Claims (29)
1. Способ преобразования одного вида энергии в другой, заключающийся в преобразовании теплоты, передаваемой от одного тела, являющегося источником этой теплоты, в энергию другого тела, поглощающего теплоту и используемого в последующем в качестве рабочего тела или энергоносителя, отличающийся тем, что, с целью сокращения потерь энергии, расходуемой на изменение состояния источника теплоты, увеличения продолжительности выделения теплоты, повышения интенсивности ее передачи и удельного выхода получаемой полезной энергии, в процессе преобразования теплоты в энергию рабочего тела или ее носителя осуществляют управление параметрами и поддерживают состояние источника теплоты на необходимом (термодинамическом) уровне, задаваемом режимом работы применяемого устройства, что достигается путем того, что одновременно с процессом передачи теплоты на тело, являющееся источником теплоты, оказывают такое управляемое силовое сжимающее воздействие объемного или местного характера, период времени действия которого и количество выделяемой при этом воздействии теплоты приближаются к количеству передаваемой теплоты телу, ее поглощающему, и к периоду времени этой передачи или соответствуют количеству передаваемой теплоты телу, ее поглощающему, и периоду времени этой передачи.1. A method of converting one type of energy into another, which consists in converting heat transferred from one body that is the source of this heat to the energy of another body that absorbs heat and is subsequently used as a working medium or energy carrier, characterized in that, with the aim reducing the loss of energy spent on changing the state of the heat source, increasing the duration of heat generation, increasing the intensity of its transfer and the specific yield of the received useful energy, in the process of the generation of heat into the energy of the working fluid or its carrier controls the parameters and maintains the state of the heat source at the necessary (thermodynamic) level determined by the operating mode of the device used, which is achieved by the fact that simultaneously with the process of transferring heat to the body, which is the heat source, they provide controlled compressive force of volumetric or local nature, the period of action of which and the amount of heat released during this action are approaching I to the amount of heat transferred to the body that absorbs it, and to the time period of this transfer or correspond to the amount of heat transferred to the body that absorbs it, and the time period of this transfer.
2. Способ преобразования одного вида энергии в другой по п. 1, отличающийся тем, что в процессе преобразования энергии передачу теплоты от одного тела к другому осуществляют либо через поверхности теплопередачи, либо при непосредственном контакте тел. 2. The method of converting one type of energy to another according to claim 1, characterized in that in the process of converting energy, heat is transferred from one body to another either through heat transfer surfaces or by direct contact of the bodies.
3. Способ преобразования одного вида энергии в другой по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в процессе преобразования энергии в качестве источника управляемого силового сжимающего воздействия на тело, выделяющее и передающее теплоту, используют тело, поглощающее эту теплоту, при этом выполняют подбор таких соотношений масс тел, участвующих в процессе, и параметры их состояния, при которых силовое воздействие, образуемое в процессе повышения давления, тела, поглощающего теплоту, упреждает снижение давления тела, выделяющего и передающего эту теплоту. 3. The method of converting one type of energy into another according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that in the process of energy conversion as a source of controlled force compressive action on the body that generates and transfers heat, use the body that absorbs this heat, while selecting such ratios of the masses of the bodies involved in the process, and their parameters states in which the force generated during the increase in pressure of the body that absorbs heat prevents the decrease in pressure of the body that releases and transfers this heat.
4. Способ преобразования одного вида энергии в другой по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что в процессе преобразования энергии управляемое силовое сжимающее воздействие на источник теплоты осуществляют при помощи специального органа. 4. The method of converting one type of energy into another according to paragraphs. 1 to 3, characterized in that in the process of energy conversion, a controlled compressive force on the heat source is carried out using a special organ.
5. Способ преобразования одного вида энергии в другой по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что в процессе преобразования энергии управляемое силовое сжимающее воздействие на источник теплоты оказывают через непосредственный контакт с телом, осуществляющим указанное воздействие. 5. The method of converting one type of energy into another according to paragraphs. 1 - 3, characterized in that in the process of energy conversion, a controlled compressive force on the heat source is provided through direct contact with the body performing the specified action.
6. Способ преобразования одного вида энергии в другой по пп. 1 - 3 и 5, отличающийся тем, что в процессе преобразования энергии теплообмен между телами осуществляют при их смешивании в общей рабочей камере. 6. The method of converting one type of energy into another according to paragraphs. 1 - 3 and 5, characterized in that in the process of energy conversion, heat exchange between the bodies is carried out when they are mixed in a common working chamber.
