SK286065B6 - Engine driven by low temperature gradient and method of operating the same - Google Patents
Engine driven by low temperature gradient and method of operating the same Download PDFInfo
- Publication number
- SK286065B6 SK286065B6 SK1225-2000A SK12252000A SK286065B6 SK 286065 B6 SK286065 B6 SK 286065B6 SK 12252000 A SK12252000 A SK 12252000A SK 286065 B6 SK286065 B6 SK 286065B6
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- piston
- double
- valve
- working medium
- acting
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
Description
Oblasť technikyTechnical field
Vynález sa týka tepelného motora poháňaného nízkoteplotným spádom a spôsobu jeho činnosti, schopného využívať nízko teplotné zdroje napríklad odpadové teplo, teplo získané zo slnečných kolektorov, geotermálne teplo, kompresné teplo, teplo z priameho spaľovania biomasy, teplo výfukových plynov, teplo z kogeneračných jednotiek, z kompresorových staníc zemného plynu, akumulované teplo z rozdielu teplôt medzi dňom a nocou, ktorý tvorí dvojčinný piestový kompresor a dvojčinný expander s napojením na ohrievač a chladič.The invention relates to a low temperature gradient-driven thermal engine and to a method of operation thereof capable of utilizing low-temperature sources such as waste heat, heat from solar collectors, geothermal heat, compression heat, biomass direct combustion heat, exhaust gas heat, heat from cogeneration units. compressor stations of natural gas, accumulated heat from the temperature difference between day and night, which consists of a double-acting piston compressor and a double-acting expander connected to a heater and cooler.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Doterajšie druhy tepelných motorov využívajú vyššie teplotné spády, získavané prevažne spaľovaním paliva vnútri pracovného valca. Pri takomto spaľovaní sa uvoľňuje značné množstvo exhalátov a taktiež účinnosť vnútorného spaľovania je nižšia. Iné známe druhy motorov schopné využívať nízkoteplotné spády ako napríklad Ringbom pracujú s atmosférickým tlakom, majú Jen malý výkon a malú účinnosť. Vhodné sú len na didaktické účely.Existing types of thermal engines utilize higher temperature gradients, obtained mainly by combustion of fuel within the working cylinder. Such combustion releases a considerable amount of exhales and also the efficiency of internal combustion is lower. Other known engine types capable of utilizing low temperature gradients, such as Ringbom, operate at atmospheric pressure, have little power and low efficiency. They are only suitable for didactic purposes.
Motory využívajúce expanziu komprimovaných pár organických pracovných médií s nízkym bodom varu v turbíne „Organic Rankine cycle“ majú účinnosť premeny tepla pomerne nízku a náklady na výrobu zariadenia sú vysoké.Engines utilizing the expansion of compressed pairs of low-boiling organic working media in the Organic Rankine Cycle turbine have relatively low heat conversion efficiency and equipment production costs are high.
Známe typy Stirlingových motorov pracujú s vyššími teplotnými spádmi, okrem toho majú nevýhodu, že ich teplozmenné plochy sú geometricky obmedzené vzhľadom na požiadavku minimalizácie jalového objemu. Ďalšia nevýhoda spočíva v tom, že z konštrukčného a technologického hľadiska sa výmenník tepla obtiažne umiestňuje do zdroja tepla.Known types of Stirling engines operate with higher temperature gradients, and furthermore have the disadvantage that their heat exchange surfaces are geometrically limited due to the requirement to minimize the reactive volume. A further disadvantage is that it is difficult to place the heat exchanger in a heat source from a constructional and technological point of view.
Motory založené na klasických Braytonových cykloch spočívajúcich na adiabatickej kompresii a expanzii pri izobarickom ohreve a chladení majú technické obmedzenia, ktoré neumožňujú využitie nízkych teplotných spádov.Engines based on classical Brayton cycles based on adiabatic compression and expansion in isobaric heating and cooling have technical limitations that do not allow the use of low temperature gradients.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Uvedené nedostatky do značnej miery odstraňuje motor poháňaný nízkoteplotným spádom a spôsob jeho činnosti podľa vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že má na jednej strane fixne umiestnený dvojčinný piestový kompresor pozostávajúci z uzavretej komôrky s piestikom, pričom nad a pod ním je umiestnený jednosmerný nasávaci ventil a jednosmerný výtlačný ventil. Oproti dvojčinnému piestovému kompresoru je fixne umiestnený dvojčinný piestový expandér vytvorený z uzavretej komory s piestom, ktorého plocha je väčšia ako plocha piestika dvojčinného piestového kompresora a rovnako nad a pod piestom sú vyhotovené otvory na prívod a odvod pracovného média k časovo riadenému ventilu nasávania, k poistnému pretlakovému ventilu, k časovo riadenému ventilu výtlaku, ktorý je potrubím napojený na chladič, z ktorého pracovné médium, napríklad CO2, je privádzané cez jednosmerné nasávacie ventily do komôrky dvojčinného piestového kompresora. Po kompresii na vyšší tlak je pracovné médium odvádzané cez jednosmerný výtlačný ventil a vstupný oddeľovací ventil do ohrievača. Ohriate pracovné médium po zväčšení objemu vstupuje cez ventil výstupu ohrievača a časovo riadený ventil do komory dvojčinného piestového expandera. Pohyb piesta expandera spôsobený rozdielom tlakov sa prenáša pomocou piestnice na piestik dvojčinného piestového kompresora a výkon z vratného pohybu piestnice je odoberaný z miesta odberu, napríklad kľukovým mechanizmom pomocou ojnice alebo hydraulickým systémom.The above-mentioned drawbacks are largely eliminated by the low-temperature gradient motor and the method of operation according to the invention, which consists in having a fixed double-acting piston compressor consisting of a closed piston chamber on one side and a one-way intake valve located above and below it. and a one-way discharge valve. In contrast to the double-acting piston compressor, there is a fixed double-acting piston expander formed from a closed piston chamber whose area is larger than that of the double-acting piston compressor piston, and openings are provided above and below the piston. a pressure relief valve, to a time-controlled discharge valve that is connected via a conduit to a cooler from which the working medium, for example CO 2 , is fed via one-way inlet valves to the double acting piston compressor chamber. After compression to a higher pressure, the working medium is discharged through a one-way discharge valve and an inlet isolation valve to the heater. The heated working medium enters the double-acting piston expander chamber through the heater outlet valve and the time-controlled valve as the volume increases. The movement of the expander piston due to the pressure difference is transmitted by the piston to the piston of the double-acting piston compressor and the power from the reciprocating piston movement is taken from the sampling point, for example by a crank mechanism by means of a connecting rod or hydraulic system.
