RU92093U1 - Криогенная аккумулирующая система - Google Patents
Криогенная аккумулирующая система Download PDFInfo
- Publication number
- RU92093U1 RU92093U1 RU2009131880/22U RU2009131880U RU92093U1 RU 92093 U1 RU92093 U1 RU 92093U1 RU 2009131880/22 U RU2009131880/22 U RU 2009131880/22U RU 2009131880 U RU2009131880 U RU 2009131880U RU 92093 U1 RU92093 U1 RU 92093U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cryogenic
- energy
- refrigeration machine
- engine
- heat
- Prior art date
Links
Abstract
1. Криогенная аккумулирующая система, состоящая из последовательно соединенных источника энергии, криогенной холодильной машины с устройствами очистки и обезвоживания воздуха, разделителем газов и теплообменником системы охлаждения холодильной машины, теплоизолированного резервуара для хранения криогенной жидкости, отличающаяся тем, что резервуар для хранения криогенной жидкости соединен с криогенным двигателем, подключенным к автономному генератору энергии, причем магистраль выхлопа криогенного двигателя подключена к переключателю, соединенному с входом в холодильную машину либо с атмосферой. ! 2. Криогенная аккумулирующая система по п.1, отличающаяся тем, что выход теплообменника холодильной машины связан с утилизатором тепла для системы горячего водоснабжения потребителей энергии, а магистраль выхлопа криогенного двигателя до входа в переключатель соединена с утилизатором холода холодильной системы потребителей. ! 3. Криогенная аккумулирующая система по п.1, отличающаяся тем, что в качестве накапливаемой криогенной жидкости используют сжиженный атмосферный азот.
Description
Полезная модель, криогенная аккумулирующая система (КРАС), относится к энергетике, в частности к области накопления и хранения энергии. Актуальность этой проблемы в настоящее время обусловлена в частности развитием систем так называемой альтернативной энергетики.
Принцип промежуточного накопления и хранения энергии широко применяется в традиционных генерирующих системах. Классическим примером может служить гидроэлектростанция, где накопитель энергии в виде водохранилища является ее неотъемлемой частью. Известны также гидроаккумулирующие станции (Патент РФ №58188 U1 от 05.06.2006.), в которых вода запасается впрок в соответствующих резервуарах, поглощая избыточную энергию, с помощью насосов, а затем накопленная энергия может быть возвращена в систему в случае необходимости с помощью гидросиловых агрегатов. Очевидно, что стоимость таких сооружений соответствующая.
Анализ рынка аккумулирующих систем для альтернативных источников энергии указывает на то, что в этой области техники большого прогресса нет. Наиболее распространенный способ - это химические аккумуляторы. Наиболее совершенные на сегодня литий - ионные имеют емкость 100-150 Вт/кг. веса аккумулятора при цене лития около 700 дол. США за килограмм. Хранить значительные количества энергии с их помощью накладно. Экологическая чистота такого хранения также сомнительна, т.к. литий - щелочной металл, пожароопасный и взрывоопасный при соприкосновении с парами воды, которые всегда присутствуют в окружающей атмосфере.
Рассматриваются способы хранения энергии посредством синтеза искусственных топлив, разложения воды на кислород и водород (Патент РФ №2313038 от 17.07.2006), сжатия воздуха (Патент РФ №730 U1 от 16.08.1995 г.), в механических маховиках, электрических конденсаторах. Расчеты показывают, что все эти методы либо крайне неэкономичны (получение водорода и искусственных топлив), экологически не безупречны, либо, как в случае со сжатым воздухом, требуют для своего хранения достаточно тяжелых и дорогих емкостей. Кроме того, хранение большого количества сжатого до очень высокого давления воздуха не безопасно.
В настоящее время в качестве альтернативных источников энергии наиболее широко применяют ветроустановки и преобразователи солнечной энергии в электрическую. В связи с тем, что ветер дует с непостоянной скоростью и нередко его скорость недостаточна для работы ветроустановки, применяют систему, включающую в себя электрогенератор, выпрямитель, химический аккумулятор, инвертор. (Патент РФ №2153752 С1 от 07.05.1999) Назначение инвертора - преобразование постоянного тока, поступающего из генерирующей системы, в кондиционный переменный ток для потребителя. В качестве резервных источников энергии, как правило, используют углеводородные электрогенераторы либо такая система подключается к электрической сети, если такая сеть существует.
