Спосіб роботи геліоенергетичної установки при одержанні електроенергії і холоду

1. Спосіб роботи геліоенергетичної установки при одержанні електроенергії і холоду шляхом використання сонячної енергії, яка поглинається низькокиплячою робочою речовиною з утворенням високого тиску пари, що приводить у р ух турбодетандер з електрогенератором, компресором і акумулятором електроенергії, який відрізняється тим, що безперервне забезпечення споживачів електроенергії і холоду здійснюється завдяки роботі акумулюючих систем: під час інсоляції поряд із забезпеченням споживачів електроенергією і U 1 3 38794 роенергією усіх споживачів автоматично переключається на електрогенератор. Основною рушійною силою є сонячне випромінювання, яке поглинається поверхнею геліобатарей. усередині яких циркулює низькотемпературний холодоагент. Тепло інсоляції викликає кипіння холодоагенту і його пара під великим тиском приводить у р ух турбодетандер. що зв'язаний з електрогенератором і компресором холодильної машини. Після турбодстандера охолоджена пара із зниженим тиском подасться у конденсатор. Далі рідкий холодоагент розділяється на два потоки: один, під тиском насосу нагнітається у геліоколектор, а другий - до регвентиля і після дроселювання подається у батареї акумулятора холоду, в якому охолоджується накопичений холодоносій. Пара із батарей акумулятора всмоктується компресором і напитається у конденсатор. 1 цикл повторюється. Холодоносій рециркулює між акумулятором холоду, холодильними батареями холодильника і кондиціонерів цілодобово під контролем терморегулятора. Відомі пристрої і способи для використання сонячного випромінювання - інсоляції - з мстою одержання тепла, електроенергії і холоду. Нижче наведені розглянуті авторами аналоги і прототип, аналіз яких дозволяє об'єктивно оцінити особливість, новизну і корисність пропонуємого способу. [А.С. 918730, F25В29/00; 07.04.82 Бюл. №13. Теплохододоенергетична установка.] Мета - підви щення економічної і експлуатаційної надійності. Поставлена мета досягається шляхом установки додаткового утилізатора холоду, а у теплообміннику-регенераторі розміщена додаткова теплообмінна поверхня, яка на виході сполучається з атмосферою, а детандер виконаний двохступінчатим і вихід його другого ступеня приєднується через додатковий утилізатор холоду до додаткової поверхні теплообмінника-регенератора. Лінія зворотного потоку приєднується через дросельний вентиль до входу у компресор. У способі одержання холоду і електроенергії, що пропонується, рушійною силою є гарячі гази камери згорання палива, після якої гази з високим тиском і температурою потрапляють у турбіну. У турбіні потенційна енергія тиску перетворюється у механічну роботу, яка приводить у рух компресор, що нагнітає повітря у камеру згорання. Гарячі гази після часткового охолодження у економайзері і регенеративному теплообміннику поступають у турбодетандер першого ступеня. У процесі розширення газу у детандері виконується робота, яка приводить у рух електрогенератор, компресорнагнітач атмосферного повітря і детандер другого ступеня, що сидять на загальному валу. Частково охолоджені гази після детандера першого ступеня направляються в утилізатор холоду, де, поглинаючи тепло у холодильній камері виходять із неї і розділяються на два потоки. Одна частина направляється до детандера другого ступеня, решта газу, після підігріву у регенеративному теплообміннику дроселюється, змішується з 4 потоком атмосферного повітря і засмоктується компресором для подачі суміші у камеру згорання. Охолоджені гази після детандера другого ступеня потрапляють в утилізатор холоду низької температури, потім проходять через додаткову поверхню регенеративного теплообмінника і викидаються у атмосферу. Таким чином, утворені у камері згорання палива гази з високим тиском і температурою виконують механічну роботу у детандерах першого і другого ступенів, забезпечуючи одержання електроенергії і холоду в основному і додатковому утилізаторах холоду. Розглянуте рішення поставленої задачі має важливу перевагу, що визначається автономністю від будь-яких енергоджерел. Але комплекс складний, матеріалоємний, незручний у експлуатації, має небезпечні об'єкти постійного контролю: камера згорання, економайзер, вологовідокремлювач, детандери. Працездатність комплексу залежить від підтримання постійного запасу палива. Утилізатори холоду після обох ступенів детандера мають теплову інерцією внаслідок малих значень теплоємності газів, тому для зменшення коливання температури у камерах необхідна посилена теплоізоляція. Дуже жорсткий взаємозв'язок чотирьох елементів на одному валу зменшує експлуатаційну надійність усього комплексу тому що при виході одного елементу вся система порушується. [А.