UA131432U - AUTONOMOUS TRIGENERATION POWER PLANT - Google Patents
AUTONOMOUS TRIGENERATION POWER PLANT Download PDFInfo
- Publication number
- UA131432U UA131432U UAU201808406U UAU201808406U UA131432U UA 131432 U UA131432 U UA 131432U UA U201808406 U UAU201808406 U UA U201808406U UA U201808406 U UAU201808406 U UA U201808406U UA 131432 U UA131432 U UA 131432U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- battery
- cylindrical
- inverter
- charge
- solar
- Prior art date
Links
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 229920009441 perflouroethylene propylene Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 8
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 8
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 8
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 5
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims description 3
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims description 3
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- QUQFTIVBFKLPCL-UHFFFAOYSA-L copper;2-amino-3-[(2-amino-2-carboxylatoethyl)disulfanyl]propanoate Chemical compound [Cu+2].[O-]C(=O)C(N)CSSCC(N)C([O-])=O QUQFTIVBFKLPCL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M lithium bromide Chemical compound [Li+].[Br-] AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Автономна тригенераційна енергоустановка рухомого об'єкта складається з сонячних модулів циліндричної форми, акумулятора, контролера заряду-розряду, інвертора, кожен сонячний модуль містить дві коаксіально розташовані трубки із боросилікатного скла, з'єднані між собою з утворенням вакуумної колби, трубка меншого діаметра покрита послідовно з'єднаними ФЕП з виведеними електричними гермоконтактами, сонячні модулі об'єднані в батарею з паралельним з'єднанням пар електричних гермоконтактів, приєднаних через контролер заряду-розряду до акумулятора, до іншого виходу контролера приєднані споживачі постійного струму безпосередньо, а споживачі змінного струму - через інвертор, в порожнині скляної трубки меншого діаметра коаксіально розташована теплова труба з циліндричним герметичним корпусом із теплопровідного матеріалу, наприклад із чистої червоної міді, та капілярною структурою внутрішньої поверхні, наповненим робочим тілом з фазовим переходом, наприклад етанолом (С2Н5ОН), в центрі зони випару циліндричного корпусу установлена перегородка. При цьому, вона містить абсорбційний холодильник, приєднаний до бака-акумулятора.Autonomous three-generation energy installation of a moving object consists of solar modules of cylindrical shape, battery, charge-discharge controller, inverter, each solar module contains two coaxially arranged tubes of borosilicate glass, connected to each other by the formation of a vacuum bulb, a tube smaller in diameter. connected FEPs with output electrical contacts, solar modules are integrated into a battery with parallel connection of pairs of electrical contacts, connected through the charge-discharge controller to cumulator, to the other output of the controller are connected direct consumers directly, and AC consumers - through the inverter, in the cavity of a glass tube of smaller diameter coaxially located heat pipe with a cylindrical sealed housing made of thermally conductive material, such as a pure red copper, and inside the copper core, and a phase-filled working fluid such as ethanol (C2H5OH) has a partition in the center of the evaporation zone of the cylindrical body. In this case, it contains an absorption refrigerator attached to the battery tank.
Description
Корисна модель належить до відновлюваної енергетики з використанням сонячної енергії для тригенерації - одночасного виробництва холоду, теплової та електричної енергії.The useful model belongs to renewable energy using solar energy for trigeneration - simultaneous production of cold, heat and electric energy.
Відома сонячна енергетична установка транспортного засобу (Пат. 53193 ОА. МПК ВбОЇ. 8/00. - Опубл. 15.01.2003, Бюл Мо 1), яка містить батарею, що об'єднує корпус з геліоконцентраторами і фотоелектроперетворювачі (ФЕП) у вигляді зрізаних порожніх куль, розташованих в корпусі, що дає збільшення корисної площі батареї і підвищення питомої енерговіддачі. Недоліком установки є перегрів ФЕП концентрованим сонячним опроміненням і зниження ККД із-за перегріву.A well-known solar energy installation of a vehicle (Pat. 53193 OA. MPK VbOY. 8/00. - Publ. 15.01.2003, Byul Mo 1), which contains a battery that combines a housing with solar concentrators and photoelectric converters (FEP) in the form of cut hollow spheres located in the housing, which increases the useful area of the battery and increases the specific energy yield. The disadvantage of the installation is overheating of the FEP by concentrated solar radiation and a decrease in efficiency due to overheating.
