RU2381425C1 - Heat-pipe power complex - Google Patents
Heat-pipe power complex Download PDFInfo
- Publication number
- RU2381425C1 RU2381425C1 RU2008142976/06A RU2008142976A RU2381425C1 RU 2381425 C1 RU2381425 C1 RU 2381425C1 RU 2008142976/06 A RU2008142976/06 A RU 2008142976/06A RU 2008142976 A RU2008142976 A RU 2008142976A RU 2381425 C1 RU2381425 C1 RU 2381425C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solar
- collector
- heat
- wick
- steam
- Prior art date
Links
Images
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
- Y02E10/44—Heat exchange systems
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к гелиотехнике, в частности к средствам получения тепла, холода и электричества с помощью солнечной энергии.The present invention relates to solar engineering, in particular to means for generating heat, cold and electricity using solar energy.
Известна система солнечного теплоснабжения здания, содержащая гелиоприемник, связанный с ним прямыми и обратными трубопроводами аккумулятор тепла, теплообменник передачи тепла, циркуляционный насос, регулирующий подвижный экран, эжектор, запорно-регулирующая арматура [1].A known system of solar heat supply to a building containing a solar collector, a heat accumulator, a heat transfer heat exchanger, a circulation pump controlling a movable screen, an ejector, shut-off and control valves connected with it through direct and return pipelines [1].
К недостаткам известного устройства относятся наличие циркуляционного насоса и регулирующего экрана, что снижает эффективность и кпд устройства, а также зависимость температуры охлаждаемого агента от температуры наружного воздуха, что ограничивает параметры получаемого энергоносителя.The disadvantages of the known device include the presence of a circulation pump and a control screen, which reduces the efficiency and efficiency of the device, as well as the dependence of the temperature of the cooled agent on the temperature of the outside air, which limits the parameters of the resulting energy source.
Недостатками известного устройства являются необходимость использования циркуляционного насоса и компрессора, что усложняет его конструкцию, снижает эффективность и надежность, а также невозможность одновременного получения разных видов энергии: тепла, холода, электричества, что ограничивает функциональный диапазон устройства.The disadvantages of the known device are the need to use a circulation pump and compressor, which complicates its design, reduces efficiency and reliability, as well as the inability to simultaneously receive different types of energy: heat, cold, electricity, which limits the functional range of the device.
Более близким к предлагаемому изобретению является солнечный энергетический комплекс, содержащий гелиоприемник, выполненный из гелиопокрытия, ступеней подъема, выполненных из пористого материала, и полые паровые камеры, нижний коллектор и верхний барабан, эжектор, конденсатор, аккумулятор тепла, испаритель, аккумулятор холода, дроссель, турбогенератор с конденсатором и электрическим аккумулятором, соединенных между собой системой трубопроводов, запорно-регулирующую аппаратуру и гидрозатвор [2].Closer to the proposed invention is a solar energy complex containing a solar receiver made of solar coverage, lifting steps made of porous material, and hollow steam chambers, lower collector and upper drum, ejector, condenser, heat accumulator, evaporator, cold accumulator, inductor, a turbogenerator with a capacitor and an electric battery, interconnected by a piping system, shut-off and control equipment and a water seal [2].
Недостатками известного устройства являются низкая производительность по пару гелиоприемника, обусловленная ограниченной производительностью ступеней подъема, что не позволяет увеличить мощность, наличие конденсатора для конденсации отработанного пара турбины, что требует дополнительного количества охлаждающего агента и усложняет конструкцию, снижая таким образом эффективность и надежность энергетического комплекса.The disadvantages of the known device are the low steam output of the solar collector, due to the limited performance of the lifting stages, which does not allow increasing the power, the presence of a condenser for condensing the exhaust steam of the turbine, which requires an additional amount of cooling agent and complicates the design, thereby reducing the efficiency and reliability of the energy complex.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности и надежности теплотрубного энергетического комплекса (ТТЭК).The technical result of the invention is to increase the efficiency and reliability of the heat pipe energy complex (TTEK).
