Термоелектричний генератор на газовому паливі

1. Термоелектричний генератор, що складається з розташованих в одному корпусі джерела тепла на газовому паливі, термоелектричних модулів, радіаторів для підведення і відведення тепла від модулів, який відрізняється тим, що до нижнього торця радіатора для підведення тепла, який виконаний у вигляді прямокутної труби з ребрами на внутрішній поверхні, під'єднана камера, у якій розташоване газове джерело тепла, верхня площина камери має отвір, яким з'єднана з внутрішнім об'ємом радіатора для підведення тепла, а одна з бокових сторін камери з'єднана окремим повітропроводом з навколишнім середовищем; до верхнього торця радіатора під'єднаний газовий колектор, до якого під'єднаний окремий трубопровід для відведення газів у навколишнє середови U 2 (19) 1 3 в одному корпусі. У нижній частині термогенератора встановлено газовий пальник і перфоровані пластини для надходження повітря горіння, у верхній частині розташована пряма димова труба. Генератор має стабільні параметри при роботі на відкритому повітрі і наявності опадів, однак при сильних поривах вітру внаслідок наявності прямого димоходу стабільність горіння палива порушується, що може привести до згасання пальника і зупинки роботи генератора. З врахуванням наведеного актуальним є створення термоелектричного генератора підвищеної надійності і стабільними електричними параметрами при його експлуатації на відкритому повітрі за умови наявності опадів і вітру. Вказане завдання розв'язується тим, що у термогенераторі, який складається з розташованих в одному корпусі джерела тепла на газовому паливі, термоелектричних модулів, радіаторів для підведення і відведення тепла від модулів, до нижнього торця радіатора для підведення тепла, який виконаний у вигляді прямокутної труби з ребрами на внутрішній поверхні, під'єднана камера, у якій розташоване газове джерело тепла, верхня площина камери має отвір, яким з'єднана з внутрішнім об'ємом радіатора для підведення тепла, а одна з бокових сторін камери з'єднана окремим повітропроводом з навколишнім середовищем; до верхнього торця радіатора під'єднаний газовий колектор, до якого під'єднаний окремий трубопровід для відведення газів у навколишнє середовище; на зовнішній поверхні радіатора для підведення тепла розташовані термоелектричні модулі, холодна сторона яких має тепловий контакт з радіатором для відведення тепла. Відповідність критерію «новизна» запропонованому пристрою забезпечує та обставина, що заявлена сукупність ознак не міститься ні в одному з об'єктів існуючого рівня техніки. У корисній моделі запропоноване нове рішення для термоелектричного генератора на газовому паливі, що складається з розташованих в одному корпусі джерела тепла на газовому паливі, термоелектричних модулів, радіаторів для підведення і відведення тепла від модулів, яке полягає в тому, що до нижнього торця радіатора для підведення тепла, який виконаний у вигляді прямокутної труби з ребрами на внутрішній поверхні, під'єднана камера, у якій розташоване газове джерело тепла, верхня площина камери має отвір, яким з'єднана з внутрішнім об'ємом радіатора для підведення тепла, а одна з бокових сторін камери з'єднана окремим повітропроводом з навколишнім середовищем; до верхнього торця радіатора під'єднаний газовий колектор, до якого під'єднаний окремий трубопровід для відведення газів у навколишнє середовище; на зовнішній поверхні радіатора для підведення тепла розташовані термоелектричні модулі, холодна сторона яких має тепловий контакт з радіатором для відведення тепла. Тому ознака, яка не зустрічається ні в одному з аналогів - до нижнього торця радіатора для підведення тепла, який виконаний у вигляді прямокутної труби з ребрами на внутрішній поверхні, під'єднана камера, у якій розташоване газове 44956 4 джерело тепла, верхня площина камери має отвір, яким з'єднана з внутрішнім об'ємом радіатора для підведення тепла, а одна з бокових сторін камери з'єднана окремим повітропроводом з навколишнім середовищем; до верхнього торця радіатора під'єднаний газовий колектор, до якого під'єднаний окремий трубопровід для відведення газів у навколишнє середовище; на зовнішній поверхні радіатора для підведення тепла розташовані термоелектричні модулі, холодна сторона яких має тепловий контакт з радіатором для відведення тепла - забезпечує заявленому пристрою необхідний «винахідницькій рівень». Суть запропонованої корисної моделі пояснюється рисунками. На Фіг.1 і Фіг.2 наведено вертикальний переріз термоелектричного генератора у двох взаємно перпендикулярних площинах. Згідно запропонованої корисної моделі (Фіг.1, 2) термогенератор містить радіатор 1 для підведення тепла, радіатор 2 для відведення тепла, термоелектричні модулі 3, газове джерело тепла 4, які розташовані в одному