RU2350855C1 - Система солнечного энергоснабжения - Google Patents
Система солнечного энергоснабжения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2350855C1 RU2350855C1 RU2007144262/06A RU2007144262A RU2350855C1 RU 2350855 C1 RU2350855 C1 RU 2350855C1 RU 2007144262/06 A RU2007144262/06 A RU 2007144262/06A RU 2007144262 A RU2007144262 A RU 2007144262A RU 2350855 C1 RU2350855 C1 RU 2350855C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- pressure
- valves
- pipelines
- solar
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Изобретение относится к энергетике, а точнее к гелиотехнике, и может быть использовано для энергоснабжения потребителей. Изобретение заключается в том, что система солнечного энергоснабжения, включающая сосуды, заполненные термочувствительным газообразным рабочим телом и его жидким сорбентом, соединенные напорными и всасывающими трубопроводами с клапанами, выполнена из четырех контуров, при этом первый контур состоит из солнечного коллектора, питательного насоса и теплообменника, второй контур состоит из двух герметичных сосудов с теплоизоляционными стенками, соединенных напорным и всасывающим трубопроводами через соответствующие клапаны, при этом на напорном трубопроводе установлен турбоагрегат, а третий и четвертый контуры состоят из теплообменников, питательных насосов, вентилей, соединенных трубопроводами непосредственно с потребителем. Технический результат - повышение надежности и стабильности работы, КПД и мощности установки, а также комплексное использование установки для тепло- и электроснабжения потребителей. 1 ил.
Description
Изобретение относится к энергетике, а точнее к гелиотехнике, и может быть использовано для энергоснабжения потребителей.
Известна система солнечного теплоснабжения [1], содержащая солнечный коллектор, бак-аккумулятор, сообщенные друг с другом прямым и обратным трубопроводами, и теплообменник, связанный по тракту нагретого теплоносителя с последним, а по тракту холодного теплоносителя с трубопроводом подпиточной воды. Дополнительный высокотемпературный теплообменник установлен в баке-аккумуляторе и связан по тракту нагретого теплоносителя одним концом с внутренним объемом бака, а другим концом с обратным трубопроводом, а по тракту холодного теплоносителя с трубопроводом. В результате этого уменьшаются потери тепла в окружающую среду.
Недостаток известной системы солнечного теплоснабжения - отсутствие перепадов давлений и использующих разности температур устройств.
Известна теплоэнергетическая установка [2], содержащая заполненный, например, жидким энергоносителем замкнутый контур в виде нескольких последовательно соединенных между собой спиральных витков, каждый из которых имеет участок подъема и спуска. В контуре размещена турбина, соединенная с генератором. На участках подъема и спуска каждого витка контура установлены соответственно теплообменники нагрева и охлаждения энергоносителя в виде коаксиально охватывающих соответственно участки подъема и спуска трубопроводов.
Недостаток известной теплоэнергетической установки - сложность конструкции, неэффективный теплообмен с теплоносителем и довольно низкий КПД.
Наиболее близким по технической сущности является устройство преобразования тепловой энергии изменений температуры в среде в механическую [3], которое содержит сосуд с теплопроводными стенками и зачерненной внешней поверхностью, заполненный термочувствительным газообразным рабочим телом, например аммиаком и его жидким сорбентом, например водным раствором аммиака. Сосуд соединен через напорный и всасывающий клапаны соответственно с напорным и всасывающим трубопроводами. К последним параллельно подключены двигатель и аккумулятор давления. Двигатель выполнен в виде лопастного мотора. Аккумулятор давления соединен с всасывающим трубопроводом через входной обратный клапан, а с напорным трубопроводом через выходной обратный клапан. Аккумулятор давления выполнен в виде жесткого сосуда с теплоизолирующими стенками, частично заполненного жидким сорбентом (например, водным раствором аммиака) газообразного рабочего тела (например, аммиака).
Недостатками этого устройства являются ненадежность и нестабильность работы, низкая поглотительная способность солнечной энергии, маломощность и низкий КПД из-за быстрого уравнивания температуры и давления в сосуде с теплопроводными стенками и аккумуляторе.
Задача изобретения - повышение надежности и стабильности работы, КПД и мощности установки, а также комплексное использование установки для тепло- и электроснабжения потребителей.
Технический результат - обеспечение достаточно полного поглощения солнечных лучей, повышение стабильности энергоснабжения за счет повышения разности температур и давлений в двух сосудах, использование дополнительно тепловой энергии фазового перехода (конденсации) теплоносителя для теплоснабжения, а турбины с генератором для электроснабжения потребителя.