Pri inom prevedení motor poháňaný nízkoteplotným spádom má protismemý regeneračný výmenník, ktorého vstup je napojený na výstup z dvojčinného piestového expandera a výstup je prepojený s chladičom. Druhá vetva protismemého regeneračného výmenníka má vstup pripojený k jednosmernému výtlačnému ventilu dvojčinného piestového kompresora a výstup je napojený cez vstupný oddeľovací ventil na ohrievač.In another embodiment, the motor driven by the low temperature gradient has an anti-directional regenerative heat exchanger whose input is connected to the output of the double-acting piston expander and the output is coupled to the radiator. The second branch of the upstream regenerative heat exchanger has an inlet connected to the unidirectional discharge valve of a double-acting piston compressor and the outlet is connected via an inlet isolation valve to the heater.
Motor poháňaný nízkoteplotným spádom a spôsob jeho činnosti spočíva v tom, že v prvej jeho fáze dochádza k izobarickému nasávaniu pracovného média do komôrky dvojčinného piestového kompresora cez jednosmerný nasávaci ventil, po zmene zmyslu pohybu piesta kompresora vzniká adiabatická kompresia studeného pracovného média z dolného tlaku na horný tlak, po prekročení ktorého nastáva izobarický objemový výtlak pracovného média cez jednosmerný výtlačný ventil dvojčinného piestového kompresora a cez vstupný oddeľovací ventil. V ohrievači prebieha izobarický ohrev média z vonkajšieho zdroja tepla. Ohriate pracovné médium sa cez ventil výstupu ohrievača a časovo riadený ventil nasávania, ktorý je ovládaný rozvodom, izobaricky vytlačí do komory expandera a spôsobí pohyb piesta v zmysle pôsobenia tlaku. Po uzavretí časovo riadeného ventilu nasávania počas pohybu piesta nastáva adiabatická expanzia ohriateho média v komore dvojčinného piestového expandera na dolný tlak. V úvrati piesta sa otvorí časovo riadený ventil výtlaku a pohybom piesta vzniká izobarický výtlak expandovaného média s dolným tlakom. Po uzavretí časovo riadeného ventilu výtlaku vzniká adiabatická kompresia reziduálneho objemu na horný tlak, aby sa znížili tlakové rázy.The engine driven by the low-temperature gradient and its operation is based on the fact that in the first phase the working medium is sucked into the chamber of the double-acting piston compressor through the one-way intake valve. pressure, after which the isobaric volumetric displacement of the working medium occurs through the one-way discharge valve of the double-acting piston compressor and through the inlet isolation valve. Isobaric heating of the medium from an external heat source takes place in the heater. The heated working medium is isobarically pushed through the heater outlet valve and the timing-controlled intake valve, which is controlled by the manifold, into the expander chamber, causing the piston to move under pressure. After the time-controlled suction valve closes during the piston movement, the adiabatic expansion of the heated medium takes place in the chamber of the double-acting piston expander to the lower pressure. At the dead center of the piston, the time-controlled discharge valve opens and the movement of the piston produces an isobaric discharge of the expanded medium at the lower pressure. When the time-controlled discharge valve closes, adiabatic compression of the residual volume to the upper pressure occurs to reduce the pressure surges.
Vytlačené pracovné médium je izobarický ochladzované v chladiči. Po ochladení sa médium izobarický nasáva do komôrky dvojčinného piestového kompresora cez jednosmerný nasávací ventil.The extruded working medium is isobaric cooled in a cooler. After cooling, the isobaric medium is sucked into the double acting piston compressor chamber through a one-way inlet valve.
Ak izobarický súčiniteľ objemovej rozťažnosti pri danom teplotnom spáde je vyšší ako pomer expandovaného objemu a komprimovaného objemu, spôsobuje to narastanie tlakového spádu.If the isobaric coefficient of volume expansion at a given temperature gradient is higher than the ratio of expanded volume to compressed volume, this causes an increase in pressure drop.
Na zlepšenie účinnosti motora je vhodné, aby sa kompresor chladil a expander ohrieval. V dôsledku toho sa kompresia a expanzia blíži viac k izotermickej.To improve the efficiency of the engine, it is advisable that the compressor be cooled and the expander heated. As a result, compression and expansion are closer to isothermal.
Dvoj činné usporiadanie kompresora a expandera má výhodu v tom, že na piest pôsobia len rozdielové tlaky v axiálnom smere, tlakový priestor je s okolím spojený pomocou piestnice s malým priemerom. Piestnica, ktorá spája piest expandera s piestom kompresora, kompenzuje protismemé sily pôsobiace v dôsledku diferencie plôch piestov pred a za piestnicou. Piestnica zároveň zabezpečuje priamy transfer priamočiareho pohybu z expandera na kompresor takmer bez strát, nakoľko radiálne sily sú minimálne, pričom trecie straty sú len v tesnení piestov a piestnice. Na kľukový mechanizmus teda pôsobia len rozdielové sily. Takéto usporiadanie má navyše výhodu v tom, že takmer dokonale umožňuje oddeliť studené a teplé pracovné médium a stratový tepelný tok vedením cez konštrukčné prvky je minimálny.The dual action arrangement of the compressor and expander has the advantage that only the differential pressures in the axial direction are applied to the piston, the pressure chamber being connected to the environment by means of a small diameter piston. The piston, which connects the expander piston to the compressor piston, compensates for the counter-forces acting due to the difference in piston surfaces before and after the piston rod. At the same time, the piston rod provides a direct transfer of linear movement from the expander to the compressor almost without loss, as the radial forces are minimal, with frictional losses only in the piston and piston rod seals. Thus, only the differential forces act on the crank mechanism. Moreover, such an arrangement has the advantage that it allows almost perfectly to separate the cold and hot working medium and the loss of heat flux by conduction through the structural elements is minimal.
Ako pracovné médium nízkoteplotného motora je vhodný komprimovaný kysličník uhličitý CO2, ktorý je ekologicky neškodný a na daný účel má vhodné pracovné charakteristiky. Pri tomto médiu sa dolný tlak v chladiči pohybuje v rozmedzí od 50 do 90 barov, horný tlak v ohrievači od 90 do 180 barov, prípadne i viac. Zariadenie je skúšané minimálne na tlak 1,5-násobku pracovného tlaku. Namiesto kysličníka uhličitého ako pracovné médium je možné použiť aj iné látky s vysokým súčiniteľom mernej objemovej rozťažnosti v požadovanom rozsahu teplôt ako napríklad freón, propán, bután, acetón, toluén, benzén, etylalkohol, N-alkén a iné. Takéto pracovné médiá sú však z ekologického hľadiska menej vhodné, hlavne v prípade ich úniku do ovzdušia pri netesnostiach v systéme a pod.Compressed carbon dioxide (CO2 ) , which is environmentally friendly and has suitable performance characteristics, is suitable as the working medium of the low temperature engine. In this medium, the lower pressure in the cooler ranges from 50 to 90 bar, the upper pressure in the heater ranges from 90 to 180 bar, or even more. The device shall be tested to a minimum of 1,5 times the working pressure. Instead of carbon dioxide as a working medium, other substances having a high specific gravity coefficient in the desired temperature range may also be used, such as freon, propane, butane, acetone, toluene, benzene, ethyl alcohol, N-alkene and others. However, such working media are less suitable from an ecological point of view, especially in the case of their leakage into the air due to leaks in the system, etc.
