Пристрій акумуляції теплової енергії

Реферат: Пристрій акумуляції теплової енергії містить керуючий елемент та робоче тіло, яке містить матрицю чарункової структури, що виконана з тонкопрофільних композитних матеріалів. Чарункова матриця виконана прямокутної форми з квадратно-гніздовим розміщенням чарунок та виконана дископодібної форми з спіралеподібним розміщенням чарунок. UA 107563 U (54) ПРИСТРІЙ АКУМУЛЯЦІЇ ТЕПЛОВОЇ ЕНЕРГІЇ UA 107563 U UA 107563 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до енергетики, а саме до пристроїв накопичення, зберігання і вироблення або перетворення теплової енергії. Відомий акумулятор теплової енергії, вибраний за прототип, заснований на фазових переходах маючий хоча б один керуючий елемент і робоче тіло, яке забезпечує накопичення теплової енергії і має здатність до її виділення [Пугач Л.И., Серант Ф.А., Серант Д.Ф. Нетрадиционная энергетика, возобновляемые источники, использование биомассы, термохимическая подготовка, экологическая безопасность. - Новосибирск, НГТУ, 2006]. Недоліком прототипу є висока енергоємність за рахунок недосконалої конструкції. В основу корисної моделі поставлена задача: удосконалити пристрій акумуляції теплової енергії, в якому виконання робочого тіла чарункової структури з тугоплавкого матеріалу забезпечується висока енергоємність акумулятора та зниження енергоємності. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої акумуляції теплової енергії, який містить керуючий елемент та робоче тіло, згідно з корисною моделлю, робоче тіло містить матрицю чарункової структури, яка виконана з тонкопрофільних композитних тугоплавких матеріалів. В прикладах конкретного виконання чарункова матриця виконана прямокутної або дископодібної форми з квадратно-гніздовим або спіралеподібним розміщенням чарунок відповідно. Частки тугоплавкого матеріалу (наприклад, метала або оксида), який знаходиться в фізично незвичайному структурно невпорядкованому як для дальніх, так і для ближніх порядків. Подібні фазові стани можуть досягатися, також при відновленні кристалічних оксидів тугоплавких металів холодною інжекцією сильно збуджених протонів, які утворились з частки відновленого металу і класифікуються як метастабільні дефективно-насичені фазові стани типу сильно переохолодженої рідини або глибоко замороженого "газу". Використання аморфних часток тугоплавких металів як енергонакопичувального матеріалу дозволяє досягати значень енергоємності, значно перебільшуючи енергоємність як існуючих, так і електричних акумуляторів. Використання аморфних часток тугоплавкого матеріалу як енергонакопичувльного матеріалу допускається для робочого тіла акумулятора принципово нові конструктивні рішення у вигляді тонкопрофільних композитних матеріалів. У свою чергу використання акумуляторів теплової енергії з робочим тілом у вигляді тонкопрофільних композитних матеріалів з аморфними частками тугоплавких матеріалів як енергонакопичувального компонента допускається принципово нові конструктивні рішення для малогабаритних джерел живлення і малогабаритних перетворювачів енергії, значно перебільшуючи існуючі пристрої по енергоємності. Корисна модель пояснюється кресленням, де зображена схема пристрою. Пристрій містить 1 - робоче тіло акумулятора, 2 - матриця чарункової структури, 3 - маска, 4 - теплообмінник, 5 - перетворювач теплової енергії, 6 - вивідний трубопровід, 7 - активуючий колектор. Робоче тіло акумулятора 1, містить матрицю 2 чарункової структури, виконану з хімічно інертного, непровідного матеріалу з низькою теплопровідністю, наприклад композитів на основі кремнію обо вуглецю. Чарункова матриця 2 може мати прямокутну або дископодібну форму з квадратно-гніздовим або спіралеподібним розміщенням чарунок відповідно. Робоче тіло акумулятора 1, являє собою частки тугоплавкого металу (наприклад: ренію, тантала, молібдену) у високоенергетичному стані, розташованого у кожній чарунці матриці 2. Пристрій працює таким чином. Теплова енергія, яку одна сторона чарунки матриці зачинена маскою 3 і доступна для зовнішньої активації робочого тіла і зняття виділеної у результаті фазового переходу теплової енергії за допомогою теплообмінника 4. Активація робочого тіла і зняття виділюваної теплової енергії може здійснюватися універсальним пристроєм - перетворювачем 5 теплової енергії 5, який активується колектором 7, через який на робоче тіло 1 подається електричний імпульс, активуючий перехід з високоенергетичного стану у низькоенергетичне. Виділена робочим тілом 1 теплова енергія перетворюється - перетворювачем теплової енергії у теплову безпосередньо у процесі зняття енергії з робочого тіла і виводиться на відвідний провід 6. Послідовна активація чарунок з робочим тілом 1 і зняття енергії здійснюватиметься покроковим переміщенням матриці 2 відносно активуючої головки або активуючої головки відносно матриці 2. Таким чином досягається здатність керування процесом виділення і збирання теплової енергії акумулятора. 1 UA 107563 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 1. Пристрій акумуляції теплової енергії, що містить керуючий елемент та робоче тіло, який відрізняється тим, що робоче тіло містить матрицю чарункової структури, яка виконана з тонкопрофільних композитних матеріалів. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що чарункова матриця виконана прямокутної форми з квадратно-гніздовим розміщенням чарунок. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що чарункова матриця виконана дископодібної форми з спіралеподібним розміщенням чарунок. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 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 2