Спосіб отримання енергії із навколишнього середовища

Спосіб отримання енергії із атмосферного повітря або водного простору і перетворення оде C2 2 (19) 1 3 бування небезпечним. Транспортування великих об'ємів палива забруднює довкілля. За прототип взята парова турбіна, описана на стор. 465 підручника Р.В.Поль "Механика, акустика, и учение о теплоте".-М.:Наука, 1971 р. Підігрівачем робочого тіла у паровій турбіні є паровий котел, у якому робоче тіло вода підігрівається і перетворюється на пару, що подається на турбіну, з вала якої знімається механічна енергія. Парова турбіна має такі ж недоліки, як і ДВЗ. Практично використовується лише 43 % теплової енергії, 57 % губиться, підігріваючи навколишнє середовище. При отриманні енергії за рахунок згоряння палива у топках парових турбін відбувається підігрів навколишнього середовища, зменшення обмежених запасів палива, масштабний викид у атмосферу вуглекислого газу. Ці особливості є основними недоліками використання парових турбін у теплових машинах. По результатах дослідження, проведеного американським Центром глобального розвитку, кожного року теплові електростанції США викидають у атмосферу до 2,79 млрд. т СО2, Китай - 2,68 млрд. т, Росія - 661 млн. т, Індія - 583 млн. т, Японія - 400 млн. т. П'ять країн викидають у атмосферу більш ніж 7 млрд. т СО2, інших продуктів згоряння. (Газета "15 хвилин", № 209 (348), 16.11.07). Підігрів навколишнього середовища призводить до глобального потепління та енергетичної кризи. В основу винаходу поставлена задача зниження викидів у навколишнє середовище продуктів згоряння, зниження підігрівання навколишнього середовища, а також, зниження видобутку палива для одержання енергії за рахунок використання енергії навколишнього середовища, без спалювання палива. Поставлена задача вирішується тим, що для перетворення теплової енергії навколишнього середовища в механічну енергію використовується Спосіб отримання енергії із атмосферного повітря або водного простору і перетворення одержаної теплової енергії в механічну енергію, в якому використовують теплову охолоджуючу машину, що містить агрегат з поршнем або турбіною, у якому потенціальна енергія газів перетворюється на рух поршня або турбіни, робоче тіло, термоізольований балон, компресор та холодильник. У цій машині з метою підвищення її ефективності робочим тілом є зріджений вуглекислий газ, або інший газ, або суміш газів для яких при фазовому перетворенні кількість витраченої енергії на зрідження менше від енергії, яка виділяється при випаровуванні підігрітого газу. Зниження викидів у навколишнє середовище досягається за рахунок зменшення використання спалювання звичайного палива, замість нього використовується енергія навколишнього середовища. Зниження підігрівання навколишнього середовища досягається зменшенням використання звичайного палива для видобутку енергії, при якому більше половини теплової енергії розсіюється в навколишнє середовище. як робоче тіло використовується зріджений газ, який в нормальних умо 96144 4 вах має температуру нижчу за температуру навколишнього середовища. Запропонована теплова охолоджуюча машина працює аналогічно звичайним тепловим машинам. Робоче тіло - зріджений газ або суміш газів - у нормальних умовах Т=20 °C, тиск 760 мм рт.ст., має температуру нижчу за нормальну, а саме: вуглекислий газ -56,6 °C, аміак - 77,7 °C, азот - 196 °C. Поміщений у радіаторі холодний зріджений газ під дією тепла навколишнього середовища підігрівається, перетворюється на пару чи газ під високим тиском. Навколишнє середовище, підігріваючи холодний газ, саме охолоджується. Газ під високим тиском подається на лопатки турбіни або у циліндр з поршнем, де відбувається перетворення теплової енергії в механічну, і температура газу знижується. Це перший процес. Такі конструкції в наш час освоєні і виробляються промисловістю. Це відомі автомобільні двигуни, теплові електростанції. Відпрацьований