Rozdiel oproti Braytonovmu cyklu s regeneráciou je v spôsobe kompresie a expanzie média, pri ktorom sa používa objemový kompresor a expander s vysokou objemovou účinnosťou umožňujúci chladiť médium v priebehu kompresie a ohrievať v priebehu expanzie, čím sa skutočný priebeh adiabatických dejov približuje viac izotermickému deju a taktiež v použitom pracovnom médiu. Kompresia a expanzia v piestovom resp. inom objemovom stroji sa vyznačuje podstatne väčšou objemovou účinnosťou ako pri turbokompresore v spojení s turbínou, kde nízka objemová účinnosť turbokompresora a turbíny spôsobuje okrem toho aj výrazné straty v tlakovom spáde. Pri objemových strojoch je možné získať podstatne vyššie tlakové spády bez nárokov na technickú zložitosť a z toho vyplývajúcu cenu zariadenia.The difference from the Brayton cycle with regeneration is in the method of compressing and expanding the medium, which uses a volumetric compressor and expander with high volumetric efficiency to allow the medium to cool during compression and heat during expansion, bringing the true course of adiabatic events closer to isothermal in the working medium used. Compression and expansion Another volumetric machine is characterized by a substantially greater volumetric efficiency than a turbocompressor in conjunction with a turbine, where the low volumetric efficiency of the turbocompressor and turbine also causes significant pressure drop losses. In the case of volume machines, it is possible to obtain substantially higher pressure drops without the need for technical complexity and the resulting cost of the device.
Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Motor poháňaný nízkoteplotným spádom a spôsob jeho činnosti sa bližšie vysvetľuje pomocou obrázkov, na ktorom obr. 1 schematicky znázorňuje základné konštrukčné prevedenie motora s dvojčinným piestovým kompresorom, dvojčinným piestovým expanderom, ohrievačom a chladičom a ich umiestnenie v pozdĺžnom reze, obr. 2 znázorňuje motor poháňaný nízkoteplotným spádom s pridaným protismemým regeneračným výmenníkom a jeho umiestnenie v pozdĺžnom reze, obr. 3a graficky znázorňuje otvorenie časovo riadeného ventilu nasávania, obr. 3b graficky znázorňuje otvorenie časovo riadeného ventilu výtlaku, obr. 3c graficky znázorňuje priebeh diferenčných tlakov vo valci expandera, obr. 3d graficky znázorňuje priebeh diferenčných tlakov vo valci kompresora, obr. 4 znázorňuje mechanizmus odberu výkonu z vratného pohybu piestnice kľukovým mechanizmom pomocou ojnice v bočnom reze, obr. 5 mechanizmus odberu výkonu vratného pohybu piestnice kľukovým mechanizmom pomocou translačného rámu so zotrvačníkom a obr. 6 schematicky znázorňuje odber výkonu vratného pohybu z piestnice bez kľukového mechanizmu pomocou kyvného ramena so zotrvačnou hmotou na konci s odpruženými koncovými polohami.The engine driven by the low temperature gradient and its mode of operation is explained in more detail with the aid of the figures, in which FIG. 1 schematically shows the basic construction of an engine with a double-acting piston compressor, a double-acting piston expander, a heater and a radiator and their longitudinal section, FIG. Fig. 2 shows a motor driven by a low temperature gradient with an added anti-reverse regenerative heat exchanger and its location in longitudinal section; 3a shows graphically the opening of the time-controlled suction valve; FIG. 3b shows graphically the opening of the time-controlled discharge valve; FIG. 3c graphically illustrates the course of differential pressures in the expander cylinder; FIG. 3d shows graphically the course of differential pressures in the compressor cylinder, FIG. Fig. 4 shows a power take-off mechanism from a reciprocating piston rod through a crank mechanism by means of a connecting rod in a side section; 5 shows a mechanism for withdrawing the reciprocating piston rod power by means of a crank mechanism by means of a flywheel translation frame; and FIG. 6 schematically illustrates a reciprocating power take-off from a piston rod without a crank mechanism by means of a pendulum arm with inertia at the end with spring-loaded end positions.
Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Motor poháňaný nízkoteplotným spádom podľa obr. 1 pozostáva na jednej strane z fixne umiestneného dvojčinného piestového kompresora 1 pozostávajúceho z uzavretej komôrky 23 s piestikom 22, pričom nad a pod piestikom 22 je umiestnený jednosmerný nasávací ventil 3 a jednosmerný výtlačný ventil 4. Na druhej strane je oproti dvojčinnému piestovému kompresoru 1 fixne umiestnený dvojčinný piestový expander 2 vytvorený z uzavretej komory 24, s piestom 21, ktorého plocha je väčšia ako plocha piestika 22. Rovnako nad a pod piestom 21 sú vyhotovené otvory 8 na prívod pracovného média k časovo riadenému ventilu nasávania 5, k poistnému pretlakovému ventilu 20, k časovo riadenému ventilu výtlaku 6, ktorý je potrubím 18 napoje ný na chladič 11, z ktorého pracovné médium, napríklad CO2, je privádzané cez jednosmerné nasávacie ventily 3 do komôrky 23 dvojčinného piestového kompresora 1. Po zmene zmyslu pohybu piesta 21 dvojčinného piestového kompresora 1 nastáva kompresia na vyšší tlak a po prekonaní horného tlaku je pracovné médium odvádzané cez jednosmerný výtlačný ventil 4, vstupný oddeľovací ventil 12 do ohrievača 10, kde sa pracovné médium ohreje a po zväčšení objemu vstupuje cez ventil výstupu ohrievača 9 a časovo riadený ventil 5 do komory 24 dvojčinného piestového expandera 2. Pohyb piesta 21 spôsobený rozdielom tlakov sa prenáša prostredníctvom piestnice 7 na piestik 22 dvojčinného piestového kompresora 1 a výkon z vratného pohybu piestnice 7 je odoberaný z miesta odberu 19, napríklad kľukovým mechanizmom 25 pomocou ojnice 26 podľa obr. 4.The motor driven by the low temperature gradient of FIG. 1 consists of a fixed-acting double-acting piston compressor 1 consisting of a closed chamber 23 with a piston 22 on one side, with a one-way intake valve 3 and a one-way discharge valve 4 located above and below the piston 22. a double-acting piston expander 2 formed from a closed chamber 24, with a piston 21 having an area larger than that of the piston 22. Equally above and below the piston 21 are openings 8 for supplying working medium to the time-controlled suction valve 5, to the pressure relief valve 20; to a time-controlled discharge valve 6 which is connected via a conduit 18 to a cooler 11, from which the working medium, for example CO 2 , is fed via one-way intake valves 3 to the chamber 23 of the double-acting piston compressor 1. 1, compression becomes higher After the upper pressure has been overcome, the working medium is discharged via a one-way discharge valve 4, an inlet separating valve 12 into the heater 10, where the working medium is heated and after increasing the volume enters the heater outlet valve 9 and time controlled valve 5 into the double acting piston expander chamber. The movement of the piston 21 caused by the pressure difference is transmitted by the piston 7 to the piston 22 of the double-action piston compressor 1 and the power from the reciprocating movement of the piston 7 is taken from the sampling point 19, for example by crank mechanism 25. 4th
Motor poháňaný nízkoteplotným spádom podľa obr. 2 má doplnený protismemý regeneračný výmenník 13, ktorého vstup 16 je prepojený potrubím 18 s výstupom expandera 2 a výstup 17 je pripojený na chladič 11, pričom druhá vetva protismemého regeneračného výmenníka 13 má vstup 14 pripojený k jednosmernému výtlačnému ventilu 4 a výstup 15 je napojený na vstupný oddeľovací ventil 12 a na ohrievač 10.The motor driven by the low temperature gradient of FIG. 2 has an anti-directional regeneration exchanger 13, whose inlet 16 is connected via a conduit 18 to the outlet of the expander 2 and the outlet 17 is connected to a cooler 11, the other branch of the anti-directional regeneration exchanger 13 has an inlet 14 connected to the unidirectional discharge valve 4 and the outlet 15 is connected to the inlet isolation valve 12 and the heater 10.