Задача, которую решает предлагаемое устройство, заключается в создании автономной системы для экологически чистого и экономичного накопления и возврата энергии.
Поставленная задача решается тем, что подводимая энергия поглощается посредством использования холодильной машины для получения криогенной жидкости, которая накапливается в теплоизолированном резервуаре. По мере необходимости накопленную криогенную жидкость подают в криогенный двигатель (Патент РФ №2116460 от 27.07.1998, Патент РФ №2290521 от 27.12.2006), который соединен с генератором энергии. Таким образом, накопленная энергия возвращается потребителю. Пара криогенный двигатель - электрогенератор является устройством, подобным обычным мобильным электростанциям, использующим углеводородное топливо, которые обеспечивают приемлемые по качеству характеристики производимой электрической энергии.
На фиг.1 представлена такая аккумулирующая система.
На фиг.2 представлена система, дополненная утилизатором тепла и утилизатором холода.
Криогенная аккумулирующая система (фиг.1) включает в себя источник энергии (1), соединенный с холодильной машиной, производящей криогенную жидкость (2). В состав машины может входить система очистки и обезвоживания воздуха (3), разделитель газов (4), теплообменник (5), теплоизолированный резервуар для хранения криогенной жидкости (6). Резервуар соединен трубопроводом с криогенным насосом (7) и криогенным двигателем (8), подключенным к генератору энергии (9). Выхлоп двигателя через трубопровод связан с переключателем (10), который подключен к холодильной машине и трубопроводу сброса отработанного газа в атмосферу. С целью утилизации вырабатываемого тепла криогенной холодильной машиной и холода, вырабатываемого криогенным двигателем, система может быть дополнена водяным утилизатором тепла (11) и утилизатором холода (12), например, емкостью, заполненной антифризом (фиг.2).
Аккумулирующая система, использующая в качестве криогенной жидкости жидкий азот, работает следующим образом (фиг.1). Источник энергии (1) вращает холодильную машину (2), которая засасывает воздух через систему очистки и обезвоживания (3). Затем в разделителе (4) воздух разделяется на азот и остальные газы, присутствующие в воздухе, которые возвращаются в атмосферу. В холодильной машине азот превращается в жидкость и поступает в теплоизолированный резервуар (6). По мере необходимости жидкий азот подается насосом (7) в криогенный двигатель (8), который связан с электрогенератором (9), производящим кондиционный электрический ток. Холодный азот, который является выхлопом из криогенного двигателя, поступает с помощью переключателя (10) либо на вход холодильной машины, либо выбрасывается в атмосферу.
Как известно, при получении криогенной жидкости из холодильной машины отводится тепло с помощью теплообменника, которое целесообразно утилизировать и использовать для теплоснабжения потребителей. Поэтому (Фиг.2) выход теплообменника (5) может быть подключен к утилизатору тепла (11), а выхлоп криогенного двигателя (8) - к утилизатору холода (12).
В рассмотренной системе подведенная энергия от внешнего источника накапливается и преобразуется в тепло, холод и электричество. Такая система может заменить, используемые в настоящее время аккумулирующие устройства в альтернативных источниках энергии. При применении данной криогенной системы отпадает необходимость использования дополнительных резервных источников энергии или подключения к электросетям.
Предлагаемое техническое решение позволяет решить проблему аккумулирования и возврата энергии радикально, экологически чисто и экономично. Предлагаемое нами устройство КРАС позволяет накапливать и возвращать энергию практически в неограниченном количестве. Хранение энергии экономически оправдано и время хранения практически не ограничено. Такая система, производящая тело, холод и электричество, позволит обеспечить все потребности в энергии для автономных поселений или производств, энергия для которых вырабатывается с помощью альтернативных источников.