газ із пониженою температурою потім конденсують з перетворенням у рідину для повторного використання у першому процесі. Це другий процес. Для економіки важливо, щоб вартість нового способу одержання енергії знижувалась. Вочевидь, це можливо за основної умови перетворення газоподібного робочого тіла у рідину - кількість витраченої енергії при другому процесі повинна бути меншою, ніж отримано енергії при першому процесі з урахуванням усіх коефіцієнтів: термоізоляцію, тертя тощо. Рівень техніки дозволяє це зробити. Теоретично і практично доведено, що при перенесенні енергії з одного місця в інше витрачається у кілька разів менше енергії, ніж переноситься. При охолодженні холодильної камери холодильника із камери відбирається енергії більше, ніж затрачено на роботу холодильника. У побутовому кондиціонері БК-1500 по паспорту видно, що він виробляє "холоду" у 2 рази більше, ніж потребує на це електроенергії в еквівалентних одиницях, тобто на радіаторі і корпусі холодильника виділяється кілокалорій теплоти у два рази більше, ніж витрачається електроенергії на холодильному агрегаті. У цьому випадку ми розглядаємо холодильник як тепловий насос. Пристрій може працювати циклічно, як акумулятор, або може працювати безперервно. У першому випадку термоізольований балон заповнюється холодним зрідженим газом. При подачі рідини у радіатор вона випаровується під дією тепла атмосфери. При цьому тиск газів підвищується і вони подаються для обертання турбіни або руху поршня. Так буде увесь час, поки вся рідина із термоізольованого балона не використається. Далі необхідно заповнити термоізольований балон новою порцією зрідженого газу. У другому випадку при безперервній роботі частина енергії повинна витрачатись на холодильник і компресор для зрідження і повторного використання відпрацьованого газу. При охолодженні повітря від 293 до 160 градусів Цельсія (на 133 °C) від нього відбирається 170 кДж/кг енергії. При переносі цієї енергії витрача 5 ється 55 кДж/кг енергії. Витрачається більше ніж у 3 рази менше енергії, ніж виноситься з холодильної камери (див. стор. 31 підручник Е.Я.Соколов, В.И.Бородянский, "Энергетические основы трансформации тепла и процессов охлаждения", "Энергоиздат", 1981 г.). Там же на стор.206 наведена мінімальна робота зрідження і замороження деяких газів - таб. 8.1. Із таблиці видно, що у вуглекислого газу теплота зріджування (Qож) 363, більше роботи зріджування (Lож) 208 у 1,745 рази. У якості турбіни може використовуватися будьякий пристрій або двигун, який потребує або приводиться в дію енергією розширених газів або газовим потоком, у т.ч. двигун типу ДВЗ. Таким чином, можна уявити автозаправку, у якій автомобіль заправляють рідким азотом або вуглекислим газом. Наведеними прикладами доводиться технічна можливість реалізації запропонованого винаходу. Далі винахід буде описаний більш докладно з посиланням на креслення. Комп’ютерна верстка Мацело В. 96144 6 На кресленні схематично зображена установка теплової охолоджуючої машини. З термоізольованого балона 1 холодний зріджений газ подається до радіатора 2, у якому він підігрівається атмосферним повітрям або водою навколишнього середовища і перетворюється у газоподібний стан під високим тиском. Із радіатора газ під високим тиском подається на лопатки турбіни 3, де потенційна енергія підігрітого газу перетворюється на механічну енергію. За допомогою електричного генератора 4, з'єднаного з турбіною, механічна енергія перетворюється в електричну. Віддавши енергію, частина газу охолоджується і переходить у рідкий стан. У конденсаторі 5 зріджена фракція відділяється від газоподібної і насосом 6 подається у термоізольований балон. Газоподібна фракція компресором 7 подається у холодильник 8 для охолодження і зрідження. Після зрідження рідкий газ подається у термоізольований балон 1 для подальшого використання. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601