Технический результат достигается тем, что в теплотрубном энергетическом комплексе, содержащем гелиоприемник, состоящий из гелиопокрытия и пористого материала, испаритель, конденсатор, аккумуляторы тепла и холода, дроссель, эжектор, турбогенератор с электрическим аккумулятором, соединенные между собой системой трубопроводов с запорно-регулирующей арматурой, согласно изобретению гелиоприемник состоит из гелиопокрытия, покрытого изнутри решеткой из полос пористого материала, закрывающего короб, снабженный паровым и конденсатным патрубками, внутри которого помещены подъемные фитили, соединенные с решеткой из полос пористого материала и фитилем-коллектором, закрытые обечайками с зазорами у гелиопокрытия и соединенные с рубашкой, закрывающей фитиль-коллектор, уложенный на перфорированную плиту, полость между которой и днищем короба образует картер, полностью заполненный рабочей жидкостью, на входе в паровой патрубок устроен сепарационный щит, приемная камера эжектора связана трубопроводом с турбогенератором через обратный клапан, поддон конденсатора соединен с фитилем-коллектором трубопроводом через обратный клапан, конденсатный патрубок и картер, а через другой вентиль гелиоприемник соединен с турбогенератором, обратным клапаном и приемной камерой эжектора, причем турбогенератор соединен электропроводом с электрическим аккумулятором.The technical result is achieved in that in a heat pipe energy complex containing a solar collector, consisting of a solar coating and a porous material, an evaporator, a condenser, heat and cold accumulators, a throttle, an ejector, a turbogenerator with an electric battery, interconnected by a piping system with shutoff and control valves, according to the invention, the solar collector consists of a solar coating, coated inside with a grid of strips of porous material, covering the duct, equipped with steam and condensate with plugs, inside of which are placed lifting wicks connected to a grating of strips of porous material and a wick-collector, closed by shells with gaps at the solar coating and connected to a shirt covering the wick-collector, laid on a perforated plate, the cavity between which and the bottom of the box forms a crankcase, completely filled with working fluid, a separation shield is arranged at the inlet of the steam pipe, the receiving chamber of the ejector is connected by a pipeline to the turbogenerator through a non-return valve, the condenser pan is connected to the fi a collector tube through a non-return valve, a condensate pipe and a crankcase, and through another valve, the solar receiver is connected to a turbogenerator, a non-return valve and an ejector intake chamber, the turbogenerator being connected by an electric wire to an electric battery.
На фиг.1 представлен предлагаемый общий вид, на фиг.2-4 - разрезы и узлы ТТЭК.Figure 1 presents the proposed General view, figure 2-4 - sections and nodes TTEC.
ТТЭК содержит гелиоприемник 1, состоящий из гелиопокрытия 2, покрытого изнутри решеткой из полос пористого материала 3, закрывающего короб 4, снабженный паровым и конденсатным патрубками 5 и 6 соответственно, внутри которого помещены подъемные фитили 7, соединенные с решеткой 3 и фитилем-коллектором 8, закрытые обечайками 9 с зазорами 10 у гелиопокрытия 2 и соединенные с рубашкой 11, закрывающей фитиль-коллектор 8, уложенный на перфорированную плиту 12, полость между которой и днищем короба 4 образует картер 13, полностью заполненный рабочей жидкостью, сепарационный щит 14, устроенный на входе в паровой патрубок 5, который связан трубопроводами через вентиль 15 с эжектором 16, конденсатором 17, аккумулятором тепла 18, испарителем 19 с аккумулятором холода 20, который через дроссель 21 соединен с поддоном конденсатора 17, также соединенным с фитилем-коллектором 8 трубопроводом через обратный клапан 22, конденсатный патрубок 6 и картер 13, а через вентиль 23 гелиоприемник 1 соединен с турбогенератором 24, обратным клапаном 25 и приемной камерой эжектора 14, причем турбогенератор 24 соединен электропроводом с электрическим аккумулятором 26.TTEK contains a
В основу работы предлагаемого ТТЭК, наряду с использованием солнечной энергии, принципов действия эжекторной холодильной машины и турбогенератора, положено свойство жидкости создавать в капиллярах капиллярное давление, которое позволяет транспортировать жидкости фитилем из зоны повышенного давления в зону пониженного давления, и высокая эффективность передачи теплоты в тепловых трубах, покрытых изнутри фитилем [3; 4, с.146; 5, с.106].The work of the proposed TTEC, along with the use of solar energy, the principles of operation of an ejector chiller and a turbogenerator, is based on the property of a liquid to create capillary pressure in capillaries, which allows liquid to be transported by a wick from the high pressure zone to the low pressure zone, and high heat transfer efficiency to heat pipes coated inside with a wick [3; 4, p.146; 5, p. 106].