Відомий сонячний фотоелектричний модуль (ФЕМ) (Пат. КО Мо 775540, МПК Е24.) 3/02. -Known solar photovoltaic module (PEM) (Pat. KO Mo 775540, IPK E24.) 3/02. -
Опубл. 30.10.1980), що містить концентруючу систему і ФЕМ, розташований в нижній частині камери охолодження, що працює за принципом термосифона, з теплоносієм, що має низьку температуру кипіння. Недолік відомого сонячного ФЕМ в складності концентратора, що унеможливлює його використання в системі орієнтації на Сонце.Publ. 30.10.1980), containing a concentrating system and a FEM, is located in the lower part of the cooling chamber, which works on the principle of a thermosyphon, with a coolant having a low boiling point. The disadvantage of the known solar FEM is the complexity of the concentrator, which makes it impossible to use it in the system of orientation to the Sun.
Відома теплова труба (Пат. КО Мо 9088801, МПК Р280 15/02, 280 15/00. - Опубл. 20.01.2010), у вигляді окремого металевого корпусу із нержавіючої сталі з відшліфованою внутрішньою поверхнею, запаяного з обох сторін, наповненого під вакуумом теплоносієм з фазовим переходом. Недоліком є відсутність системи "гніт", що знижує рівномірність розігріву теплової труби по зонам, а отже - ефективність її роботи.A known heat pipe (Pat. KO Mo 9088801, IPC P280 15/02, 280 15/00. - Publ. 20.01.2010), in the form of a separate metal body made of stainless steel with a polished inner surface, welded on both sides, filled under vacuum coolant with a phase transition. The disadvantage is the lack of a "wick" system, which reduces the uniformity of the heating of the heat pipe in zones, and therefore the efficiency of its operation.
Відомий сонячний ФЕМ циліндричної форми 5оїупага (від англійських слів "сонячний" і "циліндр") (пПЕр/Аммли. тептбгапа.ги/рапісіе/13126), що містить дві скляні трубки, трубка меншого діаметра покрита тонкою плівкою з ФЕП (на основі міді, індію, галію і селену) і поміщена в таку ж трубку більшого діаметра з електричними контактами. Така форма дозволяє збільшити кількість поглинутого світла, а отже і електроенергії, на протязі дня без зміни положення конструкціїA well-known solar FEM of cylindrical shape 5oiupaga (from the English words "solar" and "cylinder") (pPEr/Ammly. teptbgapa.gy/rapisie/13126), which contains two glass tubes, the tube of smaller diameter is covered with a thin film of FEP (based on copper , indium, gallium and selenium) and placed in the same tube of larger diameter with electrical contacts. This form allows to increase the amount of absorbed light, and therefore electricity, during the day without changing the position of the structure
ФЕМ. Недоліком такого ФЕМ є зниження ККД ФЕП із-за зростання робочої температури.FEM. The disadvantage of such a FEM is a decrease in the efficiency of the FEP due to an increase in the operating temperature.
Відома також автономна сонячна когенераційна енергоустановка рухомого об'єкта (Пат. ОСА 107333, МПК Е24) 3/06, НОТІ 31/00, ВбОЇ 8/00. - Опубл. 25.11.2015. - Бюл. 22), взята за найближчий аналог, яка містить сонячні модулі циліндричної форми, і спільний охолоджувальний колектор, зібрані в батарею, акумулятор, контролер, інвертор для живлення споживачів змінного струму. Недолік найближчого аналога в тому, що він не може генеруватиAutonomous solar cogeneration power plant of a moving object is also known (Pat. OSA 107333, IPC E24) 3/06, NOTI 31/00, VbOI 8/00. - Publ. 25.11.2015. - Bull. 22), taken as the closest analogue, which contains solar modules of a cylindrical shape, and a common cooling collector, assembled into a battery, accumulator, controller, inverter for powering AC consumers. The disadvantage of the closest analogue is that it cannot generate
Зо холод, що зменшує його ефективність в літню пору року.Because of the cold, which reduces its effectiveness in the summer.
