Система преобразования тепловой энергии

 

Изобретение относится к области теплоэнергетики и позволяет повысить коэффициент использования тепловой энергии. В емкость 1 рабочего газа через рассекатель 2 попеременно подаются горячая вода по трубопроводу 4 из камеры аккумулятора 15 и холодная вода по трубопроводу 3 из камеры 18. При этом газ попеременно сжимается и расширяется и циркулируется по тракту: клапан 10, цилиндр 6, турбина 14, цилиндр 7 и клапан 12. Охлажденная при нагреве газа вода подается в испаритель 29 теплового насоса 28, в охладитель 27 и далее в камеру 18 аккумулятора. Нагретая при охлаждении газа вода подается в конденсатор 30 теплового насоса 28, в нагреватель 23 и в камеру 16. При этом используется тепло отработавшей в емкости 1 воды. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

47 А1 (19) (11) (51)5 F 03 G 7 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРстВенный Комитет

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ЦРИ П.(НТ СССР (21) 4476617/24-06 (22) 18.08.88 (46) 30.10.90. Бюл. № 40, (75) П. В. Думинский (53) 621.165(088.8) (56) Патент P CT № 080/01301, кл. F 03 G 7/04, 1980. (54) СИСТЕМА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛОВОИ ЭНЕРГИИ (57) Изобретение относится к области теплоэнергетики и позволяет повысить коэффициент использования тепловой энергии.

В емкость 1 рабочего газа через рассекатель 2 попеременно подаются горячая вода по трубопроводу 4 из камеры 16 аккумулятора 15 и холодная вода по трубопроводу 3 из камеры 18. При этом газ попеременно сжимается и расширяется и циркулирует по тракту: клапан 10, цилиндр 6, турбина 14, цилиндр 7 и клапан 12. Охлажденная при нагреве газа вода подается в испаритель 29 теплового насоса 28, в охладитель 27 и далее в камеру 18 аккумулятора. Нагретая при охлаждении газа вода подается в конденсатор 30 теплового насоса

28, в нагреватель 23 и в камеру 16. При этом используется тепло отработавшей в емкости 1 воды. 1 ил. ф

1603047

Формула изобретения

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для получения механической или электрической энергии.

Цель изобретения — повышение коэффициента использования тепловой энергии.

На чертеже представлена схема предлагаемой системы преобразования тепловой энергии.

Система преобразования тепловой энергии содержит емкость 1 рабочего газа с рассекателем 2, подсоединенные к последнему трубопроводы 3 и 4 холодной и горячей воды и патрубок 5 отработавшей воды, цилиндры 6 и 7 с подпружиненными поршнями

8 и 9. При этом цилиндр 6 имеет впускной обратный клапан 10 и отводящий патрубок 11, а цилиндр 7 — выпускной обратный клапан 12 и подводящий патрубок 13.

Цилиндры 6 и 7 подсоединены через обратные клапаны к емкости 1 рабочего газа.

Система содержит проточно газовую турбину

14, подключенную входом и выхлопом соответственно к патрубкам 11 и 13, теплоизолированный аккумулятор 15, имеющий камеру 16 горячей воды с трактом 17 нагреваемой воды и камеру 18 холодной воды с трактом 19 охлаждаемой воды. Трубопроводы 3 и 4 холодной и горячей воды подсоединены соответственно к камерам 18 и 16, а тракты 17 и 19 — к патрубку 5 отработавшей воды. В тракт 17 нагреваемой воды помещены последовательно по ходу воды термоуправляемый вентиль 20, расширитель 21, насос 22 и нагреватель 23, а в тракт 19 охлаждаемой воды — термоуправляемый вентиль 24, расширитель 25, насос 26 и охладитель 27. Также система содержит тепловой насос 28 с испарителем 29 и конденсатором 30, подключенным соответственно к тракту 19 перед охладителем 27 и к тракту

17 перед нагревателем 23.

Система преобразования тепловой энергии работает следующим образом.