С 966451, F25В29/00; В11/00; 15.10.82 Бюл. №38. Установка для виробництва електроенергії, тепла і холоду] Мета - підвищення економічності і експлуатаційної надійності. Розглянутий комплекс конструктивно простіше попереднього і більш експлуатаційне надійний. До складу установки входять компресор, який нагнітає повітря у камеру згорання рідкого або газоподібного палива. Із камери гарячі гази під високим тиском поступають у газову турбіну, яка приводить у р ух компресор і електрогенератор, що сидять на одному валу. Після турбіни газ із зниженою температурою і тиском, послідовно охолоджуючись, проходить теплогенератор у якому вода нагрівається до стану кипіння і потрапляє до споживачів тепла, а у економайзері вода підігрівається із водогінної мережі. У подальшому гази направляються у охолоджувач продуктів згорання, який з'єднаний з автономним джерелом холоду, де температура газів знижується до 0°С з метою відокремлення крапель вологи, яка накопичується у сепараторі. Очищені від вологи гази входять у турбодетандер де під час розширення приводять у рух електрогенератор з одержанням електроенергії, а охолоджений газ подасться у холодильну камеру, у якій охолоджується проміжний холодоносій для споживачів холоду. Підігріті у холодильній камері гази із зниженим тиском через вихлопну лінію викидаються у атмосферу. Перш за все звертає на себе увагу бездоганний викид у атмосферу газової суміші після камери згорання палива. На сьогодні, з екологічних 5 38794 міркувань, це неприпустимо, тому що викидні гази безперечно викликають парниковий ефект. Здійснити робочий цикл можна тільки після улаштування фільтрів-поглиначів двооксиду вуглецю. Недоцільним є розміщення автономного джерела холоду для конденсації вологи у охолоджувачі продуктів згорання. Вигідніше було б підвести до охолоджувача лінію з проміжним холодоносієм, який охолоджується до низьких від'ємних температур. У даному разі конструкція комплексу спрощується, зменшуються експлуатаційні виграти, підвищується надійність циклу. Викликає сумнів ефективність роботи теплогенератора у якому вода із мережі нагрівається до 100 °С. Вез додаткової обробки води шари водяного каменю швидко погіршують теплопередачу. [Н.С 1605108 F24Н7/00; F25В40/04, 07.11.90. Бюл. №41. Охолоджувач рідини з акумулятором холоду.] Мета - підвищення економічності і надійності шляхом стабілізації температури охолодженої рідини. Охолоджувач працює удвох режимах: акумуляція холоду і охолодження рідини (молоко, вода тощо). У теплоізольованому корпусі вертикальної циліндричної форми по внутрішньому периметру розміщені охолоджуючі прилади, які живляться від фреонової установки. Вісесиметрично у центрі закріплено вертикальний вал з мішалками і завихрителями складної конструкції з омивувачами, каналами, отворами. У режимі акумуляції холоду, коли відсутнє теплове навантаження, ємність заповнюється охолоджуємою рідиною. У теплообмінну поверхню підводиться здросельований фреон, який кипить, відводячи тепло від рідини і вона охолоджується до температури замерзання. Внаслідок цього, утворюються льодяний блок із вільним від льоду центром, де розміщений вал з мішалкою. В період акумуляції подача охолоджуємої рідини відсутня. У режимі охолодження рідини вона потрапляє через патрубок у порожнину вертикального валу з мішалками і завихрювачі. Конструкція омивувачів і завихрювачів забезпечує рівномірне зрошування внутрішньої поверхні льодяного блоку як радіально, так і по висоті. По мірі гаяння льоду поверхня теплообміну зростає за рахунок збільшення радіусу танення льодяного блоку. Процес