Спосіб використання теплового потоку для отримання електроенергії

Реферат: UA 86257 U UA 86257 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель стосується галузі отримання електроенергії екологічно чистими засобами. Відомий спосіб використання теплового потоку для отримання електроенергії екологічно чистим способом в умовах жаркого, сонячного клімату і гористій місцевості, де є схили гір з перепадом температури і тиску повітря по висоті на основі трансформації кінетичної енергії руху повітряних мас. Він полягає в тому, що здійснюється забір повітряних мас із зовнішнього середовища, підвищення потенційної енергії повітряних мас шляхом енергетичної накачування їх з використанням зовнішньої енергії, повітряні маси акумулюються і нагріваються в накопичувачі-радіаторі, нагріті повітряні маси надходять в ізольований повітропровід для переміщення повітряних мас з напруженістю силового поля в ньому, напруженість силового поля в повітроводі створюється і підвищується штучно шляхом перетворення сонячної енергії в різниця температури в повітроводі, а також здійсненням освіти різниці тисків і температури повітряних мас на протилежних кінцях повітроводу за рахунок перепаду висот повітроводу, повітряні маси переміщаються з прискоренням в ізольованому повітроводі, на виході якого повітряні маси обертають турбогенератор для отримання електроенергії (1). Але спосіб може бути використаний лише в гірській місцевості і не придатний для застосування як джерела додаткової і резервної електроенергії в умовах приміщень тощо. Відомий також спосіб використання теплового потоку для отримання електроенергії, за яким рух теплового потоку перетворюють в рух електричного генератора. Для цього пристрій, призначений для вироблення електроенергії за рахунок утворення вихору у вертикально розташованої трубі, використовуючи різницю температур і тисків над земною поверхнею. Пристрій містить опору з закріпленими на ній оболонкою, виконаної у вигляді вертикальної циліндричної труби з воронкоподібним розтрубом у нижній частині, і лійкою, встановленої шийкою вгору співвісний з трубою і з зазором між розтрубом і поверхнею воронки для засмоктування повітря з навколишнього середовища. У верхній частині труби розташовані співвісні з нею вітряної двигун з електрогенератором. У проточній частині пристрою розміщено три пальники, одна з яких розташована в нижній частині воронки співвісний з нею, друга - по периферії горлечка воронки, а третя - у нижній частині труби після воронкоподібного розтруба. Така конструкція пристрою дозволяє забезпечити надійне освіта повітряного вихору в трубі, що обертає вітряної двигун електрогенератора (2). Однак цей спосіб не придатний для застосування як джерела додаткової і резервної електроенергії в умовах житлових приміщень в зв'язку з можливістю їхнього забруднення. Крім того, витрати на паливо можуть призвести до вартості отриманої електроенергії значно перевищувати електрон енергії порівняно з її вартістю в електричній мережі. Суть корисної моделі полягає в тому, що відповідно до способу використання теплового потоку для отримання електроенергії, за яким рух теплового потоку перетворюють в рух електричного генератора, для забезпечення отримання електроенергії екологічно чистим способом було розв'язано задачу щодо використання внутрішніх ресурсів приміщення. Для цього як перетворювач ресурсного тепла в електроенергію застосовують двигун Стирлінга. За способом передавач високотемпературної теплової енергії від теплового потоку до двигуна Стирлінга встановлюють на поверхні гарячої труби водопостачання або опалення, а передавач низькотемпературної теплової енергії встановлюють на холодній трубі водопостачання або опалення, на аналогічних їм повітроводах системи вентиляції, тощо. Крім того, для отримання додаткової електроенергії поршень-витискувач виконують з магнітного матеріалу, точка Кюрі якого перевищує максимальну температуру теплового навантаження на цей поршень, а циліндр або корпус для цього поршня виконують з термостійкого пластику або з кремнію. А ззовні або в стінках циліндра або корпуса розміщають електричні котушки, приєднані до засобів мережі резервного електропостачання. