the turbine 23 and the associated electric generator 24, which generates electricity sent to the mains. In this case, the temperature of the working gas decreases from T ₃ to T ₄ , and the pressure drops from P ₂ to P ₁ (working gas pressure in the evaporator 1 and pipe 4) - the transition from state 3 to state 4 (figure 2). Next, the working gas at a temperature of T ₄ and a pressure of P ₁ through a coil 26 enters a refrigerator 25 filled with liquid nitrogen, and is cooled to a temperature of T ₁ and through a heat-insulated pipe 27 enters the evaporator 1 at a temperature of T ₁ and a pressure of P ₁ (transition from state 4 to state 1, FIG. 2). Thus, the gas working cycle is completed and can be repeated an unlimited number of times, generating electric energy from the heat of the ambient air, using liquid nitrogen as a refrigerant (refrigerator), which is a cheap waste of mass industrial production of oxygen from liquid air.

Жидкий азот периодически доливают в холодильник 25 через отверстие 28 в корпусе холодильника 25, а испарившийся при охлаждении рабочего газа жидкий азот удаляется через отверстие 29. Liquid nitrogen is periodically added to the refrigerator 25 through an opening 28 in the refrigerator body 25, and liquid nitrogen vaporized during cooling of the working gas is removed through the opening 29.

Величина работы, полученной за один цикл рабочего газа, может быть значительной, и ее можно просто вычислить графически по площади цикла на фиг.2. Она также может быть легко вычислена по известным уравнениям термодинамики [8] . Эта работа в 1,5-2 раза больше энергии, затраченной на работу компрессора 5. The magnitude of the work obtained in one cycle of the working gas can be significant, and it can simply be calculated graphically from the area of the cycle in figure 2. It can also be easily calculated using the well-known equations of thermodynamics [8]. This work is 1.5-2 times more energy spent on the compressor 5.

Таким образом, предложенное устройство позволяет вырабатывать электроэнергию из тепла воздуха окружающей среды. Ее работа основана на совершенно ясных твердо установленных законах термодинамики, которым она не противоречит. Thus, the proposed device allows you to generate electricity from the heat of the air in the environment. Her work is based on perfectly clear, firmly established laws of thermodynamics, which she does not contradict.

Для выработки электроэнергии предложенным устройством требуется только воздух окружающей среды с температурой, обычной для земных условий, и жидкий азот, который является дешевым отходом массового промышленного получения кислорода из жидкого воздуха [9]. To generate electricity, the proposed device requires only ambient air with a temperature normal for terrestrial conditions, and liquid nitrogen, which is a cheap waste of mass industrial production of oxygen from liquid air [9].

Большим достоинством предлагаемого устройства является возможность, кроме электроэнергии, производить пресную питьевую воду, так как в современном мире проблема получения пресной питьевой воды так же остра, как и проблема получения электроэнергии. В полученную воду можно вводить минеральные добавки, и вода станет равноценной природной воде высокого качества. The great advantage of the proposed device is the ability, in addition to electricity, to produce fresh drinking water, since in the modern world the problem of producing fresh drinking water is as acute as the problem of generating electricity. Mineral additives can be added to the resulting water, and the water will become equivalent to high-quality natural water.

Выработанная предлагаемым устройством электроэнергия после использования, в конечном счете, вернется в окружающую среду в виде тепла, в результате чего не будут происходить экологические изменения. Устройство является экологически безопасным. Его применение при использовании жидкого азота, который является дешевым отходом массового промышленного получения кислорода из жидкого воздуха, даст большой экономический эффект, но количественного его оценить в настоящее время трудно. The electricity generated by the proposed device after use will ultimately return to the environment in the form of heat, as a result of which environmental changes will not occur. The device is environmentally friendly. Its use when using liquid nitrogen, which is a cheap waste of mass industrial production of oxygen from liquid air, will give a great economic effect, but it is difficult to quantify it now.

Источники информации
1. Рей Д., Макмайкл Д. Тепловые насосы, Энергоиздат, Москва, 1982 г.Sources of information
1. Ray D., McMichael D. Heat Pumps, Energy Publishing House, Moscow, 1982

2. Кушнырев В.И., Лебедев В.И., Павленко В.А. Техническая термодинамика и теплопередача, Стройиздат, Москва, 1986 г., стр.236. 2. Kushnyrev V.I., Lebedev V.I., Pavlenko V.A. Technical Thermodynamics and Heat Transfer, Stroyizdat, Moscow, 1986, p. 236.