охолодження проходить при стабільній температурі практично до повного гаяння льодяного блоку. Стабільність температури досягається завдяки високому рівню перемішування рідини, що охолоджується. Недоліком цього пристрою є те, що мішалка, завихрювачі, обтікателі та її привід конструктивно дуже складні, виготовляються із дорогого металу. Окрім цього, необхідно додаткове джерело енергії на привід мішалки. Значно простіше, дешевше і надійніше було б розміщення на певній відстані по висоті вала і його кола звичайних тангенційних форсунок, які за рахунок робочого тиску охолоджуємої рідини здатні забезпечити досягнення очікуваємої стабільності температури. 6 Пропонуємий спосіб контактного охолодження "робочої"і охолоджуємої рідини знайде попит тільки в технічних цілях і ні у якому разі для харчових потреб. Наприклад, немає сенсу наморожувати на поверхнях акумулятора молоко а потім його зрошувати молоком, а тим гірше - водою. Очевидно, пристрій знайде попит для одержання льодяної води, яку у подальшому використовуватимуть для охолодження, наприклад, молока. Циклічність роботи пристрою: акумуляція охолодження стримує широке використання його на об'єктах безперервного споживання холоду. [А.С. 964375 F24J3/02, 07.10.82. Бюл. №37. Установка для сонячного опалення (охолодження) споруди] Мета - інтенсифікація процесу опалення (охолодження). Установка складається із теплового акумулятора у вигляді товстої стіни споруди з повітряними каналами, зовнішнього остіклення, рухомого екрану з дво хстороннім дзеркальним покриттям для відбиття сонячного і теплового випромінювання. До складу установки входять також колектор сонячної енергії і зв'язаний з ним додатковий циліндричний акумулятор з поршнем, який заповнений теплоносієм. Поршень кінематично зв’язаний з рухомим екраном за допомогою тросу, який рухається від лебідки. В період опалювального сезону у сонячні дні екран відкривають повністю з одночасним рухом поршня вліво. Поршень зв'язаний тросом з екраном і теплоносій перетікає у колектор сонячної енергії. Сонячне проміння через остіклення проникає до колектора з теплоносієм і прогріває акумулятор-стіну. Тепло під акумулятора потрапляє у приміщення через канали шляхом природної циркуляції. У нічні і хмарні дні для збереження акумульованого тепла тепловий екран закривають за допомогою лебідки, при цьому поршень з тросом рухається вправо і теплоносій із сонячного колектора зливається у циліндричний акумулятор. Акум ульоване тепло шляхом природної циркуляції передається у приміщення від поверхонь акумулятора-стіни і циліндричного акумулятора з теплоносієм. У літній період вдень екран закривають і сонячні проміні відбиваються від дзеркальної поверхні екрану, а теплоносій зливається у циліндр, таким чином, відбувається процес охолодження приміщень. Вночі навпаки, екран відкривають і накопичене тепло відводиться у оточуюче середовище. Запропонований спосіб опалення і охолодження приміщень - найбільш властивий тільки для крайніх південних районів. Недоліки способу полягають у тому, що реалізація його носить обмежений характер внаслідок необхідності орієнтації на південь теплосприймаючих остіклених поверхонь аккумулятор-стінка і колектора, але в умовах густонаселених пунктів згадані умови викопати неможливо. Деклараційно ідея приваблива, але в широких масштабах реалізувати її дуже важко внаслідок складності системи комунікацій, кінематичних зв'язків, приводу лебідки тощо. 7 38794 [А.С. 1654606 А1 V03G7/05, 6/02, 07.06.91. Бюл. №21 Установка для одержання електроенергії за рахунок використання теплової енергії океану.] Мета - підвищення ефективності установки при будь-якої орієнтації. Установка включає у себе пароутворювач (випарник, який занурений у поверхневі шари океану), пароперегрівач(який складається із колекторів, тр уб і сферичних екранів, що сприймають тепло сонячного випромінювання), герметичний блок (усередині якого розміщена турбіна на одному валу з електрогенератором і циркуляційним насосом). У нижній частині блока розміщений конденсатор пари робочого тіла. Блок разом з пароперегрівачем закріплений на льодяній поверхні айсбергу. Пароутворювач і сонячний