В основу корисної моделі поставлена задача створення автономної тригенераційної енергоустановки рухомого об'єкта за рахунок установки абсорбційного холодильника, приєднаного до бака-акумулятора.The basis of the useful model is the task of creating an autonomous three-generation power plant of a moving object due to the installation of an absorption refrigerator connected to a storage tank.
Поставлена задача вирішується за рахунок того, що автономна тригенераційна енергоустановка рухомого об'єкта, яка складається з сонячних модулів циліндричної форми, акумулятора, контролера заряду-розряду, інвертора, кожен сонячний модуль містить дві коаксіально розташовані трубки із боросилікатного скла, з'єднані між собою з утворенням вакуумної колби, трубка меншого діаметра покрита послідовно з'єднаними ФЕП з виведеними електричними гермоконтактами, сонячні модулі об'єднані в батарею з паралельним з'єднанням пар електричних гермоконтактів, приєднаних через контролер заряду-розряду до акумулятора, до іншого виходу контролера приєднані споживачі постійного струму безпосередньо, а споживачі змінного струму - через інвертор, в порожнині скляної трубки меншого діаметра коаксіально розташована теплова труба з циліндричним герметичним корпусом (із теплопровідного матеріалу, наприклад, із чистої червоної міді, та капілярною структурою внутрішньої поверхні, наповненим робочим тілом з фазовим переходом, наприклад, етанолом (С»Н5ОН), в центрі зони випару циліндричного корпусу установлена перегородка, яка розділяє циліндричний корпус на дві герметичні частини, конденсатозбірники розташовані в зонах конденсації на протилежних кінцях циліндричного корпусу, контактуючими зі спільним збирачем теплоти, наповненим рідким незамерзаючим теплоносієм, згідно з корисною моделлю, містить абсорбційний холодильник, приєднаний до бака-акумулятора.The task is solved due to the fact that an autonomous three-generation power plant of a moving object, which consists of solar modules of a cylindrical shape, a battery, a charge-discharge controller, an inverter, each solar module contains two coaxially located tubes made of borosilicate glass, connected to each other with the formation of a vacuum bulb, a tube of smaller diameter is covered with serially connected FEPs with electrical thermal contacts, solar modules are combined in a battery with a parallel connection of pairs of electrical thermal contacts connected to the battery through a charge-discharge controller, consumers are connected to the other output of the controller direct current, and alternating current consumers - through an inverter, a heat pipe with a cylindrical sealed body (made of a heat-conducting material, for example, pure red copper, and a capillary structure of the inner surface, filled with a working body with a phase p) is coaxially located in the cavity of a glass tube of smaller diameter eroduct, for example, ethanol (C»H5OH), a partition is installed in the center of the evaporation zone of the cylindrical body, which divides the cylindrical body into two hermetic parts, the condensate collectors are located in the condensation zones at the opposite ends of the cylindrical body, in contact with a common heat collector filled with a liquid non-freezing coolant , according to a useful model, contains an absorption refrigerator connected to a storage tank.