Činnosť motora poháňaného nízkoteplotným spádom spočíva v tom, že v prvej jeho fáze činnosti dochádza k izobarickému nasávaniu pracovného média z chladiča 11 do komôrky 23 dvojčinného piestového kompresora 1 cez jednosmerný nasávací ventil 3, po zmene zmyslu pohybu piestika 22 vzniká adiabatická kompresia studeného pracovného média. Po dosiahnutí horného tlaku nastáva izobarický objemový výtlak pracovného média cez jednosmerný výtlačný ventil 4 dvojčinného piestového kompresora 1 a cez vstupný oddeľovací ventil 12 do ohrievača 10, kde prebieha izobarický ohrev média z vonkajšieho zdroja tepla. Potom expandované médium izobarický vstupuje cez ventil výstupu ohrievača 9 a časovo riadený ventil nasávania 5 do dvojčinného piestového expandera 2, následkom čoho piest 21 vykonáva pohyb a koná mechanickú prácu.The operation of the engine driven by the low-temperature gradient is that in the first phase of its operation, the working medium is drawn from the cooler 11 into the chamber 23 of the double-acting piston compressor 1 via the one-way intake valve 3, adiabatic compression of the cold working medium. After the upper pressure is reached, the isobaric volumetric displacement of the working medium takes place via the one-way discharge valve 4 of the double-acting piston compressor 1 and via the inlet separating valve 12 to the heater 10 where isobaric heating of the medium from the external heat source takes place. Thereafter, the expanded isobaric medium enters through the heater outlet valve 9 and the time-controlled suction valve 5 into the double-acting piston expander 2, as a result of which the piston 21 performs movement and performs mechanical work.
Po uzavretí časovo riadeného ventilu nasávania 5, pred dosiahnutím úvrate piesta 21, vzniká adiabatická expanzia reziduálneho pracovného média v komore 24 dvojčinného piestového expandera 2 na dolný tlak. Po dosiahnutí úvrate a zmene zmyslu pohybu piesta 21 sa súčasne otvorí časovo riadený ventil výtlaku 6 a pracovné médium sa z komory 24 izobarický vytláča. Po uzavretí časovo riadeného ventilu 6 reziduálny objem pracovného média sa adiabaticky komprimuje a v úvrati dosiahne homý tlak. Vytlačené pracovné médium sa privedie potrubím 18 do chladiča, po izobarickom ochladení média je pracovný cyklus uzavretý. Mŕtve polohy piesta 21 a kompresné odpory sa prekonávajú kľukovým mechanizmom 25 so zotrvačníkom 28, resp. inými známymi technickým riešeniami.Upon closing of the time-controlled suction valve 5, before reaching the dead center of the piston 21, an adiabatic expansion of the residual working medium occurs in the chamber 24 of the double-acting piston expander 2 to the lower pressure. Upon reaching the dead center and changing the direction of movement of the piston 21, the time-controlled discharge valve 6 is simultaneously opened and the working medium is isobarically discharged from the chamber 24. After closing the time-controlled valve 6, the residual volume of the working medium is adiabatically compressed and at the headland reaches a high pressure. The extruded working medium is fed through a conduit 18 to a cooler, after the isobaric cooling of the medium, the working cycle is closed. The dead positions of the piston 21 and the compression resistors are overcome by the crank mechanism 25 with the flywheel 28 and the flywheel 28, respectively. other known technical solutions.
Pomer objemu pracovného média expandovanom v objemovom dvojčinnom piestovom expanderi 2 k objemu pracovného média komprimovanom v objemovom dvojčinnom piestovom kompresore 1 počas jedného cyklu je nižší ako pomerná izobarická objemová rozťažnosť média pri danom teplotnom spáde. Neexpandovaný objem pracovného média zabezpečí, že tlakový spád po rozbehnutí motora poháňaného nízkoteplotným spádom výrazne vzrastie.The ratio of the volume of working medium expanded in the displacement double-acting piston expander 2 to the volume of working medium compressed in the displacement double-acting piston compressor 1 over one cycle is lower than the relative isobaric volumetric expansion of the medium at a given temperature gradient. The unexpanded volume of the working medium ensures that the pressure drop significantly increases after the low temperature gradient motor starts.
Regulácia tlakového spádu v motore poháňaného nízkoteplotným spádom, ak je potrebná, sa dosiahne paralelným pripojením ďalšieho dvojčinného piestového kompresora 1 alebo dvojčinného piestového expandera 2. Pre daný teplotný spád sa pracovné médium a tlakový spád volí tak, aby izobarická objemová rozťažnosť média bola maximálna, čím sa dosiahne relatívne nízka kompresná práca a vysoká expanzná práca.Control of the pressure drop in the low-temperature driven motor, if necessary, is achieved by parallel connection of another double-acting piston compressor 1 or double-acting piston expander 2. For a given temperature gradient, the working medium and pressure drop are selected such that isobaric volume expansion of the medium relatively low compression work and high expansion work are achieved.