пароперегрівач з'єднані трубопроводами підводу пари до перегрівання і відведення конденсату до пароутворювача. Робота установки здійснюється у денні часи, коли низько кипляче робоче тіло у пароутворювачі, сприймаючи тепло верхніх шарів закипає і насичена волога пари по трубах прямує у колектори і сонячний сферичний пароперегрівач, де звільняється від крапель робочого тіла. Перегріта пара по опускному трубопроводу входить у турбіну, де розширюється і приводить у рух електрогенератор, який виробляє електроенергію. Після турбіни пара конденсується у конденсаторі, який охолоджується талою водою айсберга. Рідке робоче тіло насосом знову подається у пароутворювач, цикл знову повторюється. Авторами пропонується використати установку як енергоджерело на стабільних льодяних полях і айсбергах. Але. як відомо, льодяні поля і айсберги постійно мігрують і за деякий час змінюють кліматичні зони і змінюється інтенсивність сонячного випромінювання - інсоляція. Без інсоляції установка непрацездатна. Тому серйозним її недоліком є відсутність електроакумулюючої системи, яка б компенсувала бездіяльність установки під час знаходження її у зоні відсутності інсоляції, а також у хмарні дні і нічні часи. Енергетична установка з режимом, який постійно змінюється (ранок - день - ніч) малоефективна і ненадійна з міркувань стабільності енергопостачання. Конструкція комплексу складна і дорога, потребує кваліфікованого обслуговування і серйозних заходів безпечної експлуатації і профілактики. [А.С. 1495492 А1 F03G7/04, F01К25/00; 23.07.89. Бюл. №27. Океанська енергетична установка] Мета - підвищення ефективності. Установка включає у себе сонячний ставок, що закрито світлопропускаючою огорожею, замкненого рециркуляційного контуру низькокиплячого робочого тіла (фреон, аміак тощо) з циркуляційним насосом, випарником, турбогенератором, 8 конденсатором, водяних магістралей, системи підготовки питної води. У паровому просторі сонячного ставка розміщені труби, усередині яких циркулює холодна морська вода, а під трубами розташовані конденсатозбірники що з'єднуються з системою підготовки питної води. Робота комплексу починається з подачі (насосом) рідкого робочого тіла у випарник, занурений у ставок, де, поглинаючи тепло від води ставка, воно кипить і пара під високим тиском надходить у турбогенератор. При падінні тиску у турбогенераторі виконується корисна робота - генерується електроенергія, а пара із зниженими тиском і температурою поступає у конденсатор, який охолоджується морською водою. Рідке робоче тіло насосом направляється до випарника і цикл повторюється. Пара води, яка випаровується з поверхні ставка, конденсується на поверхні холодних труб, утворений дистилят накопичується у конденсатозбірниках і по трубах поступає у систему підготовки питної води. Частина води, яка випарюється з поверхні ставка, компенсується подачею води в ставок після конденсатора. У систему питної води для підсолювання добавляють морську воду. Установка, яка пропонується, призначена для одержання електроенергії у 'турбогенератор! за рахунок теплового потенціалу води, яка підігрівається сонячним випромінюванням тільки в період інсоляції. Випарник, а відповідно і турбогенератор, одержують лише якусь частину тепла інсоляції внаслідок таких витрат як тепло випаровування води з поверхні ставка а також - перехоплення потоку сонячних променів шаром постійно стікаючого конденсату по внутрішнім стінкам світонрозорої огорожі. Тому у хмарні дні і нічні часи акумульованого тепла сонячного ставка буде недостатньо і система не працюватиме без додаткових акумулюючих систем. Сонячний ставок зображає собою замкнений об’єм у якому за рахунок теплопритоків від сонця постійно випаровується дистилят внаслідок чого підвищується сольова концентрація ставка. Крім цього автори пропонують компенсувати витрати підведенням у ставок морської води, а це ще більше посилить концентрацію солі і в певний час вода у ставку перетвориться у ропу, що буде сприяти корозії металу і погіршенню теплопередачі. Уникнути цього явище можна постійним зливанням із ставка частини води замість тої, що добавляється, а це також призводить до втрати тепла. Із міркувань санітарно-гігієнічних вимог у питну воду недоцільно добавляти забруднену морську. Усі розглянуті способи і пристрої які призначені для одержання тепла, холоду, електроенергії або корисної роботи у турбодетандерах і турбогенераторах і гєліосистемах мають ті чи інші недоліки, до яких відносяться: конструктивна складність і матеріалоємність, незручність і небезпека експлу 9 38794 атації, порушення екологічних канонів, нераціональне використання енергоджерел. Найбільш близьким до заявленного способу, серед розглянутих винаходів по своєї суті і змісту, прийнято у якості прототипу [А.