Технический результат достигается тем, что система, включающая сосуды, заполненные термочувствительным газообразным рабочим телом и его жидким сорбентом, соединенные напорными и всасывающими трубопроводами с клапанами, отличается тем, что система выполнена из четырех контуров, при этом первый контур состоит из солнечного коллектора, питательного насоса и теплообменника, второй контур состоит из двух герметичных сосудов с теплоизоляционными стенками, соединенных напорным и всасывающим трубопроводами через соответствующие клапаны, при этом на напорном трубопроводе установлен турбоагрегат, а третий и четвертый контуры состоят из теплообменников, питательных насосов, вентилей, соединенных трубопроводами непосредственно с потребителем.
На чертеже представлена принципиальная схема системы солнечного энергоснабжения.
Она содержит I контур, где теплоносителем является вода, состоящий из солнечного коллектора 1, питательного насоса 2 и теплообменника 3, расположенного в герметичном сосуде 4 с теплоизоляционными стенками, заполненном термочувствительным газообразным рабочим телом 5 II контура, например аммиаком, и его жидким сорбентом 6, например водным раствором аммиака. Герметичный сосуд 4 соединен через напорный 7 и всасывающий 8 клапаны соответственно с напорным 9 и всасывающим 10 трубопроводами II контура. На напорном трубопроводе 9 размещена турбина 11, соединенная с генератором 12, и параллельно с ней - второй герметичный сосуд 13 с теплоизоляционными стенками. Герметичный сосуд 13 соединен с всасывающим трубопроводом 10 через входной обратный клапан 14, а с напорным трубопроводом 9 - через выходной обратный клапан 15. Второй герметичный сосуд 13 с теплоизоляционными стенками также частично заполнен жидким сорбентом 6, например водным раствором аммиака, и термочувствительным газообразным рабочим телом 5, например аммиаком, и служит аккумулятором энергии. Во втором сосуде 13 расположен теплообменник 16 III контура, в первом - теплообменник 17 IV контура, соединенные с потребителем тепловой энергии 18 питательными насосами 19 и 20 через вентили 21 и 22 соответственно III и IV контуров.
Система солнечного энергоснабжения работает следующим образом.
Солнечное излучение (И) проходит через светопрозрачную крышку коллектора 1, нагревает теплоноситель первого контура, например воду, и передает солнечную тепловую энергию через теплообменник 3, расположенный в первом герметичном сосуде 4, легкокипящему теплоносителю 5 и 6 второго контура. При этом увеличивается температура газообразного рабочего тела 5 и его жидкого сорбента 6, находящихся в первом герметичном сосуде 4. В результате из жидкого сорбента 6 выделяется газообразное рабочее тело 5, что увеличивает давление в емкости 4. Газообразное рабочее тело повышенного давления открывает клапан 7, проходит по напорному трубопроводу 9, вращая турбину 11, поступает через клапан 14 во второй сосуд 13, где увеличивает давление, и под давлением частично поглощается жидким сорбентом 6. Клапаны 8 и 15 при этом закрыты. Конденсация газообразного теплоносителя 5 усиливается за счет теплообменника 16 во втором сосуде, и этим повышается КПД турбоагрегата. Горячую воду, получаемую во втором сосуде 13 за счет теплообменника 16, подают потребителю 18 питательным насосом 19, т.е. по третьему контуру. При этом вентили 21 открыты, а вентили 22 закрыты. По данной схеме, третьему контуру, теплоснабжение потребителя происходит в солнечные дни и происходит частичное аккумулирование энергии в сосуде 13. В пасмурные дни или ночью при снижении интенсивности солнечного излучения теплоснабжение потребителя осуществляется по четвертому контуру, понижается температура газообразного рабочего тела 5 и его жидкого сорбента 6, заполняющих первый сосуд 4, что вызывает увеличение способности жидкого сорбента 6 растворять газообразное рабочее тело 5. В результате поглощения газообразного рабочего тела 5 сорбентом 6 уменьшается давление в первом сосуде 4, и газообразное рабочее тело 5 поступает из второго сосуда 13, вращая турбину 11, через клапаны 15 и 8 в сосуд 4, где по мере уменьшении температуры жидкого сорбента 6 за счет теплообменника 17 и поглощения газообразного рабочего тела 5 уменьшается давление, что, в свою очередь, вызывает выделение газообразного рабочего тела 5 из сорбента 6 во втором сосуде 13 за счет аккумулированной энергии и прекращения теплосъема по третьему контуру. Клапаны 7 и 14 при этом закрыты. Теплообменник 17, расположенный в первом сосуде 4, повышает интенсивность поглощения газообразного теплоносителя 5 жидким сорбентом 6, а значит, и КПД работы турбоагрегата, используется и тепло, выделяемое при конденсации пара для получения горячей воды и снабжения потребителя 18 питательным насосом 20. При этом, если отсутствует солнечное излучение (ночью, в пасмурные дни и т.д.), вентили 22 открыты, а вентили 21 закрыты.
Описанный цикл повторяется в зависимости от изменения во времени потока солнечной радиации.