Виготовлення циліндричного герметичного корпусу теплової трубки із чистої червоної міді збільшує теплопередачу за рахунок теплопровідності. Наповнення корпусу теплової труби робочим тілом з фазовим переходом, наприклад, етанолом (С2Н5ОН) під вакуумом (Ткип - близько 30 "С), забезпечує "сховану" складову теплопередачі від зони випару до зон конденсації. Механічний контакт конденсатозбірників зі збирачем теплоти, наповненим рідким теплоносієм, прискорює процес конденсації і робить його більш ефективним. Капілярна структура внутрішньої поверхні циліндричного герметичного корпусу забезпечує транспортування конденсату вздовж повздовжньої осі назад, до зони випару. Установка перегородки в центрі зони випару, яка розділяє корпус на дві герметичні частини, забезпечує бо повернення конденсату від конденсатозбірників, розташованих на протилежних кінцях циліндричного корпусу, до зони випару, незалежно від орієнтації сонячного когенераційного модуля в просторі і впливу сил гравітації. Використання як робочого тіла з фазовим переходом, етанолу (С2Н5БОН) забезпечує безпеку і екологічність автономної тригенераційної установки для рухомого об'єкта.The production of a cylindrical sealed body of the heat pipe from pure red copper increases heat transfer due to thermal conductivity. Filling the body of the heat pipe with a working medium with a phase transition, for example, ethanol (С2Н5ОН) under vacuum (boiling point - about 30 "C), provides a "hidden" component of heat transfer from the evaporation zone to the condensation zones. Mechanical contact of condensate collectors with a heat collector filled with a liquid coolant , accelerates the condensation process and makes it more efficient. The capillary structure of the inner surface of the cylindrical hermetic body ensures the transportation of condensate along the longitudinal axis back to the evaporation zone. The installation of a partition in the center of the evaporation zone, which divides the body into two hermetic parts, ensures that the condensate returns from the condensate collectors , located at the opposite ends of the cylindrical body, to the evaporation zone, regardless of the orientation of the solar cogeneration module in space and the influence of gravitational forces. The use of ethanol (С2Н5БОН) as a working medium with a phase transition ensures the safety and environmental friendliness of an autonomous trigeneration unit for mobile about the object.
Технічна суть корисної моделі пояснюється графічним матеріалом, де на фіг. 1 зображена функціональна схема автономної тригенераційної енергоустановки рухомого об'єкта; на фіг. 2 - устрій сонячного модуля циліндричної форми з тепловою трубою.The technical essence of the useful model is explained by graphic material, where in fig. 1 shows the functional diagram of the autonomous three-generation power plant of the moving object; in fig. 2 - device of a cylindrical solar module with a heat pipe.
Автономна тригенераційна енергоустановка рухомого об'єкта містить батарею 1 із декількох сонячних модулів 2 циліндричної форми, об'єднаних спільним збирачем З теплоти, акумулятор 4, контролер заряду-розряду 5, інвертор 6, споживачі постійного струму 7 приєднані до виходу контролера безпосередньо, а споживачі змінного струму 8 - через інвертор 5, бак-акумулятор 9 з теплообмінником 10 і трубопроводами 11, 12, термодатчик 13, контролер температури 14, вихровий насос 15, електроклапан 17. Кожен сонячний модуль 2 містить дві скляні трубки 18,19 із боросилікатного скла, з'єднані між собою з утворенням вакуумної колби. Трубка 18 меншого діаметра покрита тонкою плівкою напівпровідникових ФЕП 20, з'єднаних послідовно, і коаксіально, з зазором, поміщена в прозору скляну трубку 19 більшого діаметра з електричними гермоконтактами (не показані) Вакуумна порожнина 21 між скляними трубками 18, 19 забезпечує теплоїзоляцію напівпровідникових ФЕП 20 від конвекційного нагріву довкіллям.Autonomous three-generation power plant of a moving object contains a battery 1 of several solar modules 2 of cylindrical shape, united by a common heat collector C, battery 4, charge-discharge controller 5, inverter 6, direct current consumers 7 connected to the output of the controller directly, and consumers alternating current 8 - through an inverter 5, a storage tank 9 with a heat exchanger 10 and pipelines 11, 12, a temperature sensor 13, a temperature controller 14, a vortex pump 15, an electric valve 17. Each solar module 2 contains two glass tubes 18,19 made of borosilicate glass, connected to each other to form a vacuum bulb. Tube 18 of smaller diameter is covered with a thin film of semiconductor FEPs 20, connected in series and coaxially, with a gap, placed in a transparent glass tube 19 of a larger diameter with electric thermal contacts (not shown). Vacuum cavity 21 between glass tubes 18, 19 provides thermal insulation of semiconductor FEPs 20 from convection heating by the environment.