Mechanické prevedenie motora poháňaného nízkoteplotným spádom podľa obr. 1 a činnosť motora poháňaného nízkoteplotným spádom podľa obr. 3a, 3b, 3c a 3d spočíva v tom, že pozostáva z dvojčinného piestového kompresora 1, ktorého jednosmerné nasávacie ventily 3 a jednosmerné výtlačné ventily 4 na obidvoch stranách komôrky 23 dvojčinného piestového kompresora 1 sú riadené tlakovým rozdielom a z dvojčinného piestového expandera 2, ktorého časovo riadený ventil nasávania 5 a časovo riadený ventil výtlaku 6 sú riadené časovaným rozvodom. Časovanie rozvodu časovo riadeného ventilu nasávania 5 podľa obr. 3a, kde vyšrafovaná oblasť La vyznačuje periódu otvorenia riadeného ventilu nasávania 5 v hornej časti komory 24 a vyšrafovaná oblasť Ra v jej dolnej časti. Na obr. 3b je časovanie rozvodu časovo riadeného ventilu výtlaku 6, kde šrafovaná oblasť Lb vyznačuje periódu otvorenia časovo riadeného ventilu výtlaku 6 v hornej časti komory 24 a Rb v jej dolnej časti. Mechanický zdvih dvojčinného piestového expandera 2 je rovnaký ako zdvih dvojčinného piestového kompresora 1, ale zdvihový objem dvojčinného piestového expandera 2 je 1,3 4-krát vyšší ako zdvihový objem dvojčinného piestového kompresora 1 v závislosti od teplotného spádu a použitého pracovného média. V praxi sa to dosiahne rozdielnymi priemermi piesta 21 a piestika 22. Piestnica 7 mechanicky priamo spája piestik 22 dvojčinného piestového kompresora 1 a piest 21 dvojčinného piestového expandera 2. Z piestnice 7 je zároveň odoberaný mechanický výkon.The mechanical design of the motor driven by the low temperature gradient of FIG. 1 and the operation of the low temperature gradient motor of FIG. 3a, 3b, 3c and 3d consist of a double-acting piston compressor 1, whose unidirectional intake valves 3 and one-way discharge valves 4 on both sides of the chamber 23 of the double-acting piston compressor 1 are controlled by pressure difference and a double-acting piston expander 2. the controlled suction valve 5 and the time-controlled discharge valve 6 are controlled by a timed distribution system. Timing of the timing suction valve 5 of FIG. 3a, wherein the shaded area La indicates the period of opening of the controlled suction valve 5 at the top of the chamber 24 and the shaded area Ra at the bottom thereof. In FIG. 3b is the timing of the displacement timing valve 6, where the shaded area Lb indicates the opening period of the displacement timing valve 6 at the top of the chamber 24 and Rb at the bottom thereof. The mechanical stroke of the double-acting piston expander 2 is the same as the stroke of the double-acting piston compressor 1, but the stroke volume of the double-acting piston expander 2 is 1.3 times higher than the stroke volume of the double-acting piston compressor 1 depending on the temperature gradient and working medium used. In practice, this is achieved by different diameters of piston 21 and piston 22. The piston 7 mechanically directly connects the piston 22 of the double-acting piston compressor 1 and the piston 21 of the double-acting piston expander 2. At the same time, mechanical power is taken from the piston rod.
Ohrievač 10, ktorý je koncipovaný ako protismemý, môže byť vytvorený z vysokotlakových rúrok kruhového prierezu formovaných tak, aby dokonale využili disponibilný zdroj tepla. Najteplejšia časť je umiestnená hore. Pracovný objem ohrievača 10 nie je z teoretického hľadiska obmedzený, čo umožňuje výrazne znížiť hydraulické odpory a taktiež umožňuje dokonale využiť aj najnižšie teplotné spády. Ohrievač 10 môže byť umiestnený aj vo väčšej vzdialenosti od motora poháňaného nízkoteplotným spádom, ale v takom prípade musia byť prívodné rúrky tepelne izolované.The heater 10, which is conceived as counter-current, can be formed from high-pressure tubes of circular cross-section shaped to make full use of the available heat source. The hottest part is located at the top. The working volume of the heater 10 is not theoretically limited, which makes it possible to significantly reduce the hydraulic resistance and also makes it possible to make the best use of the lowest temperature gradients. The heater 10 may also be located at a greater distance from the motor driven by the low temperature gradient, but in such a case the supply pipes must be thermally insulated.
Chladič 11 je koncipovaný ako protismemý, vytvorený z vysokotlakových rúrok kruhového prierezu formovaných tak, aby dokonale využili chladiace médium. Najchladnejšia časť je umiestnená dole. Pracovný objem chladiča 11 nie je z teoretického hľadiska obmedzený, čo umožňuje výrazne znížiť hydraulické odpory a taktiež umožňuje dokonale využiť aj najnižšie teplotné spády. Chladič 11 môže byť umiestnený aj vo väčšej vzdialenosti od motora poháňaného nízkoteplotným spádom, ale v takom prípade musia byť prívodné rúrky dokonale tepelne izolované.The cooler 11 is designed to be anti-coaxial, formed from high-pressure tubes of circular cross-section shaped to make full use of the coolant. The coldest part is located at the bottom. The working volume of the cooler 11 is not theoretically limited, which makes it possible to significantly reduce the hydraulic resistance and also makes it possible to make the best use of the lowest temperature gradients. The radiator 11 may be located at a greater distance from the motor driven by the low temperature gradient, but in such a case the supply pipes must be perfectly thermally insulated.
Protismemý regeneračný výmenník 13 sa použije v prípade vyšších teplotných spádov, ak je možné a vhodné regenerovať zvyškové teplo po expanzii. Protismemý regeneračný výmenník 13 musí mať v smere teplotného spádu veľký teplotný odpor. Konštrukčné prevedenie protismerného regeneračného výmenníka 13 je najvhodnejšie zvislé, ako rúrka v rúrke, pričom teplá časť je hore. Na zvýšenie teplozmennej kapacity sa niekoľko protismerných regeneračných výmenníkov 13 zapojí paralelne. V prípade, ak zdroj tepla a chladu je umiestnený ďalej od motora poháňaného nízoteplotným spádom podľa vynálezu, výstupné potrubie 18 z dvojČinného piestového kompresora 1 a výstupné potrubie 18 z dvojčinného piestového expandera 2 môže byť umiestnené koncentricky tak, aby tvorili protismemý výmenník tepla.The counter-current recovery exchanger 13 is used in the case of higher temperature gradients, if it is possible and desirable to recover residual heat after expansion. The upstream regenerative heat exchanger 13 must have a high temperature resistance in the direction of the temperature gradient. The design of the upstream regenerative heat exchanger 13 is most preferably vertical, like the tube in the tube, with the warm portion up. To increase the heat exchange capacity, several upstream regenerative exchangers 13 are connected in parallel. If the heat and cold source is located away from the low temperature gradient motor of the invention, the outlet line 18 of the double-action piston compressor 1 and the outlet line 18 of the double-action piston expander 2 may be positioned concentrically to form a counter-current heat exchanger.