3. Соколов Е. Я. Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения, Энергоиздат, Москва, 1981 г., стр.28, 60-63. 3. Sokolov E. Ya. Energy fundamentals of heat transformation and cooling processes, Energoizdat, Moscow, 1981, p. 28, 60-63.

4. Бакластов А.М., Горбенко В.А., Данилов О.Д. и др. Промышленные теплообменные процессы и установки, Энергоатомиздат, Москва, 1986 г., стр.292. 4. Baklastov A.M., Gorbenko V.A., Danilov O.D. et al. Industrial heat transfer processes and plants, Energoatomizdat, Moscow, 1986, p. 292.

5. Цивинский С. В. Устройство для получения пресной воды путем конденсации водяных паров из воздуха, Патент РФ 2045978, 1991 г., MПK 6 B 01 D 5/00. 5. Tsivinsky S. V. A device for producing fresh water by condensing water vapor from air, RF Patent 2045978, 1991, MPK 6 B 01 D 5/00.

6. Цивинский С. В. Устройство для эффективного получения пресной воды путем конденсации водяных паров из воздуха, Патент РФ 2169032, 1999 г., МПК 7 В 01 D 5/00. 6. Tsivinsky S. V. A device for efficiently producing fresh water by condensing water vapor from air, RF Patent 2169032, 1999, IPC 7 V 01 D 5/00.

7. Цивинский С.В. Устройство для извлечения тепла из воды и воздуха окружающей среды с целью выработки электроэнергии, Свидетельство на полезную модель РФ 5848, 1995 г., МПК 6 F 25 В 30/02. 7. Tsivinsky S.V. Device for extracting heat from water and air in order to generate electricity, Utility Model Certificate of the Russian Federation 5848, 1995, IPC 6 F 25 V 30/02.

8. Яворский Б. М. , Детлаф А. А. Справочник по физике, Издательство "Наука", Москва, 1990 г., стр.98-113. 8. Yavorsky B. M., Detlaf A. A. Handbook of Physics, Nauka Publishing House, Moscow, 1990, pp. 98-113.

9. Глизманенко Д.Л. Получение кислорода, Издательство "Химия", Москва, 1972 г., стр.15-29. 9. Glizmanenko D.L. Oxygen production, Chemistry Publishing House, Moscow, 1972, pp. 15-29.

10. Патент Российской Федерации 2148175 С1, МПК 7 F 01 К 25/10, опубл. 27.04.2000. 10. Patent of the Russian Federation 2148175 C1, IPC 7 F 01 K 25/10, publ. 04/27/2000.

Claims

1. Device for generating electricity and fresh water, containing a liquid nitrogen evaporator with a heater, a compressor for compressing the evaporated working nitrogen gas, a compressed nitrogen heater with ambient air heat, a turbine or cascade of turbines operating on heated nitrogen, pipelines connecting structural elements, when the pipeline from the evaporator to the compressor is thermally insulated, and the pipeline from the compressor to the turbine or turbine cascade is not thermally insulated, and the compressed nitrogen heater is warm Ohm of ambient air is made in the form of two parallel alternately switched on heaters with coils, for condensing water in the form of dew or ice, periodically melted by electric heaters, and for additional cooling of the working nitrogen gas coming out of the turbine or cascade of turbines, a refrigerator is made in the form of a coil immersed in a liquid nitrogen.

2. The method of generating electricity and fresh water, which consists in the fact that the vaporized working gas, nitrogen with a temperature of 85-100 K, is initially compressed 50-20 times, the temperature of which is raised to a temperature below ambient temperature, and then by ambient air heat in heaters, the temperature of the working gas of nitrogen is increased at constant pressure to the ambient air temperature, while condensing water vapor from the air in the form of dew or ice, which is periodically melted by electric heat then the working gas nitrogen is sent to the turbine or cascade of turbines to ensure rotation of the electric generator and to generate electricity, and the cooled gas is sent to a coil located in liquid nitrogen to lower the temperature of the initial state at a constant initial pressure.