Всередині трубки 18 меншого діаметра коаксіально розташована теплова труба з циліндричним герметичним корпусом 22 із теплопровідного матеріалу, наприклад з чистої червоної міді, та капілярною структурою 23 внутрішньої поверхні, наповненим робочим тілом 24 з фазовим переходом, наприклад, етанолом (С2Н5ОнН) під вакуумом. В центрі зони випару циліндричного корпусу 22 установлена перегородка 25, яка розділяє циліндричний корпус 22 на дві герметичні частини 26, 27. Конденсатозбірники 28 розташовані в зонах конденсації на протилежних кінцях циліндричного корпусу 22, контактуючими зі спільним збирачем теплоти 3, наповненим рідким незамерзаючим теплоносієм, 16. Кожна пара електричних гермоконтактів (не показані) через послідовно увімкнений низькоомний діод Шотткі 29 (пере:/ги.міКіредіа.огудлмікі/Диод Шоттки) зі спільною нульовою точкою приєднана через контролер заряду-розряду 5 до акумулятора 4, що запобігає його саморозряду в нічний час. До бака-акумулятора 9 приєднаний абсорбційний холодильник 30.Inside the tube 18 of a smaller diameter, a heat pipe is coaxially located with a cylindrical hermetic body 22 made of a heat-conducting material, for example, pure red copper, and a capillary structure 23 of the inner surface, filled with a working body 24 with a phase transition, for example, ethanol (C2H5OnH) under vacuum. In the center of the evaporation zone of the cylindrical body 22, a partition 25 is installed, which divides the cylindrical body 22 into two hermetic parts 26, 27. The condensate collectors 28 are located in the condensation zones at the opposite ends of the cylindrical body 22, in contact with the common heat collector 3, filled with a liquid non-freezing coolant, 16 Each pair of electrical thermal contacts (not shown) through a series-connected low-resistance Schottky diode 29 (per:/gy.miKiredia.ogudlmiki/Schottky diode) with a common zero point is connected through a charge-discharge controller 5 to the battery 4, which prevents its self-discharge at night time. An absorption refrigerator 30 is connected to the accumulator tank 9.
Параметри етанолу (СгН5ОН) |Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. - изд 2-е доп. и перераб. - М.: Наука, 1972. - б. 407-415): критична температура Ткр-516,1 К (243,1 2С), критичний тиск Рк-63,9 Па, температура кипіння при атмосферному тиску (Р-0,1 МПа) Ткип-351,3К (78,3 "С), а питома теплота випаровування г-840 кДж/кг, теплоємність газоподібного етанолу в діапазоні температур від 0 до 100 "С становить Ср т 1,34...1,69 кДж/кгград. При тиску пари етанолу (СгН5ОН) Р-20кПа етанол конденсує приParameters of ethanol (SgH5OH) | Vargaftik N.B. Handbook of thermophysical properties of gases and liquids. - ed. 2nd addn. and processing - M.: Nauka, 1972. - b. 407-415): critical temperature Tkr-516.1 K (243.1 2С), critical pressure Prk-63.9 Pa, boiling point at atmospheric pressure (P-0.1 MPa) Tkip-351.3K (78, 3 "С), and the specific heat of vaporization g-840 kJ/kg, the heat capacity of gaseous ethanol in the temperature range from 0 to 100 "С is Ср t 1.34...1.69 kJ/kggrad. At the vapor pressure of ethanol (SgH5OH) P-20 kPa, ethanol condenses at
Ткип-224,6 К (41,7 "С). При Р-10 кПа - Ткипи-301,9 К (28,9 70).Tkip-224.6 K (41.7 "C). At P-10 kPa - Tkip-301.9 K (28.9 70).
Автономна тригенераційна енергоустановка рухомого об'єкта працює наступним чином.Autonomous three-generation power plant of a moving object works as follows.