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображено схему системи використання теплового потоку для отримання електроенергії з використанням двигуна Стирлінга. Поршень 2 двигуна Стирлінга виконують з магнітного матеріалу, точка Кюрі якого перевищує максимальну температуру теплового навантаження на цей поршень, а циліндр 1або корпус для цього поршня виконують з термостійкого пластику або з кремнію. Ззовні або в стінках циліндра або корпуса розміщають електричні котушки (не наведені), приєднані до засобів мережі резервного електропостачання (не наведені). За способом передавач високотемпературної теплової енергії (не наведений) від теплового потоку до двигуна Стирлінга встановлюють на поверхні гарячої труби водопостачання або опалення, а передавач низькотемпературної теплової енергії (не наведений) встановлюють на 1 UA 86257 U 5 10 15 20 25 30 35 40 холодній трубі водопостачання або опалення чи відповідних їм повітропроводів вентиляційної системи. Передавач високотемпературної теплової енергії також приєднують до глухого торця циліндра 1, а передавач низькотемпературної теплової енергії - до циліндра-радіатора 11. Поршень 2 переміщується у гарячому циліндрі 1 - як робочий, а поршень 10 в холодному циліндрі 11 - як витискач. Поршні поєднано із кривошипами 8 колінчастого валу 7 маховика 6 шатунами 5 і 9. Гаряча порожнина сполучається з холодною через регенератор і охолоджувач (не наведені). Регенератор є тепловим акумулятором, що призначений для запобігання втратам теплоти. Він одержує теплоту робочого тіла при перетіканні останнього з гарячої порожнини до холодної і віддає її при зворотному перетіканні робочого тіла. Матеріал регенератора повинен мати високу теплоємність та низьку теплопровідність для уникання передачі теплоти до охолоджувача. Охолоджувач одержує основну частину теплоти, яка відводиться від двигуна, що зумовлено замкненим циклом двигуна Стирлінга. Під час руху поршня 10 до верхньої мертвої точки відбувається стискання повітря у всіх порожнинах двигуна. Робоче тіло через регенератор відбирає накопичену теплоту і перетікає до гарячої порожнини. Теплота до робочого тіла в гарячій порожнині підводиться ззовні через стінки циліндра від передавача високотемпературної теплової енергії. Нагрівання робочого тіла в гарячій порожнині зумовлює підвищення його тиску в усіх сполучених між собою порожнинах двигуна. Під дією цього тиску робочий поршень 2 переміщується до нижньої мертвої точки, здійснюючи робочий хід, а робоче тіло проходить через регенератор, віддає йому частину теплоти, охолоджується в охолоджувачі і потрапляє до холодної порожнини. В цей же час маховик 6 обертається і передає оберти електрогенератору (не наведений) резервної системи електричної мережі. При цьому під час руху робочий поршень 2 своїм магнітним полем впливає на електричну котушку, в якій виникає електричний струм. При зворотному русі поршня 2 цей процес повторюється. Виконання циліндру 1 або корпусу для цього поршня з термостійкого пластику або з кремнію забезпечує проникнення магнітного поля до котушки, приєднані до засобів мережі резервного електропостачання. Техніко-економічні переваги способу полягають в забезпеченні екологічної безпеки, використанні ресурсних джерел тепла і в отриманні додаткової електричної енергії, що дозволяє використовувати його в жилих приміщеннях. Він також може використовуватись в будь-яких приміщеннях іншого призначення. Крім того, використання магнітного поршня і котушки для отримання додаткової електричної енергії може бути застосоване у всіх поршневих машинах, зокрема в поршневих приводах катапульт авіаносців. Використані джерела: 1. Способ и устройство получения электроэнергии [Текст]: пат 2446362: Рос. Федерация: 7 МПК F24J2/42 / Н.В. Малютин, Г.Ф. Межлумов; заявитель и патентообладатель Г.Ф. Межлумов. - №2010106433/06; заявл. 25.02.2010; опубл. 27.03.2012. 2. Устройство для получения электроэнергии из тепла воздуха окружающей среды [Текст]: пат. 2160850 Рос. Федерация: МПК F03G7/04 / Цивинский СВ.; заявитель и патентообладатель Цивинский СВ. - № 2000114308/06; заявл. 08.06.2000; опубл. 20.12.2000. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 Спосіб використання теплового потоку для отримання електроенергії, за яким рух теплового потоку перетворюють в рух електричного генератора, який відрізняється тим, що як перетворювач ресурсного тепла в електроенергію застосовують двигун Стирлінга, вал якого з'єднують з валом електрогенератора, при цьому передавач високотемпературної теплової енергії від теплового потоку до двигуна Стирлінга встановлюють на поверхні гарячої труби водопостачання або опалення, а передавач низькотемпературної теплової енергії встановлюють на холодній трубі водопостачання або опалення, а для отримання додаткової електроенергії гарячий поршень виконують з магнітного матеріалу, точка Кюрі якого перевищує максимальну температуру теплового навантаження на цей поршень, причому циліндр або корпус для цього поршня виконують з термостійкого пластику або з кремнію, і ззовні або в стінках циліндра або корпуса розміщають електричні котушки, приєднані до засобів мережі резервного електропостачання. 2 UA 86257 U Комп’ютерна верстка В. Мацело 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 3