Предлагаемая система солнечного энергоснабжения обладает следующими преимуществами:
- обеспечивает достаточно полное поглощение солнечных лучей;
- повышается надежность и стабильность энергоснабжения потребителя;
- повышается КПД и мощность установки за счет повышения разности температур и давлений в двух сосудах;
- используется дополнительно тепловая энергия фазового перехода (конденсации) теплоносителя для теплоснабжения, а турбина с генератором для электроснабжения потребителя.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
1. Цепелев А.П., Желдак В.В., Брандуков О.Л. Система солнечного теплоснабжения. Авторское свидетельство № SU 1550293, F 24 J 2/42, бюл. №10, 1990 г.
2. Магомедов А.Ш. Теплоэнергетическая установка. Авторское свидетельство №SU 1312241, F 03 G 7/06, бюл. №19, 1987 г.
3. Коваленко Э.П., Кацук Г.С. Устройство преобразования тепловой энергии изменений температуры в среде в механическую. Авторское свидетельство №SU 1449704, F 03 G 7/06, бюл. №1, 1989 г.
Claims (1)
- Система солнечного энергоснабжения, включающая сосуды, заполненные термочувствительным газообразным рабочим телом и его жидким сорбентом, соединенные напорными и всасывающими трубопроводами с клапанами, отличающаяся тем, что система выполнена из четырех контуров, при этом первый контур состоит из солнечного коллектора, питательного насоса и теплообменника, второй контур состоит из двух герметичных сосудов с теплоизоляционными стенками, соединенных напорным и всасывающим трубопроводами через соответствующие клапаны, при этом на напорном трубопроводе установлен турбоагрегат, а третий и четвертый контуры состоят из теплообменников, питательных насосов, вентилей, соединенных трубопроводами непосредственно с потребителем.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007144262/06A RU2350855C1 (ru) | 2007-11-28 | 2007-11-28 | Система солнечного энергоснабжения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007144262/06A RU2350855C1 (ru) | 2007-11-28 | 2007-11-28 | Система солнечного энергоснабжения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2350855C1 true RU2350855C1 (ru) | 2009-03-27 |
Family
ID=40542944
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007144262/06A RU2350855C1 (ru) | 2007-11-28 | 2007-11-28 | Система солнечного энергоснабжения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2350855C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU193062U1 (ru) * | 2019-07-17 | 2019-10-11 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Теплообменник для получения энергии фазового перехода вода-лед |
-
2007
- 2007-11-28 RU RU2007144262/06A patent/RU2350855C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU193062U1 (ru) * | 2019-07-17 | 2019-10-11 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Теплообменник для получения энергии фазового перехода вода-лед |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2010268769B2 (en) | Vapour only cycling of heat transfer fluid for the thermal storage of solar energy | |
US20120247455A1 (en) | Solar collector with expandable fluid mass management system | |
CN107514667A (zh) | 采用电动热泵实现热电厂跨季节蓄热放热的集中供热系统 | |
CN201650630U (zh) | 一种利用太阳能和地热发电的装置 | |
CN108458493A (zh) | 双温区蓄能供热型太阳能热水系统及其工作方法 | |
CN102242698A (zh) | 分布式蓄能蓄热热电联产机组 | |
CN102817799A (zh) | 塔式特斯拉涡轮太阳能发电装置 | |
US11073305B2 (en) | Solar energy capture, energy conversion and energy storage system | |
CN104913364A (zh) | 一种太阳能-土壤源热水型吸收式热泵供热系统 | |
JP2010216793A (ja) | 吸収冷却器、熱交換器 | |
CN104359233B (zh) | 太阳能跟踪聚焦发电及制冷系统 | |
CN102242697A (zh) | 分布式非跟踪太阳能发电及多联产系统 | |
CN208222868U (zh) | 双温区蓄能供热型太阳能热水系统 | |
KR20100115394A (ko) | 다단 직렬 과열기를 장착한 태양열 발전시스템 | |
CN102192608B (zh) | 碳纳米管换热工质太阳能热水器 | |
CN205714612U (zh) | 槽式太阳能热发电防凝结构及槽式太阳能热发电系统 | |
CN101089510B (zh) | 一种二次循环太阳能热水器 | |
RU2350855C1 (ru) | Система солнечного энергоснабжения | |
CN201623670U (zh) | 一种闭式海洋温差能发电装置 | |
CN103912999A (zh) | 一种具有新散热结构的相变储热太阳能热水器 | |
CN105986954B (zh) | 一种功冷联供系统 | |
CN101280962B (zh) | 基于超临界二氧化碳循环利用的太阳能或废热供能系统 | |
CN209431693U (zh) | 一种碟式太阳能热发电系统 | |
CN203717053U (zh) | 低温蒸汽发电机系统 | |
CN202493304U (zh) | 一种低压低温汽轮机组 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161129 |