Батарея 1 із сонячних когенераційних модулів 2 установлена на рухомому об'єкті (яхті, баржі, пересувній пасіці, збиральному комбайні тощо). Сонячне світло вільно проходить через зовнішню прозору трубку 19 з боросилікатного скла, яке забезпечує пропуск хвиль сонячної радіації в діапазоні 0,4...2,7 мкм, і попадає на ФЕП 20, розташовані на скляній трубці 18 меншого діаметра, які генерують електричну енергію. Така конструкція сонячного модуля забезпечує збільшення кількості поглинутого світла (а отже і кількості генерованої енергії) протягом дня, без зміни його положення. Сонячне світло, що попадає на тонку плівку 20 ФЕП визиває нагрів внутрішньої трубки 18 (401, ОО» на фіг. 2), що призводить до випару робочого тіла в герметичному корпусі 22. Із зони випару пара переміщається в зону конденсації вздовж поздовжньої осі циліндричного корпусу 22 від перегородки 25, що розділяє корпус 22 на дві герметичні частини 26, 27, до конденсатозбірників 28 в його торцях, де конденсує з виділенням теплоти (-0:ї, -02 на фіг. 2). Утворений конденсат повертається назад, в зону випару, до перегородки 25, за рахунок капілярної сили по капілярній структурі 23 двох герметичних частин 26, 27 циліндричного герметичного корпусу 22, охолоджуючи плівку ФЕП 20, і цикл повторюється знову. Високий коефіцієнт передачі тепла робочим тілом 24, незначна його кількість і відносно невеликі розміри герметичного корпусу 22 із чистої червоної міді дають ефективну термічну теплопровідність. Герметичний корпус 22 працює як термічний діод.Battery 1 of solar cogeneration modules 2 is installed on a moving object (yacht, barge, mobile apiary, harvester, etc.). Sunlight freely passes through the outer transparent tube 19 made of borosilicate glass, which ensures the passage of solar radiation waves in the range of 0.4...2.7 μm, and falls on the FEP 20 located on the glass tube 18 of a smaller diameter, which generate electrical energy . This design of the solar module ensures an increase in the amount of absorbed light (and therefore the amount of generated energy) during the day, without changing its position. Sunlight falling on the thin film 20 of the FEP causes heating of the inner tube 18 (401, OO" in Fig. 2), which leads to the evaporation of the working fluid in the sealed housing 22. From the evaporation zone, the vapor moves to the condensation zone along the longitudinal axis of the cylindrical housing 22 from the partition 25, which divides the body 22 into two hermetic parts 26, 27, to the condensate collectors 28 at its ends, where it condenses with the release of heat (-0, -02 in Fig. 2). The formed condensate returns back to the evaporation zone, to the partition 25, due to the capillary force along the capillary structure 23 of the two sealed parts 26, 27 of the cylindrical sealed housing 22, cooling the FEP film 20, and the cycle repeats again. The high heat transfer coefficient of the working body 24, its small amount and relatively small dimensions of the hermetic case 22 made of pure red copper provide effective thermal heat conduction. Hermetic housing 22 works as a thermal diode.
Теплопровідність дуже висока в одному напрямку - до зони конденсації і низька в зворотному.Thermal conductivity is very high in one direction - to the condensation zone and low in the opposite direction.
Теплота конденсації відбирається теплоносієм 16, що протікає по спільному збирачу теплоти З і омиває конденсатозбірники 28. Струм, генерований охолодженими ФЕП 20 від кожного модуля 2 через низькоомні діоди Шотткі і контролер заряду-розряду поступає на заряд акумулятора 4, бо до споживачів постійного струму 7, або через інвертор 6 - до споживачів змінного струму 8. При досягненні температури теплоносія 16 в спільному збирачу тепла 3 заданої величини за сигналом термодатчика 13 контролер температури 14 вмикає вихровий насос 15, і той проганяє теплоносій 16 по трубам 11,12, який через теплообмінник 10 віддає генеровану теплоту до бака-акумулятора 9, до якого приєднаний абсорбційний холодильник 30. Холодна вода поступає до бака-акумулятора 9 через електроклапан 17 знизу, а до споживача надходить "тепло" і "холод".The heat of condensation is removed by the coolant 16, which flows through the common heat collector Z and washes the condensate collectors 28. The current generated by the cooled FEP 20 from each module 2 through the low-resistance Schottky diodes and the charge-discharge controller flows to the charge of the battery 4, because to the direct current consumers 7, or through the inverter 6 - to the consumers of alternating current 8. When the temperature of the heat carrier 16 in the common heat collector 3 of a given value is reached according to the signal of the temperature sensor 13, the temperature controller 14 turns on the vortex pump 15, and it drives the heat carrier 16 through the pipes 11,12, which through the heat exchanger 10 gives the generated heat to the accumulator tank 9, to which the absorption refrigerator 30 is connected. Cold water enters the accumulator tank 9 through the electric valve 17 from below, and the consumer receives "heat" and "cold".