7. Способ преобразования одного вида энергии в другой по пп. 1 - 6, отличающийся тем, что в процессе преобразования энергии управляемое силовое сжимающее воздействие на тело, выделяющее и передающее теплоту, или на тела, участвующие в процессе теплообмена в общей рабочей камере, осуществляют с помощью аккумулятора давления, посредством которого упреждают снижение давления тела, являющегося источником теплоты. 7. The method of converting one type of energy into another according to paragraphs. 1 - 6, characterized in that in the process of energy conversion, a controlled compressive force on the body that generates and transfers heat, or on the bodies involved in the heat transfer process in the common working chamber, is carried out using a pressure accumulator, by means of which the pressure reduction of the body is prevented, being a source of heat.
8. Способ преобразования одного вида энергии в другой по пп. 1 - 7, отличающийся тем, что аккумулятор выполнен с возможностью регулирования давления внутри его рабочего объема. 8. The method of converting one type of energy into another according to paragraphs. 1 to 7, characterized in that the battery is configured to control the pressure inside its working volume.
9. Способ преобразования одного вида энергии в другой по пп. 1 - 8, отличающийся тем, что в качестве тела, выделяющего и передающего теплоту, используют газообразное вещество, например воздух, а в качестве тела, поглощающего теплоту используют вещество в жидком или газообразном состоянии, например воду или водяной пар. 9. The method of converting one type of energy into another according to paragraphs. 1 to 8, characterized in that a gaseous substance, such as air, is used as a body that releases and transfers heat, and a substance in a liquid or gaseous state, such as water or steam, is used as a body that absorbs heat.
10. Способ преобразования одного вида энергии в другой по пп. 1 - 9, отличающийся тем, что в качестве тела, выделяющего и передающего теплоту, используют продукты сгорания, а управляемое силовое сжимающее воздействие на массу продуктов сгорания осуществляют в камере сгорания водогрейной или паровой котельной установки. 10. The method of converting one type of energy into another according to paragraphs. 1 - 9, characterized in that as the body that emits and transfers heat, use combustion products, and a controlled force compressive effect on the mass of combustion products is carried out in the combustion chamber of a hot water or steam boiler plant.
11. Способ преобразования одного вида энергии в другой по пп. 1 - 9, отличающийся тем, что в качестве тела, выделяющего и передающего теплоту, используют продукты сгорания, а управляемое силовое сжимающее воздействие на массу продуктов сгорания осуществляют в камере сгорания двигателя внешнего сгорания. 11. The method of converting one type of energy into another according to paragraphs. 1 to 9, characterized in that the combustion products are used as the body that emits and transfers heat, and a controlled compressive force on the mass of the combustion products is carried out in the combustion chamber of the external combustion engine.
12. Способ преобразования одного вида энергии в другой по пп. 1 - 9, отличающийся тем, что в качестве тела, выделяющего и передающего теплоту, используют массу продуктов сгорания, а управляемое силовое сжимающее воздействие на массу продуктов сгорания осуществляют в камере сгорания поршневого двигателя посредством управляемой подачи водяного пара до достижения температуры парогазовой смеси в пределах 400 - 1000oC.12. The method of converting one type of energy into another according to paragraphs. 1 to 9, characterized in that the mass of combustion products is used as the body that emits and transfers heat, and a controlled compressive force on the mass of combustion products is carried out in the combustion chamber of the piston engine by means of a controlled supply of water vapor until the temperature of the gas-vapor mixture reaches 400 - 1000 o C.
13. Способ преобразования одного вида энергии в другой по пп. 1 - 9, отличающийся тем, что в качестве тела, поглощающего теплоту, используют массу воды в любом агрегатном состоянии, в качестве тела, выделяющего и передающего эту теплоту, используют массу продуктов сгорания, а управляемое силовое сжимающее воздействие на массу последних осуществляют в камере сгорания поршневого двигателя посредством аккумулятора давления, упреждающего снижение давления массы продуктов сгорания в процессе передачи от них теплоты массе воды. 13. The method of converting one type of energy into another according to paragraphs. 1 - 9, characterized in that as a body that absorbs heat, use a mass of water in any aggregate state, as a body that emits and transfers this heat, use a mass of combustion products, and a controlled compressive force on the mass of the latter is carried out in the combustion chamber a piston engine by means of a pressure accumulator, anticipating a decrease in the pressure of the mass of combustion products during the transfer of heat from them to the mass of water.