С. 821866 F24J3/02, 15.04.81. Бюл. №14. Геліохолодильна установка] Мста - підвищення ККД і холодопродуктивності. Установка складається із теплоізольованої камери з розташованою в неї ємності із твердим сорбентом, яка закривається теплорозподільною пластиною. До пластини прикріплені перфоровані труби із теплопровідного металу. Усі труби щільно контактуючі) із сорбентом і через колектор зв'язані з конденсатором повітряного охолодження і ресивером рідкого холодоагенту аміаку. Ресивер через випарник зв'язаний з холодильною камерою, а нижня частина випарника розміщена у ємності, яка заповнена водою. У холодильній камері розташовано додатковий випарник холодильного агрегату, який живиться від електроакумулятора. Сонячні промені сприймають концентраторами випромінювання у вигляді вакуумованих фоконів і фотоперетворювачами, які прикріплені до теплорозподільної пластини. Електроенергія, одержуєма фотоперетворювачем передається до електроакумулятора, який зв’язаний з холодильним агрегатом і системою орієнтації концентраторів. Вдень, під час інсоляції, концентровані промені у фотоперетворювачі виробляють електроенергію і накопичують її у електроакумуляторі, а поряд з цим, тепло від фотоперетворювачі в передасться через теплорозподільну пластину до перфорованих труб, а від них - до сорбенту, який насичений аміаком. При досягненні робочої температури аміак випаровується із сорбенту і пара після перфорованих тр уб поступає у конденсатор, а від нього рідина заповняє ресивер. В цей час температурний режим у холодильній камері підтримується за рахунок танення льоду, який був наморожений у ємності вночі. В нічні часи у камері із сорбентом тиск знижується, внаслідок охолодження камери і пара аміаку із випарника холодильної камери поглинається сорбентом тому, що рідкий аміак, відводячи тепло від води, що знаходиться у ємності, випаровується у випарнику, а вода заморожується. При довгостроковій відсутності інсоляції температура у холодильній камері підтримується за допомогою холодильного агрегату, який приводиться у рух від електроакумулятора. Позитивним у розглянутій роботі є те, що спосіб одержання тепла, електроенергії і холоду здійснюється за рахунок сонячного випромінювання, що дозволяє використовувати пристрій у місцях де відсутні традиційні енергоджерела. Авторами запропоновано оригінальний розімкнутий холодильний цикл, шляхом сорбції і десорбції пари холодоагенту з використанням потенціалу інсоляції. Ллє по своїй структурі комплекс, для віддалених периферійних районів, дорогий і в експлуатації мало надійний внаслідок використання складних і 10 тендітних скляних вакуумних концентраторів, фотоперетворювачів, теплопровідних труб і спеціального сорбенту, що для експлуатації і догляду потребує висококваліфікованих фа хівців. Використання аміаку у якості робочої речовини у комплексі з великою кількістю з’єднань викликає підвищені вимоги з міркувань безпеки експлуатації. Температурний рівень у холодильній камері вище 0°С, який обумовлений температурою танення льоду, обмежує асортимент і термін зберігання сировини, продуктів, матеріалів. Процеси сорбції і десорбції, а також наморожування і танення льоду в умовах природного конвективного теплообміну і циркуляції пари аміаку дуже повільні, тому слід очікувати значних температурних коливань у холодильній камері, що негативно вплине на якість зберігання. Значно простішою й дешевшою, а головне, безпечнішою, була б установка, до складу якої входять тільки концентратори-фокони, фотоперетворювачі з акумулятором і холодильний