В емкость 1 рабочего газа через рассекатель 2 попеременно подается горячая вода по трубопроводу 4 из камеры 16 горячей воды и холодная вода по трубопрововоду 3 из камеры 18,холодной воды аккумулятора 15. При подаче горячей воды рабочий газ в емкости 1 нагревается, повышается его давление, под действием которого открывается клапан 10, и газ перетекает в цилиндр 6, перемещая поршень 8. При подаче холодной воды рабочий газ в емкости

1 охлаждается снижается его давление, клапан 12 открывается и газ перетекает из цилиндра 7 в емкость 1. При этом в цилиндрах 6 и 7 устанавливается разность давлений, под действием которой рабочий газ из цилиндра 6 по патрубку 11 подается в турбину 14, где расширяется с совершением полезной работы. Отработавший газ через патрубок 13 направляется в цилиндр 7. Неравомерность подачи газа в цилиндр 6 и из цилиндра 7 компенсируется соответствующими перемещениями поршней 8 и 9.

В начальный период подачи горячей воды в емкость 1 отработавшая вода, удаляемая через патрубок 5, имеет сравнительно низкую температуру. При этом открывается вентиль 24 и вода подается в расширитель 25. В дальнейшем горячая вода в емкости 1 охлаждается менее интенсивно, температура отработавшей воды повышается и она направляется в расширитель 21 через вентиль 20. В начальный период подачи холодной воды в емкость 1, отработавшая вода имеет сравнительно высокую температуру. При этм она подается в расшири15 тель 21 через вентиль 20. В дальнейшем холодная вода нагревается менее интенсивно, температура отработавшей воды понижается и она подается в расширитель 25.

Из расширителя 25 сравнительно холодная вода подается насосом 26 в испаритель 29 теплового насоса 28, где от нее отбирается тепло. Окончательное охлаждение воды осуществляется в охладителе 27 путем отвода тепла в окружающую среду. Охлажденная вода по тракту 19 поступает в

25 камеру 18 аккумулятора. Из расширителя

21 сравнительно горячая вода подается насосом 22 в конденсатор 30 теплового насоса.

При этом вода нагревается за счет охлаждения воды в тракте 19. Дальнейший нагрев воды осуществляется в нагревателе 23 при

ЗО подводе тепла от конденсаторов тепловых электростанций или от солнечных батарей.

Нагретая вода направляется по тракту 17 в камеру 16 аккумулятора.

Привод теплового насоса может использовать энергию ветрового двигателя или

35 электроэнергию, вырабатываемую электростанциями в ночное время.

Изобретение позволяет повысить коэффициент использования тепловой энергии путем аккумулирования холодной и горячей отработавшей воды, их охлаждения и нагрева в тепловом насосе и использования их в качестве охлаждающей и греющей среды в системе преобразования тепловой энергии.

Система преобразования тепловой энергии, содержащая емкость рабочего газа с рассекателем, подсоединенные к последнему трубопроводы холодной и горячей воды и патрубок отработавшей воды, отличающаяся тем, что, с целью повышения коэффициента использования тепловой энергии, она снабжена по крайней мере одной парой цилиндров с подпружиненными поршнями, один из которых имеет впускной обратный клапан и отводящий патрубок, а другой — выпускной обратный клапан и подводящий патрубок, по крайней мере одной проточно газовой турбиной с входом и выхлопом, 5 теплоизолирова иным аккумулятором, имеющим камеру горячей воды с трактом нагреваемой воды и камеру холодной воды с трактом охлаждаемой воды, тепловой насос с испарителем и конденсатором, охладитель, нагр ватель и термоуправляемые вентили, 5 причем цилиндры подсоединены к емкости рабочего газа через обратные клапаны, а турбина входа м и выхло пом — соответствен н о к отводящему и подводящему патрубкам цилиндров, при этом трубопроводы холодной и д

1603047

6 горячей воды подключены соответственно и камерам холодной и горячей воды, тракты охлаждаемой и нагреваемой воды подсоединены к патрубку отработавшей воды и содержат расположенные по ходу воды термоуправляемые вентили и соответственно охладитель и нагреватель, а тепловой насос испарителем и конденсатором подключен соответственно к тракту охлаждаемой воды перед охладителем и к тракту нагреваемой воды перед нагревателем.

Составитель С. Кузнецов

Редактор И. Сегляник Техред А. Кравчук Корректор А. Осауленко

Заказ 3369 Тираж 358 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101