14. Способ преобразования одного вида энергии в другой по пп. 1 - 9, отличающийся тем, что в качестве тела, выделяющего и передающего теплоту, используют воздух, сжимаемый в рабочем цилиндре поршневого компрессора, а управляемое силовое сжимающее воздействие на воздух осуществляют за счет управляемой подачи воды в перегретом жидком или парообразном состоянии в рабочий цилиндр с предварительно нагретой в процессе сжатия массой воздуха до достижения температуры паровоздушной смеси в пределах 300 - 600oC.14. The method of converting one type of energy into another according to paragraphs. 1 to 9, characterized in that as the body emitting and transmitting heat, use air compressed in the working cylinder of the reciprocating compressor, and a controlled force compressive effect on the air is carried out by controlled supply of water in an overheated liquid or vapor state to the working cylinder with pre-heated during compression by a mass of air until the temperature of the vapor-air mixture in the range of 300 - 600 o C.
15. Способ преобразования одного вида энергии в другой по пп. 14, отличающийся тем, что управляемое силовое сжимающее воздействие на воздух осуществляют при помощи аккумулятора давления, аккумулирующего энергию массы воздуха, сжимаемого в рабочем цилиндре. 15. The method of converting one type of energy into another according to paragraphs. 14, characterized in that the controlled compressive force on the air is carried out using a pressure accumulator that accumulates the energy of the mass of air compressed in the working cylinder.
16. Способ преобразования одного вида энергии в другой по пп. 6 - 9, отличающийся тем, что в качестве тела, выделяющего и передающего теплоту, используют продукты сгорания, а управляемое силовое сжимающее воздействие на массу продуктов сгорания осуществляют в камере сгорания газотурбинного двигателя путем того, что в эту камеру выполняют управляемую подачу водяного пара до достижения температуры парогазовой смеси в пределах 300 - 600oC.16. The method of converting one type of energy into another according to paragraphs. 6 - 9, characterized in that the combustion products are used as the body generating and transmitting heat, and a controlled compressive force on the mass of the combustion products is carried out in the combustion chamber of the gas turbine engine by the fact that the steam is supplied to this chamber until it reaches the temperature of the gas mixture in the range of 300 - 600 o C.
17. Способ преобразования одного вида энергии в другой по пп. 1 - 6, 9, отличающийся тем, что в качестве тела, выделяющего и передающего теплоту, используют продукты сгорания, а управляемое силовое сжимающее воздействие на массу продуктов сгорания осуществляют в камере сгорания ракетного двигателя путем того, что в эту камеру выполняют управляемую подачу водяного пара, до достижения температуры парогазовой смеси на выходе из двигателя в пределах 500 - 1500oC.17. The method of converting one type of energy into another according to paragraphs. 1 - 6, 9, characterized in that as the body that emits and transfers heat, use combustion products, and a controlled compressive force on the mass of combustion products is carried out in the combustion chamber of a rocket engine by the fact that in this chamber perform a controlled supply of water vapor , until the temperature of the gas mixture at the outlet of the engine in the range of 500 - 1500 o C.
18. Способ преобразования одного вида энергии в другой по пп. 1 - 6 и 9, отличающийся тем, что в качестве тела, выделяющего и передающего теплоту, используют воздух, предварительно нагретый в процессе сжатия в компрессоре и смешиваемый в камере смешивания с водяным паром, подаваемым к указанной камере, образующуюся при этом паровоздушную смесь подают на парогазовую турбину, а управляемое силовое сжимающее воздействие осуществляют за счет сжимающего воздействия подаваемого пара на массу воздуха в камере до достижения температуры паровоздушной смеси в пределах 300 - 600oC.18. The method of converting one type of energy into another according to paragraphs. 1 - 6 and 9, characterized in that as the body that generates and transfers heat, use air preheated during compression in the compressor and mixed in the mixing chamber with water vapor supplied to the specified chamber, the resulting vapor-air mixture is fed to a steam-gas turbine, and a controlled compressive force is carried out due to the compressive effect of the supplied steam on the mass of air in the chamber until the temperature of the steam-air mixture in the range of 300 - 600 o C.
19. Способ преобразования одного вида энергии в другой по пп. 1 - 18, отличающийся тем, что управление силовым сжимающим воздействием осуществляют путем регулирования параметров источника этого воздействия, например давления газообразного тела, используемого для этой цели. 19. The method of converting one type of energy into another according to paragraphs. 1 to 18, characterized in that the control of the compressive force is carried out by adjusting the parameters of the source of this effect, for example, the pressure of the gaseous body used for this purpose.