агрегат з випарником у холодильній камері. У даному випадку температурний рівень у холодильній камері можна довести до стандартних значень, забезпечити його стабільність, розширити асортимент споживачів і збільшити термін зберігання. Технічна задача, на вирішення якої спрямовано корисну модель, полягає у тому, що у порівнянні з прототипом і відомими способами і пристроями, запропонований заявником спосіб одержання електроенергії і холоду забезпечує їх стабільне підтримання належних експлуатаційних параметрів, як у період інсоляції, так і при її відсутності. Використання високої теплової інерції акумулюючої системи дозволяє тривалий час тримати температурний режим у заданих межах у холодильниках і системі кондиціювання повітря. Завдяки високій потужності геліоенергетичного комплексу з геліоколектором, турбодетандером, електрогенератором і акумулятором с можливість генерувати електроенергію не тільки для допоміжного обладнання установки, як це зазначається у прототипі, а і для сторонніх споживачів електроенергії, як то житлових будинків, спортивних комплексів, а також фермерських господарств. Потенційні можливості геліоенергетичної установки с конструктивно простими і надійними акумуляційними системами забезпечують повну її автономність, що /дає можливість використовувати комплекс у віддалених від енергоджерел районах. Використання екологічно безпечних і пожежовибухобезпечних робочих речовин: фреонів і водних розчинів гліцерину або хлористого кальцію забезпечує широке використання комплексу у густонаселених місцях, максимально наближених до споживачів електроенергії і холоду, на відміну від прототипу, де використовується аміак. Спосіб використання геліосистеми для безперервного постачання електроенергії і холоду реалізується у комплексній установці до складу якої входять (фіг.1): геліоколектор - батареї сонячного випромінювання з сухопарником 8 і фотоелемен 11 38794 том 9; турбодетандер 5; електрогенератор 4; акумулятор електроенергії 3; турбокомпресор 6; конденсатор пари робочого тіла 2: насос подачі рідкого холодоагенту 1; регулятор тиску 7; дросельний пристрій (регвентіль) 19; рекуперативний теплообмінник 10: розширювальний бачок для холодоносія 11; корпус акумулятора холоду 15: холодильна батарея акумулятора 16; рідкий холодоносій 17; насос рециркуляції холодоносія 19: камера холодильника 12; батарея охолодження камери 13; терморегулятор зблокований з рециркуляційним насосом 14; робочий холодильний циклу і lgP діаграмі 20. Робочою речовиною є холодоагент, низькотемпературний екологічно і пожежовибухобезпечний, фреон із серії СН, CF. Холодоносієм прийнято водні розчини гліцерину, або хлористого кальцію СаСl3 температурою замерзання у межах до -20°С Пристрій, у якому реалізується заявлений спосіб, працює так: Рідкий холодоагент із конденсатора 2 нагнітається насосом 1 у батареї геліоколектора 8 де сприймає тепло від стінок батарей і википає, при цьому його тиск і температура значно підвищуються і гаряча пара після сухопарника потрапляє через регулятор тиску 7 до гурбодетандера 5, який знаходиться па одному валу з електрогенератором 4 і турбокомпресором 6. У турбодентандері потенційна енергія тиску пари перетворюється у механічну і приводить у рух електрогенератор і турбокомпресор. Електроенергія, що виробляється подасться споживачам і частково споживається насосами холодоагенту 1 і холодоносія 18, а решта акумулюється у електроакумуляторі 3. Пара після турбодетандера 5, що приводить у рух електрогенератор і компресор, із зниженими тиском і температурою поступає у конденсатор 2, де після відведення тепла у навколишнє середовище (вода, повітря, гр унт), конденсується. Частина рідкого холодоагенту із конденсатора насосом 1 нагнітається у батареї геліоколектора 8, а решта холодоагенту під тиском конденсації надходить у рекуперативний теплообмінник 10, де охолоджується внаслідок теплообміну з холодною вологою парою від охолоджуючих батарей акумулятора 16 і поступає у дросельний пристрій - регвентіль 19. У регвентілі знижується тиск і температура холодоагенту з утворенням паро-рідинної суміші яка заповнює батареї 16 акумулятора холоду 15 де охолоджується