Mechanizmus na transfer pohybu piestnice 7 na rotačný pohyb podľa obT. 4, 5 a 6 zabezpečuje výkyvná ojnica 26, ktorá prenáša sily z piestnice 7. Na obr. 5 je ojnica 26 umiestnená v translačnom ráme 27, ktorý spája dve polovice piestnice 7. Zotrvačník 28 zabezpečuje prekonanie polôh so zápornou prácou cyklu. Na zvýšenie rovnomernosti chodu a zvýšenie výkonu je možné použiť viacpiestové radové alebo hviezdicové vyhotovenie. Alternatívny mechanizmus na transfer pohybu piestnice 7 na výkyvný pohyb podľa obr. 6 spočíva v tom, že výkyvné rameno 32 má na konci zotrvačnú hmotu 31, ktorého koncové polohy sú mechanicky obmedzené pružinou 29 alebo priamo poháňaným zariadením 30. Je potrebné zabezpečiť, aby vlastná rezonančná frekvencia poháňaného zariadenia 30 bola v blízkosti pracovnej oblasti. Prakticky sa to dá docieliť veľkosťou kmitajúcej hmoty 31 alebo dĺžkou ramena 32 kmitania.Mechanism for transferring motion of piston rod 7 to rotary motion according to FIG. 4, 5 and 6 are provided by a swinging connecting rod 26 which transmits forces from the piston rod 7. In FIG. 5, the connecting rod 26 is located in a translational frame 27 which connects the two halves of the piston rod 7. The flywheel 28 ensures that the positions are overcome with a negative cycle work. A multi-piston row or star design can be used to increase run uniformity and performance. An alternative mechanism for transferring the movement of the piston rod 7 to the pivoting movement of FIG. 6, the pivoting arm 32 has an inertia mass 31 at the end, the end positions of which are mechanically limited by a spring 29 or a directly driven device 30. It is necessary to ensure that the natural resonant frequency of the driven device 30 is close to the working area. In practice, this can be achieved by the magnitude of the oscillating mass 31 or the length of the oscillating arm 32.
Ohrievač 10, chladič 11a protismemý regeneračný výmenník 13 môžu byť spoločné pre ľubovoľný počet piestov 21. Motor poháňaný nízkoteplotným spádom a spôsob jeho činnosti umožňuje na jednu sústavu protismerných regeneračných výmenníkov 13, pomocou tlakových spojok, resp. tlakového terminálu, pripojiť niekoľko nezávislých motorov poháňaných nízkoteplotným spádom umiestnených na rôznych miestach. V takomto prípade musia byť prívodné potrubia dokonale teplotné izolované.The heater 10, the cooler 11a and the antithesis regeneration exchanger 13 may be common to any number of pistons 21. The motor is driven by a low-temperature gradient and the method of operation thereof allows one system of antithesis regeneration exchanger 13, by means of pressure couplings, respectively. pressure terminal, connect several independent motors driven by low temperature gradient located at different locations. In this case, the supply lines must be perfectly insulated.
Rozvodový mechanizmus na ovládanie časovo riadených ventilov nasávania 5 a časovo riadených ventilov výtlaku 6 je mechanický napr. pohybom odvodeným od vačky resp. s elektromechanickým pohybom ovládaným solenoidom.The timing mechanism for controlling the time-controlled intake valves 5 and the time-controlled discharge valves 6 is mechanical e.g. movement derived from the cam respectively. with an electromechanical movement controlled by a solenoid.
Pre motory poháňané nízkoteplotným spádom pracujúce s variabilným teplotným spádom, kde záleží na účinnosti motora, je výhodné, ak sa časovanie rozvodu dvojčinného piestového expandera 2 dá meniť, čím sa zvýši jeho účinnosť. Pre motory poháňané nízkoteplotným spádom s fixným časovaním je možné použiť rozvod s fixným časovaním pomocou rotačného ventilu, ktorý má otáčky odvodené od kľukového mechanizmu 25.For low-temperature gradient-driven engines operating with a variable temperature gradient, where engine efficiency depends, it is preferred that the timing of the double-acting piston expander 2 can be varied, thereby increasing its efficiency. For low-slope engines with fixed timing, it is possible to use a fixed timing distribution by means of a rotary valve having a speed derived from the crank mechanism 25.
Otvorenie vstupných časovo riadených ventilov nasávania 5 a časovo riadených ventilov výtlaku 6 dvojčinného piestového expandera 2 je presne v úvratiach piesta 21.The opening of the inlet time-controlled intake valves 5 and the time-controlled discharge valves 6 of the double-acting piston expander 2 is exactly at the dead center of the piston 21.
Uzatvorenie časovo riadených ventilov nasávania 5 dvojčinného piestového expandera 2 sa riadi nasledovne.The closing of the time-controlled suction valves 5 of the double-acting piston expander 2 is controlled as follows.
V motore poháňanom nízkoteplotným spádom sú namontované snímače tlaku v komore 24 a v chladiči 11. V priebehu cyklu sa tieto tlaky porovnávajú. Ak tlak v komore 24 je trvalé väčší ako tlak v chladiči 11, uhol otvorenia časovo riadeného ventilu nasávania sa postupne zmenšuje. Len čo tlak v komore 24 krátkodobo poklesne pod úroveň tlaku v chladiči 11, uhol otvorenia časovo riadeného ventilu nasávania 5 sa zväčší približne o 1°. Takýmto spôsobom sa v priebehu cyklu automaticky optimalizuje časovanie, čo pozitívne vplýva na účinnosť motora poháňaného nízkoteplotným spádom.In the low-slope motor, pressure sensors are mounted in the chamber 24 and in the radiator 11. During the cycle, these pressures are compared. If the pressure in the chamber 24 is permanently greater than the pressure in the cooler 11, the opening angle of the time-controlled suction valve decreases gradually. As soon as the pressure in the chamber 24 drops briefly below the pressure level in the cooler 11, the opening angle of the time-controlled suction valve 5 increases by approximately 1 °. In this way, the timing is automatically optimized during the cycle, which positively affects the efficiency of the low temperature gradient motor.