20. Способ преобразования одного вида энергии в другой по пп. 1 - 18, отличающийся тем, что одновременно с управлением силовым сжимающим воздействием осуществляют управление процессом передачи теплоты от источника этой теплоты телу, поглощающему теплоту, путем регулирования давления и расхода последнего. 20. The method of converting one type of energy into another according to paragraphs. 1 to 18, characterized in that at the same time as controlling the compressive force, the process of transferring heat from the source of this heat to the heat absorbing body is controlled by controlling the pressure and flow rate of the latter.
21. Тепловая энергоустановка для осуществления способа по пп. 1 - 20, включающая систему подвода тела или тел, являющихся источником теплоты, систему образования (получения) теплоты, систему подвода тела, поглощающего теплоту, и систему преобразования этой теплоты в энергию рабочего тела или ее носителя, отличающаяся тем, что система образования (получения) теплоты дополнительно содержит тело или систему, оказывающую такое управляемое силовое сжимающее воздействие на указанный источник теплоты, период времени действия которого и количество выделяемой при этом воздействии теплоты приближаются к количеству передаваемой теплоты телу, ее поглощающему, и к периоду времени этой передачи или соответствуют количеству передаваемой теплоты телу, ее поглощающему, и периоду времени этой передачи. 21. Thermal power plant for implementing the method according to paragraphs. 1 to 20, including a system for supplying a body or bodies that are a source of heat, a system for generating (receiving) heat, a system for supplying a body that absorbs heat, and a system for converting this heat into energy of a working body or its carrier, characterized in that the system for producing (receiving) ) the heat additionally contains a body or system that exerts such a controlled compressive force on the specified heat source, the period of action of which and the amount of heat released during this action approach the amount of heat transferred to the body that absorbs it, and to the time period of this transfer or correspond to the amount of heat transferred to the body that absorbs it, and the time period of this transfer.
22. Тепловая энергоустановка по п. 21, отличающаяся тем, что камера с источником теплоты соединена и имеет общую поверхность теплопередачи с камерой или системой преобразования теплоты в энергию рабочего тела или ее носителя. 22. A thermal power plant according to claim 21, characterized in that the camera is connected to a heat source and has a common heat transfer surface with a camera or a system for converting heat into energy of the working fluid or its carrier.
23. Тепловая энергоустановка по п. 21, отличающаяся тем, что камера с источником теплоты совмещена с камерой или системой для преобразования теплоты в энергию рабочего тела. 23. A thermal power plant according to claim 21, characterized in that the camera with a heat source is combined with a camera or system for converting heat into energy of the working fluid.
24. Тепловая энергоустановка по пп. 21 - 23, отличающаяся тем, что содержит систему преобразования энергии рабочего тела в механическую энергию. 24. Thermal power plant according to paragraphs. 21 - 23, characterized in that it contains a system for converting the energy of the working fluid into mechanical energy.
25. Тепловая энергоустановка по п. 24, отличающаяся тем, что камера с источником теплоты, камера или система для преобразования теплоты в энергию рабочего тела или ее носителя совмещены с рабочей камерой для преобразования энергии рабочего тела в механическую энергию. 25. Thermal power plant according to claim 24, characterized in that the chamber with the heat source, the chamber or system for converting heat into energy of the working fluid or its carrier are combined with the working chamber for converting the energy of the working fluid into mechanical energy.
26. Тепловая энергоустановка по п. 21 и 22, отличающаяся тем, что в качестве камеры с источником теплоты, используется нижняя часть рабочего цилиндра, вторая (верхняя) часть которого служит аккумулятором давления, рабочим телом которого является водяной пар, отделенный от первой части поршнем, используемым в качестве тела, оказывающего управляемое силовое сжимающее воздействие на тело, являющееся источником теплоты, и имеющим возможность перемещения вдоль цилиндра, в качестве камеры или системы для преобразования теплоты в энергию рабочего тела или ее носителя используют камеру парообразования, которая имеет общую поверхность теплопередачи с камерой источника теплоты, в качестве системы подвода тела, поглощающего теплоту, используют емкость высокого давления с находящейся в ней водой, причем указанная камера высокого давления нижней своей частью сообщена с камерой парообразования посредством, например, трубопровода, а верхней частью сообщена с верхней частью рабочего цилиндра, в качестве системы подачи образуемого водяного пара к потребителю используют трубопровод, соединенный с верхней частью рабочего цилиндра и снабженный устройством регулирования расхода. 26. Thermal power plant according to p. 21 and 22, characterized in that the lower part of the working cylinder is used as a chamber with a heat source, the second (upper) part of which serves as a pressure accumulator, the working fluid of which is water vapor separated from the first part by a piston used as a body having a controlled compressive force on the body, which is a source of heat, and having the ability to move along the cylinder, as a chamber or system for converting heat into energy of the worker of the body or its carrier, a vaporization chamber is used, which has a common heat transfer surface with the heat source chamber, and a high-pressure vessel with water contained therein is used as a heat supply system for the body, the said high-pressure chamber communicating with its lower part with the vaporization chamber by , for example, a pipeline, and the upper part is in communication with the upper part of the working cylinder, a pipeline is used as a system for supplying water vapor to the consumer, with union of the upper portion of the working cylinder and provided with a flow control device.