корпусі 5. Радіатор 1 для підведення тепла виконаний у вигляді прямокутної труби, внутрішня поверхня якої має ребра 6. На зовнішній поверхні радіатора 1 розташовані термоелектричні модулі 3, холодна сторона яких має тепловий контакт з радіатором 2 для відведення тепла від модулів. До нижнього торця радіатора для підведення тепла приєднана камера 7, у який розташоване газове джерело тепла 4. Верхня площина камери має отвір, яким вона з'єднана з внутрішнім об'ємом радіатора для підведення тепла до модулів. До однієї з бокових сторін камери під'єднаний окремий повітропровід, який складається з нижньої частини 8, верхньої частини 9 і вертикальної труби 10 прямокутного перерізу. Причому діаметр верхньої частини 9 більший від діаметру нижньої частини 8. До верхнього торця радіатора для підведення тепла приєднаний газовий колектор 11, до бокової площини якого приєднаний окремий трубопровід 12, що проходить через вертикальну трубу 10 і верхню частину 9 повітропроводу приєднаного до нижньої камери. Відкриті торці горизонтальної частини повітропроводу 9 і трубопроводу 12 виходять за межі бокової стінки корпусу 5 і закриті кришкою 13, яка має вигляд зрізаного конуса, твірна поверхня 14 якого перфорована, а зрізана - суцільна. У нижній стінці корпусу 5 генератора зроблені отвори 15, для надходження повітря охолодження генератора, а на верхній - встановлені витяжні труби 16 для його виходу. Термогенератор оснащений газовою автоматикою безпеки 17, пристроєм 18 для контролю вихідної напруги, електронним блокомстабілізатором 19 та світлодіодним пристроєм 20 для контролю горіння газового джерела тепла при запуску термогенератора. Вільний об'єм між радіаторами підведення і відведення тепла заповнений пористим матеріалом 21 з низькою теплопровідністю. Паливо з газової магістралі надходить до генератора за допомогою газопровода 22. Працює термогенератор наступним чином. 5 44956 Газове паливо по газопроводу 22 надходить до газової автоматики 17 і далі після спрацьовування пускового пристрою автоматики газ надходить до джерела тепла 4. Повітря для горіння палива надходить до нижньої камери 7, де розташоване джерело тепла 4 за допомогою повітропроводу: через його горизонтальну частину 9 більшого діаметра, трубу 10 і горизонтальну частину 8 меншого діаметра. Після запалювання головного пальника спрацьовує світлодіодна індикація, що свідчить про стабільне горіння джерела тепла 4. Гарячі гази, що утворились внаслідок згоряння палива надходять у внутрішній об'єм радіатора 1 для підведення тепла, де віддають частину теплової енергії. Далі продукти згоряння палива надходять до газового колектора 11 і за допомогою трубопровода 12 відводяться у навколишнє середовище через перфорацію 14 у верхній частині кришки 13. Тепло, що надійшло до холодного радіатора 2, відводиться шляхом природної конвекції повітря, яке входить в об'єм корпусу 5 через отвори 15 і виходить через витяжні труби 16. розташовані на верхній стінці корпусу. Внаслідок створеної різниці температур між гарячою і холодною сторонами термоелектричні модулі генерують електричний струм. При температурі навколишнього середовища від -20 до +40°С електрична потужність генератора складає 10-14Вт при напрузі 24В. Температура гарячої сторони 260-290°С, холодної 50-70°С. Запропонована конструкція забезпечує стабільність вихідних електричних параметрів генера Комп’ютерна верстка А. Рябко 6 тора за умови сильних поривів вітру внаслідок використання закритої камери згоряння, запропонованої конфігурації повітропроводу і системи відведення продуктів згоряння палива. Генератор не має рухомих частин тому може працювати тривалий час без обслуговування. Під час профілактичних оглядів інформація про роботу генератора надається відповідними пристроями, якими оснащено термогенератор. Генератор може використовуватись для стабільного живлення систем автоматики та обліку газу на газорозподільних станціях, телеметричних систем газо- та нафтопроводів, іншого аналогічного обладнання. Він може також використовуватись для зарядки акумуляторів та освітлення. Стабільність параметрів та підвищена надійність генератора зумовлюють можливість його широкого практичного використання. Джерела інформації: 1. А.С. 795357 A (SU). МПК: H01L35/02. Термоэлектрический генератор / Ю.П. Вагулин, Ю.А. Калинин, Н.В. Коломоець, B.C. Макаров, В.П. Проценко (SU). - Опубл. 21.09.1979. 2. Пустовалов А.А., Гусев В.В., Рыбкин Н.Н., Небера Л.П. Каталитические термоэлектрические генераторы на газовом топливе // Термоэлектричество.- 1994.- №2.-С.90-96. 3. Патент (UA) №32281 (UA). MKB: H01L35/00 Термоелектричний генератор для систем телеметрії. / Анатичук Л.І., Михайловський В.Я. Опубл. 12.05.2008, Бюл. №9. Заявка u200800030 від 02.01.2008. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601