Otvorenie výstupných ventilov dvojčinného piestového expandera 2 časovo riadeného ventilu nasávania 5 a časovo riadeného ventilu výtlaku 6 je presne v horných úvratiach piesta 21. Uzatvorenie týchto ventilov dvojčinného piestového expandera 2 je pevné v rozsahu cca 1 - 4 % zdvihu pred dosiahnutím dolného úvratu. Na zabránenie tlakových rázov alebo náhleho stúpnutia tlaku pri skorom uzatvorení výstupného ventilu sa prípadný prebytok tlaku vytlačí jednosmerným poistným pretlakovým ventilom 20 do ohrievača 10.The opening of the double-acting piston expander 2 outlet valves 2 of the time-controlled suction valve 5 and the time-controlled discharge valve 6 is exactly at the top dead center of the piston 21. The closing of these double-acting piston expander 2 valves is fixed at approximately 1-4% stroke before reaching the bottom dead center. To prevent pressure surges or sudden pressure rises when the outlet valve closes early, any excess pressure is forced out by the one-way relief valve 20 into the heater 10.
Kompresia chladného pracovného média s relatívne malým merným objemom si vyžaduje dodať malú kompresnú prácu. Expanzia ohriateho média umožňuje získať podstatne vyššiu expanznú prácu cyklu. Odoberaný výkon cyklu je rozdiel medzi dodanou expanznou prácou a spotrebovanou kompresnou prácou. K vykonaniu úplného pracovného cyklu je nutné prekonať aj relatívne malé oblasti so zápornou prácou. Na tento účel sa použije malý zotrvačník 28, resp. použije sa ďalšia dvojica dvojčinných piestových kompresorov 1 a dvojica dvojčinných piestových expanderov 2, ktoré majú pracovný cyklus fázovo pootočený o 90°.Compressing a cold working medium with a relatively small specific volume requires little compression work. The expansion of the heated medium makes it possible to obtain a substantially higher cycle expansion work. The cycle power taken is the difference between the expansion work delivered and the compression work consumed. Relatively small areas of negative work must also be overcome to complete a full duty cycle. For this purpose a small flywheel 28 and a flywheel are used. another pair of double-acting piston compressors 1 and a pair of double-acting piston expander 2 having a duty cycle of 90 ° rotated are used.
V prípade vysokého kompresného pomeru a nižšieho teplotného spádu, za predpokladu, ak teplota na konci kompresie je približne rovnaká resp. vyššia ako teplota na konci expanzie, protismemý regeneračný výmenník 13 nie je potrebný a motor poháňaný nízkoteplotným spádom sa zjednoduší a zmenší.In the case of a high compression ratio and a lower temperature gradient, provided that the temperature at the end of the compression is approximately the same resp. higher than the temperature at the end of the expansion, an anti-return regeneration exchanger 13 is not required and the motor driven by the low temperature gradient is simplified and reduced.
Takýto motor poháňaný nízkoteplotným spádom úspešne pracuje aj vo voľnopiestovom vyhotovení, kde vratný pohyb piestnice 7, podľa obr. 6 sa prenáša pomocou ramena 32 na kmitajúci mechanický systém poháňaného zariadenia 30 so zotrvačnými hmotami 31, umiestnenými na konci ramena 32. Takého riešenie má výhodu pri využití motora poháňaného nízkoteplotným spádom v niektorých technologických aplikáciách resp. pri využití nízkoteplotného motora na pohon napríklad elektrického generátora, čerpadla alebo kompresora.Such a low-slope driven motor also operates successfully in a free-piston design, where the reciprocating movement of the piston rod 7, as shown in FIG. 6 is transmitted by the arm 32 to the oscillating mechanical system of the driven device 30 with the inertia masses 31 located at the end of the arm 32. Such a solution has the advantage of using a low temperature gradient driven motor in some technological applications or applications. using a low temperature motor to drive, for example, an electric generator, pump or compressor.
Namiesto dvojčinného piestového kompresora 1 a dvojčinného piestového expandera 2 je principiálne možné použiť aj iný typ objemového kompresora a expandera, ktoré sú mechanicky prepojené, majú vysokú objemovú účinnosť a sú schopné pracovať s vysokými tlakovými spádmi.Instead of a double-acting piston compressor 1 and a double-acting piston expander 2, it is in principle also possible to use another type of positive displacement compressor and expander, which are mechanically interconnected, have high volumetric efficiency and are capable of working with high pressure drops.
Regulácia výkonu sa uskutočňuje najjednoduchšie zmenou množstva média v uzavretom pracovnom cykle, čim sa mení aj tlakový spád.Power control is accomplished by simply changing the amount of medium in a closed operating cycle, which also changes the pressure drop.
Štartovanie motora sa vykonáva nasledovne.The engine is started as follows.
Po zastavení musí byť motor poháňaný nízkoteplotným spádom fixovaný v polohe za úvratom, kde časovo riadený ventil nasávania 5 dvojčinného piestového expandera 2 je otvorený a ventily výstupu ohrievača 9 a vstupný oddeľovací ventil 12 sa uzatvoria.After stopping, the low temperature gradient motor must be fixed at the dead center position where the time-controlled suction valve 5 of the double-acting piston expander 2 is open and the heater outlet valves 9 and the inlet isolation valve 12 are closed.
Teplo privedené do výmenníka spôsobí zvýšenie tlaku o požadovanú hodnotu približne 20 %. Po súčasnom otvorení ventilu výstupu ohrievača 9 a vstupného oddeľovacieho ventilu 12 sa motor rozbehne.The heat supplied to the exchanger causes the pressure to increase by the desired value of approximately 20%. Upon simultaneous opening of the heater outlet valve 9 and the inlet separation valve 12, the engine starts.
V prípade, ak ventily výstupu ohrievača 9 a vstupný oddeľovací ventil 12 ostali počas odstávky motora otvorené, motor sa musí naštartovať roztočením hriadeľa z vonkajšieho zdroja mechanického pohybu.In the event that the heater outlet valves 9 and the inlet isolation valve 12 remain open during engine shutdown, the engine must be started by spinning the shaft from an external source of mechanical movement.
Oproti doteraz známym prevedeniam motor poháňaný nízkoteplotným spádom podľa vynálezu má nasledovné výhody.Compared to the prior art, the low-slope motor according to the invention has the following advantages.
Ako energetický zdroj (palivo) na pohon sa využívajú nízkoteplotné spády, ktoré sú v prírode bežné a prakticky nevyčerpateľné, ako napríklad akumulovaný rozdiel tepla medzi dňom a nocou v subtropickom pásme.Low-temperature gradients, which are naturally and practically inexhaustible in nature, such as the accumulated heat difference between day and night in the subtropical range, are used as an energy source (fuel) for propulsion.
Motor môže pracovať aj ako spaľovací motor s externým spaľovaním, čo umožňuje ako palivo využiť priamo biomasu, pričom pracovné médium je ekologické, bežne dostupné a ani v prípade úniku nespôsobí žiadne ekologické škody.The engine can also operate as an internal combustion engine, allowing biomass to be used directly as fuel, while the working medium is environmentally friendly, commercially available and will not cause any environmental damage even in the event of a leak.