27. Тепловая энергоустановка для осуществления способа по пп. 21 - 24, представляющая собой поршневой двигатель с автоматически регулируемой степенью сжатия, включающий систему подачи топлива в камеру сгорания, систему всасывания воздуха, по меньшей мере один основной рабочий цилиндр с расположенным в нем основным рабочим поршнем, соединенным с кривошипно-шатунным механизмом, систему выпуска отработанной среды и аккумулятор давления, содержащий вспомогательный цилиндр, соединенный одной стороной с верхней частью основного рабочего цилиндры, другой стороной соединенный с емкостью аккумулятора давления, в конце вспомогательного цилиндра со стороны основного расположен вспомогательный поршень, имеющий возможность перемещения вдоль вспомогательного цилиндра в сторону аккумулятора давления под воздействием давления образующихся продуктов сгорания, превышающего величину, определенную заданным режимом двигателя, отличающаяся тем, что вспомогательный поршень имеет возможность перемещения в сторону аккумулятора давления в процессе сжатия массы воздуха в основном рабочем цилиндре, при этой часть объема вспомогательного цилиндра, ограниченная со стороны основного цилиндра вспомогательный поршнем, является камерой сгорания, совмещенной с камерой сжатия массы воздуха, поступающего из основного рабочего цилиндра. 27. Thermal power plant for implementing the method according to paragraphs. 21 - 24, which is a piston engine with an automatically controlled compression ratio, including a fuel supply system to the combustion chamber, an air intake system, at least one main working cylinder with a main working piston located in it, connected to a crank mechanism, an exhaust system the waste medium and a pressure accumulator containing an auxiliary cylinder connected on one side to the upper part of the main working cylinders, the other side connected to the capacity of the accumulator At the end of the auxiliary cylinder, on the main side, there is an auxiliary piston that can move pressure along the auxiliary cylinder towards the pressure accumulator under the influence of the pressure of the resulting combustion products, exceeding the value determined by the specified engine mode, characterized in that the auxiliary piston has the ability to move towards the battery pressure during compression of the mass of air in the main working cylinder, with this part of the volume of the auxiliary cylinder , limited by the auxiliary piston on the side of the main cylinder, is a combustion chamber combined with a compression chamber for the mass of air coming from the main working cylinder.
28. Тепловая энергоустановка по п. 27, отличающаяся тем, что она содержит систему предварительного наддува воздуха в основной рабочий цилиндр и систему подачи воды или водяного пара в указанную камеру сжатия массы воздуха. 28. Thermal power plant according to p. 27, characterized in that it comprises a system of preliminary pressurization of air into the main working cylinder and a system for supplying water or water vapor to said air mass compression chamber.
29. Тепловая энергоустановка по п. 28, отличающаяся тем, что в качестве поршня во вспомогательном цилиндре используется парогазовый поршень, в качестве аккумулятора давления используется паровой котел или иная камера парообразования, вспомогательный цилиндр сообщен с основным вспомогательным цилиндром по меньшей мере посредством одного клапана, открывающего проход во вспомогательный цилиндр из основного цилиндра при достижении в последнем давления, превышающего давление в аккумуляторе давления. 29. Thermal power plant according to p. 28, characterized in that a steam-gas piston is used as a piston in the auxiliary cylinder, a steam boiler or other vaporization chamber is used as the pressure accumulator, the auxiliary cylinder is in communication with the main auxiliary cylinder by at least one valve opening passage to the auxiliary cylinder from the main cylinder when the pressure in the latter reaches a pressure higher than the pressure in the accumulator.