Тригенерація є більш вигідною в порівнянні з когенерацією, оскільки дає можливість ефективно використовувати утилізоване тепло не лише взимку для опалення, але і влітку для кондиціонування приміщень або для технологічних потреб. З цією метою можна використовувати абсорбційні бромистолітієві холодильні установки. Такий підхід дозволяє використовувати генеруючу установку увесь рік, тим самим не знижуючи високий ККД енергетичної установки в літній період, коли потреба в теплоті, яку виробляє таке устаткування, знижується.Trigeneration is more profitable compared to cogeneration, as it makes it possible to efficiently use the utilized heat not only in winter for heating, but also in summer for air conditioning or for technological needs. For this purpose, absorption bromolithium refrigeration units can be used. This approach allows you to use the generating unit all year round, thereby not reducing the high efficiency of the power plant in the summer period, when the need for heat produced by such equipment decreases.
Технічний результат: збільшення завантаження і продуктивності автономної тригенераційної енергоустановки за рахунок додаткової генерації холоду.Technical result: increase in loading and productivity of the autonomous three-generation power plant due to additional cold generation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU201808406U UA131432U (en) | 2018-08-01 | 2018-08-01 | AUTONOMOUS TRIGENERATION POWER PLANT |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU201808406U UA131432U (en) | 2018-08-01 | 2018-08-01 | AUTONOMOUS TRIGENERATION POWER PLANT |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA131432U true UA131432U (en) | 2019-01-10 |
Family
ID=65577512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU201808406U UA131432U (en) | 2018-08-01 | 2018-08-01 | AUTONOMOUS TRIGENERATION POWER PLANT |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA131432U (en) |
-
2018
- 2018-08-01 UA UAU201808406U patent/UA131432U/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ding et al. | A review of power generation with thermoelectric system and its alternative with solar ponds | |
Karthick et al. | Evaluation of solar thermal system configurations for thermoelectric generator applications: A critical review | |
ES2904589T3 (en) | Integrated solar energy utilization system and apparatus | |
CN201332372Y (en) | Residual heat thermoelectric power generation system using circulating liquid cooling | |
TWI545257B (en) | Multi-purpose apparatus of combined heat and power | |
US9705449B2 (en) | Effective and scalable solar energy collection and storage | |
RU2569403C1 (en) | Self-sustained power and heat supply system for building | |
TW201337195A (en) | Temperature differential power generation system of solar energy heat-collecting oil tank, and integrated planar micro-ultra heat pipe thermal conduction device, transition metal alloy super-heat conductive device and their applications | |
CN108599720A (en) | A kind of solid matter CPV assembly radiating devices | |
Singh et al. | Applications of heat pipes in energy conservation and renewable energy based systems | |
WO2012076847A1 (en) | Solar energy apparatus with a combined photovoltaic and thermal power generation system | |
CN101924505A (en) | Solar energy temperature difference generating set | |
UA131432U (en) | AUTONOMOUS TRIGENERATION POWER PLANT | |
Tan et al. | Sustainable thermoelectric power system using concentrated solar energy and latent heat storage | |
JP6138495B2 (en) | Power generation system | |
RU2586034C1 (en) | Solar power plant | |
CN202172376U (en) | Soldier pile type single combination heat pipe solar energy thermoelectric generation heat collector | |
CN105508123A (en) | Natural energy power generator with circular copper surface | |
US20130098428A1 (en) | Sunlight complex modules and apparatuses for using solar energy | |
CN205829501U (en) | Thermoelectric power generation structure based on Seebeck effect and aerostatics | |
CN201708742U (en) | Semiconductor thermoelectric generator cooling with alcohol | |
UA131994U (en) | AUTONOMOUS SOLAR TRIGENERATION POWER PLANT | |
CN202395693U (en) | Solar thermoelectric conversion device | |
CN201878061U (en) | Solar temperature difference power generation device | |
UA107333U (en) | AUTONOMOUS SOLID COGENERATION POWER PLANT FOR MOVING OBJECT |