Motor s navrhovanou koncepciou sa môže vyrábať od výkonu 1 kW až do niekoľko MW, kde pri motoroch poháňaných nízkoteplotným spádom s veľkým výkonom stúpa účinnosť.The engine of the proposed concept can be produced from 1 kW up to several MW, where efficiency is increased in engines driven by low-temperature gradient with high output.
Jednoduché, vysokoúčinné a lacné výmenníky umožňujú dokonalé využitie aj najmenších teplotných spádov.Simple, high-efficiency and low-cost heat exchangers allow perfect use of even the smallest temperature gradients.
Motor je možné navrhnúť prakticky na ľubovoľné otáčky, podľa technologických požiadaviek napríklad od 60 oťmin. do 20 000 ot/min.The engine can be designed for virtually any speed, according to technological requirements, for example from 60 rpm. up to 20 000 rpm.
Výstup motora môže byť rotačný alebo priamočiary s vylúčením kľukového mechanizmu.The engine output may be rotary or rectilinear, excluding the crank mechanism.
Cena výroby motora je relatívne nízka. Technologická nenáročnosť umožňuje výrobu motora aj v rozvojových krajinách.The cost of engine production is relatively low. Technological modesty allows engine production in developing countries as well.
Motor pracuje v dvojčinnom prevedení, pričom piesty sú konštrukčne usporiadané tak, aby bolo možné navzájom tepelne oddeliť teplú a studenú časť, čím sa znižujú teplotné straty prestupom tepla.The engine operates in a double-acting design, the pistons are designed to thermally separate the hot and cold parts from each other, thereby reducing heat loss through heat transfer.
Namiesto kysličníka uhličitého ako pracovné médium je možné použiť aj iné látky s vysokým súčiniteľom mernej objemovej rozťažnosti v požadovanom rozsahu teplôt, napríklad freón, propán, bután, acetón, toluén, benzén, etylalkohol a iné.Instead of carbon dioxide as a working medium, other substances having a high specific gravity coefficient in the desired temperature range may also be used, for example freon, propane, butane, acetone, toluene, benzene, ethyl alcohol and others.
Možné je tiež prevedenie s utesnenou kľukovou skriňou, čím sa redukuje počet tesnení na jedno rotačné.It is also possible to design with a sealed crankcase, thereby reducing the number of seals per rotary seal.
Systém umožňuje výhodnú a jednoduchú konštrukciu viacvalcových motorov, ktorých chod je rovnomernejší.The system allows for convenient and simple construction of multi-cylinder engines, whose operation is more even.
Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability
Motor poháňaný nízkoteplotným spádom a spôsob jeho činnosti podľa vynálezu je možné využiť všade tam, kde sú zdroje nízkopotenciálneho tepla napríklad geotermálne teplo, teplo z priameho alebo difúzneho slnečného žiarenia, kompresorové teplo, teplo spalín v kompresorových staniciach zemného plynu, akumulované teplo z rozdielu teplôt deň a noc, v subtropickom pásme a púštnych oblastiach, komínové teplo a pod. Získaná mechanická práca sa dá použiť napríklad na lacnú a ekologickú výrobu elektrickej energie alebo na priamy pohon technických zariadení, na pohon čerpadiel pri zavlažovaní, pri pohone lodí a všade tam, kde je možné využívať akékoľvek zdroje tepla so zabezpečenými nízkoteplotnými spádmi a pod.The low temperature gradient motor and the method of its operation according to the invention can be used wherever the sources of low-potential heat are for example geothermal heat, heat from direct or diffuse solar radiation, compressor heat, flue gas heat in compressor stations of natural gas. and night, in the subtropical zone and desert areas, chimney heat and the like. The obtained mechanical work can be used, for example, for cheap and environmentally friendly production of electricity or for direct drive of technical equipment, for driving pumps for irrigation, for propulsion of ships and wherever any heat sources with secured low-temperature gradients can be used.
Využitie takého motora jc vhodné v oblastiach teplotných spádov od 20 °C do 400 °C.The use of such an engine is suitable in the temperature range from 20 ° C to 400 ° C.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK1225-2000A SK286065B6 (en) | 2000-08-15 | 2000-08-15 | Engine driven by low temperature gradient and method of operating the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK1225-2000A SK286065B6 (en) | 2000-08-15 | 2000-08-15 | Engine driven by low temperature gradient and method of operating the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK12252000A3 SK12252000A3 (en) | 2002-03-05 |
| SK286065B6 true SK286065B6 (en) | 2008-02-05 |
Family
ID=20435986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK1225-2000A SK286065B6 (en) | 2000-08-15 | 2000-08-15 | Engine driven by low temperature gradient and method of operating the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SK (1) | SK286065B6 (en) |
-
2000
- 2000-08-15 SK SK1225-2000A patent/SK286065B6/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SK12252000A3 (en) | 2002-03-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4333424A (en) | Internal combustion engine | |
| WO2006052847A3 (en) | Method and apparatus for converting thermal energy to mechanical energy | |
| US5924305A (en) | Thermodynamic system and process for producing heat, refrigeration, or work | |
| US20100186405A1 (en) | Heat engine and method of operation | |
| CN102287347A (en) | Solar constant pressure heating hot airflow engine generation system | |
| US9945321B2 (en) | Hot gas engine | |
| JP2023082139A (en) | Efficient heat recovery engine | |
| US8156739B2 (en) | Adiabatic expansion heat engine and method of operating | |
| JP3521183B2 (en) | Heat engine with independently selectable compression ratio and expansion ratio | |
| CN106677850B (en) | The device externally to be done work using environment thermal energy | |
| EP3097280B1 (en) | Variable volume transfer shuttle capsule and valve mechanism | |
| Stouffs | Hot air engines | |
| JPH11107856A (en) | Single stage and multistage expansion stirling engine expander and stirling cooler | |
| CA3053638C (en) | A near-adiabatic engine | |
| SK286065B6 (en) | Engine driven by low temperature gradient and method of operating the same | |
| KR20060071827A (en) | An external combustion engine combined with cylinder, re-generator and cooler | |
| US11808503B2 (en) | Heat engines and heat pumps with separators and displacers | |
| JPS6052307B2 (en) | complex institution | |
| CN101776025B (en) | High-efficiency high temperature type internal-external mixed combustion engine | |
| US20240044566A1 (en) | Synchronized Regenerators and an Improved Bland/Ewing Thermochemical Cycle | |
| RU2013628C1 (en) | External combustion engine | |
| KR200435918Y1 (en) | An external combustion engine combined with Cylinder, Re-generator and Cooler | |
| GB2535005A (en) | Energy generation systems | |
| KR20120080522A (en) | Heat engine system based on stirling cycle | |
| MXPA99001690A (en) | Thermal hydraulic engine |