Енергетична установка

1. Енергетична установка, що містить нагрівальний і охолодний колектори, заповнені рідиною, з'єднані трубопроводами через насоси і регульо 3 37601 упори. Передбачувана зміна температури робочої рідини від 35 градусів. Передбачуваний робочий тиск рідини +1000 кг/см 2; -150 кг/см 2. На фіг. 1 - зображена енергетична установка; на фіг. 2 зображений багатошаровий п'єзоелектричний елемент. Енергетична установка містить: нагрівальний колектор 1, з'єднаний трубопроводами 2 і 3 з теплообмінником 4, через регульовані заслінки 5 і 6. Охолодний колектор 7 з'єднаний трубопроводами 8 і 9 через заслінки 5 і 6 з теплообмінником 4. На трубопроводі 3 розташований насос 10, на трубопроводі 9 насос 11. У верхній точці тр убопроводу 2 знаходиться підживлююча ємність 12. У верхній точці трубопроводу 8 знаходиться підживлююча ємність 13. Насоси 10 і 11 обертають електродвигун 14. Ємність 15 заповнена робочою рідиною 16, що має велике об'ємне розширення, наприклад етиловий спирт, навколо ємності 15 знаходиться теплоізоляція 17. Між штоком 18 і ємністю знаходиться ущільнювальний сальник 19. До верхньої частини штока жорстко прикріплений диск 20, по обидва боки якого перебувають багатошарові п'єзоелектричні елементи 21 і 22. Високий тиск у ємності 15 обмежує регульований зворотний клапан 23, що відкриває випускний клапан 24 і перемикає заслінки 5 і 6. Низький тиск у ємності 15, обмежує регульований зворотний клапан 25, відкриваючи впускний клапан 26 і перемикаючи заслінки 5 і 6. Дросель 27 і дросель 28 обмежують проходження рідини. Розширювальний бак 29 з'єднаний через впускний клапан 26 і випускний клапан 24 з ємністю 15. Як теплоносій застосовується рідина 30 з великою теплоємністю, наприклад вода. Кожен ряд, багатошарового п'єзоелектричного елемента 21 або 22 складається, з п'єзокерамічної пластини 31, або декількох пластин, поляризованих уздовж діючої на них сили. На сторонах паралельних диску 20 п'єзокерамічні пластини 31 мають струмознімачі 32, якщо в ряді знаходиться декілька п'єзокерамічних пластин, то струмознімачі 32, між собою, з'єднані паралельно. Ізолятори 33 жорстко з'єднані зі струмознімачами 32 і притискними дисками 34. Останній ряд ізоляторів 33 з'єднаний з верхньою й нижньою основою 35, з'єднання клейове, можливо на основі епоксидної смоли. Диск 20, з'єднаний тільки з нижнім ізолятором. Це обумовлюється тим, що позитивний тиск у ємності 15 буде перевищувати негативний тиск, що має обмеження. Максимальний негативний тиск, було досягнуто у рідині, становить -270 атмосфер. При позитивному тиску в ємності 15, сила, що діє на шток, буде додаватися до багатошарових п'єзоелектричних елементів 21 й 22, при негативному тиску тільки до багатошарових п'єзоелектричних елементів 22. Упори 36 розташовані вище диска 20, обмежують деформацію п'єзокерамічних пластин на стиск. Упори 37 розташовані нижче диска 20, обмежують деформацію п'єзокерамічних пластин на стиски й на розрив. Струмознімачі 32 з'єднані з випрямлячем, у схемі він зображений у вигляді діодних мостів 38 і конденсатора 39, далі постійний електричний струм збирається в акумуляторі 40. З 4 акумулятора 40 постійний електричний струм іде до перетворювача 41, що перетворить постійний струм у змінний, далі до споживача, частина електричної енергії споживає електродвигун 14. Установка працює за наступним принципом. У теплу пору теплопередаюча рідина 30 нагрівається в нагрівальному колекторі 1 сонячними променями. Циркуляція теплопередаючої рідини проходить по трубопроводу 2, через заслінку 6, по теплообміннику 4, повертається через заслінку 5, насос 10, по трубопроводу 3 до нагрівального колектора 1. Для прискорення природної циркуляції теплопередаючої рідини 30 установлений електродвигун 14, що обертає відцентрові насоси 10 і 11. Через теплообмінник 4 передається теплова енергія робочої рідини 16, вона збільшується в обсязі, у ємності 15 підвищується тиск, що робить дію на шток 18, з жорстко закріпленим диском 20. Диск 20 по черзі деформує п'єзокерамічні пластини 31, що перебувають у багатошаровому п'єзоелектричному елементі 21 на стиск й у багатошаровому п'єзоелектричному елементі 22 на розтягання. Обмежують деформацію п'єзокерамічних пластин упори 36 й упори 37. При цьому зі струмознімачів 32 електричний заряд, який утворився, надходить через випрямляч, що складається з діодних містків 38 і конденсатор 39, в акумулятор 40. Якщо споживач застосовує змінний струм, то між акумулятором і споживачем установлюється перетворювач напруги 41. Досягши максимального тиску в ємності 15, короткочасно, відкривається регульований зворотний клапан 23, це приводить до перемикання заслінок 5, 6 і відкриттю випускного клапана 24. При цьому шток 18 з диском 20, під впливом пружності п'єзокерамічних пластин, повернеться у вихідне положення, у ємності 15 тиск рідини зрівняється з атмосферним, теплообмінник 4 перейде в режим охолодження. Поступово, випускний клапан 24 закриється, виштовхнувши з регульованої системи рідину, через дросель 27, у розширювальний бак 29. Далі енергетична установка переходить у режим охолодження. Охолодний колектор 7 перебуває у відносно холодному середовищі, на дні водойма або в ґрунті. Теплопередаюча рідина 30, охолоджена в охолодному колекторі 7, проходить по трубопроводу 9, через насос 11, заслінку 5, теплообмінник 4, заслінку 6, по трубопроводу 8 повертається в охолодний колектор 7. Через теплообмінник 4 передається охолодження робочої рідини 16, вона зменшується в обсязі, у ємності 15 знижується тиск, що робить дію на шток 18, з жорстко закріпленим диском 20. Диск 20 по черзі деформує п'єзокерамічні пластини 31, що перебувають у багатошаровому п'єзоелектричному елементі 22. Багатошаровий п'єзоелектричний елементом 21 перебуває в не робочому стані, диск 20 не пов'язаний з багатошаровим п'єзоелектричним елементом 21. Обмежують деформацію п'єзокерамічних пластин упори 37. При цьому зі стр умознімачів 32 електричний заряд, який утворився, надходить через випрямляч, що складається з діодних містків 38 і конденсатора 39, в акумулятор 40. Якщо споживач застосовує змінний струм, то між акумулятором 40 5 37601 і споживачем установлюється перетворювач напруги 41. Досягши мінімального тиску в ємності 15, короткочасно, відкривається регульований зворотний клапан 25, це приводить до перемикання заслінок 5, 6 і відкриттю впускного клапана 26. При цьому шток 18 з диском 20 під впливом пружності п'єзокерамічних пластин повернеться у вихідне положення, у ємності 15 тиск рідини стане рівним атмосферному, теплообмінник 4 перейде в режим 6 нагрівання. Поступово, впускний клапан 26 закриється, набравши в регульовану систему рідину через дросель 28 з розширювального баку 29. Далі енергетична установка переходить у режим нагрівання, що було описано вище. Використання винаходу дозволить мати джерело дешевої й екологічно чистої електроенергії, використовуючи при цьому різницю температур які зустрічаються в природі. 7 Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун 37601 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601