В качестве рабочей жидкости ТТЭК может быть использованы вода, аммиак, различные виды хладонов в зависимости от назначения получаемого пара и параметров теплоносителя.Water, ammonia, various types of freons can be used as a TTTE working fluid, depending on the purpose of the resulting steam and the parameters of the coolant.
ТТЭК работает следующим образом.TTEK works as follows.
Перед началом работы контур ТТЭК заполняется таким образом, чтобы были заполнены поры фитилей 7, 8, решетки 3, картер 13 и поддоны испарителя 19 и конденсатора 17. По мере нагрева гелиоприемника 1 рабочая жидкость, находящаяся в порах решетки 3, нагревается, поступает в канавки между полосами пористого материала, где происходит испарение рабочей жидкости (полосы пористого материала решетки 3 предотвращают образование паровой пленки на внутренней поверхности гелиопокрытия и таким образом интенсифицируют процесс испарения [4, с.22]), образуется пар, создается давление Р1, величина которого определяется свойствами рабочей жидкости и интенсивности солнечного облучения. Полученный пар, проходя через сепарационный щит 14, освобождается от уносимых капель рабочей жидкости, которая отбрасывается на поверхность полос пористого материала решетки 3 и транспортируется ими обратно в зону испарения, и через паровой патрубок 5 выводится из гелиоприемника 1, после чего разделяется на две части, соотношение между которыми регулируется вентилями 23 и 15, которые направляются в турбогенератор 24 и эжектор 16. Пар, поступающий в эжектор 16, засасывает вторичный пар из испарителя 19 и отработанный (мятый) пар после турбогенератора 24, создавая там разрежение Р3, в результате чего давление смешанного пара на выходе из диффузора эжектора 16 снижается от P1 до Р2, после чего направляется в конденсатор 17, где кондиционируется, отдавая тепло конденсации теплоносителю, который направляют потребителю и в аккумулятор тепла 18. Полученный конденсат с давлением, равным Р2 (без учета сопротивлений), из поддона конденсатора 15 по трубопроводу частично направляется через обратный клапан 22 в картер 13, служащий для равномерного распределения конденсата по всей поверхности испарения, где его давление снижается до Рк, и через отверстия в перфорированной плите 12 за счет капиллярных сил поглощается фитилем-коллектором 8, из которого распределяется по подъемным фитилям 7 и полосам пористого материала решетки 3, откуда поступает на поверхность канавок решетки, где происходит вышеописанный процесс испарения. Другая часть конденсата из поддона конденсатора 17 через дроссель 21, где дросселируется до давления разрежения Р3, поступает в испаритель 19. В испарителе 19 при разрежении Р3 снижается температура кипения рабочей жидкости, происходит ее испарение при низкой температуре с образованием вторичного пара, засасываемого эжектором 16, охлаждение хладагента, который далее направляют потребителю и в аккумулятор холода 20.Before starting work, the TTEC circuit is filled so that the pores of the
Одновременно другую часть полученного пара с давлением P1 из гелиоприемника 1 через регулировочный вентиль 23 направляют в турбогенератор 24, вырабатывающий электрический ток, который отправляют потребителю и в электрический аккумулятор 26, а "мятый пар" после турбогенератора 24 через обратный клапан 25 (клапан 25 предотвращает обратный ход пара в случае внезапного повышения давления в испарителе 19) с давлением Р4, несколько большим, чем давление в испарителе 19 Р3, смешивается с вторичным паром, после чего паровая смесь поступает в приемную камеру эжектора 16 и происходит вышеописанный цикл работы ТТЭК.At the same time, another part of the obtained steam with pressure P 1 from the
Количество и параметры пара, получаемого в гелиоприемнике 1, и соответственно количество и параметры всех видов энергии, вырабатываемых ТТЭК, зависят от интенсивности солнечного облучения, прочности конструкции гелиоприемника 1, количественных и качественных характеристик гелиоприемного покрытия 2 и другого оборудования, характеристик фитилей 7, 8, пористого материала решетки 3, а также свойств рабочей жидкости.The quantity and parameters of steam received in the
Таким образом, предлагаемый ТТЭК обеспечивает одновременное получение тепла, холода и электричества с использованием технологических и конструктивных преимуществ тепловых труб, что увеличивает его надежность и эффективность.Thus, the proposed TTEC ensures the simultaneous production of heat, cold and electricity using the technological and structural advantages of heat pipes, which increases its reliability and efficiency.