Claims (3)
1. Криогенная аккумулирующая система, состоящая из последовательно соединенных источника энергии, криогенной холодильной машины с устройствами очистки и обезвоживания воздуха, разделителем газов и теплообменником системы охлаждения холодильной машины, теплоизолированного резервуара для хранения криогенной жидкости, отличающаяся тем, что резервуар для хранения криогенной жидкости соединен с криогенным двигателем, подключенным к автономному генератору энергии, причем магистраль выхлопа криогенного двигателя подключена к переключателю, соединенному с входом в холодильную машину либо с атмосферой.
2. Криогенная аккумулирующая система по п.1, отличающаяся тем, что выход теплообменника холодильной машины связан с утилизатором тепла для системы горячего водоснабжения потребителей энергии, а магистраль выхлопа криогенного двигателя до входа в переключатель соединена с утилизатором холода холодильной системы потребителей.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009131880/22U RU92093U1 (ru) | 2009-08-25 | 2009-08-25 | Криогенная аккумулирующая система |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009131880/22U RU92093U1 (ru) | 2009-08-25 | 2009-08-25 | Криогенная аккумулирующая система |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU92093U1 true RU92093U1 (ru) | 2010-03-10 |
Family
ID=42135702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009131880/22U RU92093U1 (ru) | 2009-08-25 | 2009-08-25 | Криогенная аккумулирующая система |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU92093U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2486113C1 (ru) * | 2011-11-09 | 2013-06-27 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Система запуска криогенного жидкостного ракетного двигателя космического объекта |
-
2009
- 2009-08-25 RU RU2009131880/22U patent/RU92093U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2486113C1 (ru) * | 2011-11-09 | 2013-06-27 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Система запуска криогенного жидкостного ракетного двигателя космического объекта |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Li et al. | Renewable energy carriers: Hydrogen or liquid air/nitrogen? | |
CN102758748B (zh) | 高压液态空气储能/释能系统 | |
CN102758690A (zh) | 高效高压液态空气储能/释能系统 | |
WO2020244809A1 (en) | A natural gas liquefaction system | |
US20110094242A1 (en) | Method and Apparatus for Generating Sustainable, Study State Power and Cooling from a Intermittent Power Source using Renewable Energy as a Primary Power Source | |
CN102667140B (zh) | 波浪发电站 | |
KR102205038B1 (ko) | 불연속 신재생에너지 기반 수소 생산 시스템 | |
KR20160060207A (ko) | 액화 이산화탄소를 이용한 에너지 저장 시스템 및 방법 | |
US20220074373A1 (en) | System and method for sustainable generation of energy | |
RU2273742C1 (ru) | Энергоаккумулирующая установка | |
RU92093U1 (ru) | Криогенная аккумулирующая система | |
JP2013040606A (ja) | 高効率常温熱エネルギーの回収法及び回収装置 | |
CN102384048B (zh) | 一种小温差太阳能和海洋能联合发电系统 | |
RU2431047C2 (ru) | Комплексная энергетическая станция | |
CN213341659U (zh) | 一种近零碳排放的分布式能源供给系统 | |
CN103835766A (zh) | 一种高效储能发电方法和系统 | |
CN203730075U (zh) | 一种高效储能发电系统 | |
CN103291568A (zh) | 一种太阳能发电的方法 | |
Ciocan et al. | HYBRID ENERGY STORAGE SYSTEMS FOR RENEWABLE ENERGY SOURCES: APPLICATIONS AND CHALLENGES. | |
Guo | Maximizing uninterrupted solar electricity in spectral-splitting photovoltaic-thermal systems integrated with CO2 battery | |
CN210564666U (zh) | 一种高压储氢驱动及发电系统 | |
CN103452759B (zh) | 一种综合风能利用系统 | |
RU2726963C1 (ru) | Система автономного энергосбережения удаленных военных объектов и населенных пунктов с использованием сжиженного природного газа | |
KR102410689B1 (ko) | 이산화탄소 포집형 에너지발전시스템 및 그 운전방법 | |
Liu et al. | Computational Studies of a Cryogenic Energy Storage System |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20100301 |
|
NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20120427 |
|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20140826 |