Источники информацииInformation sources
1. А.С. СССР №1657895, Мкл. F24J 2/42, 1991.1. A.S. USSR No. 1657895, mkl. F24J 2/42, 1991.
2. Патент РФ №2213912, Мкл.7 F24J 2/04, 2/28, 2003.2. RF patent No. 2213912, Mkl.7 F24J 2/04, 2/28, 2003.
3. А.с. СССР №№1537979, Мкл. F25B 1/06, 1990.3. A.S. USSR No. 1537979, mkl. F25B 1/06, 1990.
4. В.В.Харитонов и др. Вторичные теплоэнергоресурсы и охрана окружающей среды. - Минск: Выш. школа, 1988, 170 с.4. V.V. Kharitonov and others. Secondary heat and energy resources and environmental protection. - Minsk: Ab. School, 1988, 170 p.
5. Тепловые трубы и теплообменники: от науки к практике. Сборник научн. тр. - М.: 1990, 157 с.5. Heat pipes and heat exchangers: from science to practice. Collection of scientific tr - M .: 1990, 157 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008142976/06A RU2381425C1 (en) | 2008-10-29 | 2008-10-29 | Heat-pipe power complex |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008142976/06A RU2381425C1 (en) | 2008-10-29 | 2008-10-29 | Heat-pipe power complex |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2381425C1 true RU2381425C1 (en) | 2010-02-10 |
Family
ID=42123849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008142976/06A RU2381425C1 (en) | 2008-10-29 | 2008-10-29 | Heat-pipe power complex |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2381425C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2466334C2 (en) * | 2010-11-26 | 2012-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) | Heat tube system of solar power saving of building |
CN115183211A (en) * | 2022-08-25 | 2022-10-14 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | Steam supply system |
RU216777U1 (en) * | 2022-11-01 | 2023-02-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Universal heat pipe solar thermal power plant |
-
2008
- 2008-10-29 RU RU2008142976/06A patent/RU2381425C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2466334C2 (en) * | 2010-11-26 | 2012-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗ ГУ) | Heat tube system of solar power saving of building |
CN115183211A (en) * | 2022-08-25 | 2022-10-14 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | Steam supply system |
RU216777U1 (en) * | 2022-11-01 | 2023-02-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Universal heat pipe solar thermal power plant |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7178348B2 (en) | Refrigeration power plant | |
CN106698565B (en) | Solar energy-heat pump desalination plant | |
CN109964084B (en) | Sub-atmospheric heating and cooling system | |
CN204718176U (en) | Utilize the absorption system of residual heat from boiler fume | |
CN108716777A (en) | A kind of solar energy loop circuit heat pipe system of the microbe soil purification of coil pipe coiling variable density | |
CN108801018A (en) | A kind of microbe soil purification solar energy loop circuit heat pipe system of heat pipe caliber height change | |
CN102359745B (en) | With the turbine electricity generation system in injection pressurization cycle loop | |
RU2381425C1 (en) | Heat-pipe power complex | |
KR101537395B1 (en) | Drying equipment | |
CN108344086A (en) | A kind of refrigeration system and its control method based on evaporative condenser | |
Sun et al. | A new ejector heat exchanger based on an ejector heat pump and a water-to-water heat exchanger | |
CN205373134U (en) | Novel waste heat utilization lithium bromide absorbent refrigerating system | |
CN103266998B (en) | Circulatory heat pipe type high-rise building ground floor temperature difference ventilation and power generation system | |
CN108692482B (en) | Efficiency improving system combining thermoelectric unit and refrigeration and application method | |
CN103471194B (en) | A kind of separate heat pipe heat-exchange system for reducing high-temperature hole body infra-red radiation | |
RU2466334C2 (en) | Heat tube system of solar power saving of building | |
RU2266483C1 (en) | Three-purpose heat transformer | |
JPH01269862A (en) | Geotherm exchanger | |
CN203980712U (en) | Lithium bromide absorption cold warming-up | |
Ding et al. | Theoretical analysis and experimental research of heat pump driving heat pipes heating equipment | |
CN104132473A (en) | Two-stage compression uninterruptible heating device and two-stage compression uninterruptible heating defrosting method | |
CN217358157U (en) | Pressure regulation and waste heat recovery utilize system | |
CN210569389U (en) | High-efficiency evaporative condenser | |
CN105806092A (en) | Underground cooling device for circulating water | |
Mohan Naik et al. | Performance analysis of combined cycle power plant inlet air cooling by a novel optimized vapour absorption refrigeration framework. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101030 |