холодоносій 17. Холодоагент, сприймаючи тепло від холодоносія випаровується у батареях і волога пара підсушується у рекуперативному теплообміннику 10, в результаті теплообміну з рідким холодоагентом і засмоктується турбокомпресором 6. Суміш пари після компресора і турбодстандера поступає у конденсатор, далі все повторюється. Рециркуляційний контур холодоносія забезпечує о холодження камер холодильника системи кондиціювання повітря і акумулятора холоду. Температурний режим у камерах холодильника підтримується датчиком терморегулятора 14, що керує роботою насосу 18. Холодоносій постійно 12 рециркулює між акумулятором 15 і холодильними камерами 12. При досягненні заданої температури у камерах насос 18 виключається по команді терморегулятора 14. а холодильний цикл на акумуляцію холоду продовжується на протязі усього часу інсоляції. У період відсутності інсоляції (вечір, ніч, ранок), а також у хмарну погоду, холодильний цикл припиняється і датчик фотоелементу 9 автоматично перемикає контакти електроакумулятора для живлення сторонніх споживачів а також двигунів насосу 18 і кондиціонера, терморегулятора 14 і допоміжного обладнання. Таким чином, під час інсоляції спосіб одержання електроенергії і її акумуляції здійснюється завдяки кипінню під високим тиском холодоагенту у геліоколекторі і перетворенню потенційної енергії тиску у роботу яка приводить у рух турбодетандер і електрогенератор, зв'язаний з електроакумулятором. Під час роботи геліоколектора окрім акумуляції електроенергії акумулюється і холод у вигляді холодоносія, що охолоджується у акумуляторах холоду. При відсутності інсоляції у нічні часи, або у хмарну погоду температурний рівень у холодильних камерах холодильника і кондиціонерів підтримується завдяки акумуляції холоду в акумуляторі де знаходиться відповідна кількість охолодженого холодоносія. Заданий температурний режим у камерах холодильника і кондиціонерів підтримується за допомогою терморегулятора при постійній рециркуляції холодоносія. Завдяки великій акумулюючій властивості холодоносія, що знаходиться в акумуляторі, тепловій інерції конструкції акумулятора і холодильних камер, а також ефективній теплоізоляції огорож є можливість достатньо тривалий час підтримувати температурний режим у камерах з підвищенням температури у межах 0,5-1,5°С за добу. Меншому значенню підвищення відповідає весна - осінь зима, а більшому - літній період. Підписи і пояснення до фігури. 1 - насос подачі рідкого холодоагенту 2 - конденсатор 3 - електроакумулятор 4 - електрогенератор 5 - турбодетандер 6 - компресор 7 - регулятор тиску 8 - геліоколектор з сухопарником 9 - фотоелемент 10 - рекуперативний теплообмінник 11 - розширювальний бачок для холодоносія 12 - холодильна камера холодильника 13 - охолоджуюча батарея холодильної камери 14 - терморегулятор 15 - корпус акумулятора 16 - охолоджуюча батарея акумулятора 17 - проміжний холодоносій СаСl3 або водний розчин гліцерину 18 - насос рециркуляції холодоносія 19 - дросельний вентиль 13 38794 20 - робочий цикл холодоагенту у і - lg P діаграмі Процеси робочого циклу. 1 - всмоктування пари компресором 1-2 ^стиснення пари у компресорі 2 - початок конденсації суміші пари після компресора і турбодетандера 2-3 - конденсація пари у конденсаторі турбоагрегата; 3 - вихід рідкого холодоагенту із конденсатора 3-4 нагнітання рідини у геліоколектор 3-3' - дроселювання холодоагенту 3'-1' - кипіння холодоагенту у батареях акумулятора 1’-1 - перегрів пари у теплообміннику 1-2 - стиснення пари у компресорі 4-5 кипіння холодоагенту і перегрів пари у геліоколекторі 5-2 - процес розширення нари у турбоагрегаті Відомості, які підтверджують можливість здійснення запропонованого способу Суть корисної моделі полягає у тому, ідо під час інсоляції електроенергія і холод, що виробляються направляються споживачам і одночасно накопичуються у відповідних акумуляційних системах та пристроях, а при відсутності інсоляції живлення споживачів автоматично переключається на акумуляційні системи. Спосіб, що пропонується забезпечує, на період активної інсоляції, залежно від географічного розташування комплексу, повну автономію відносно енергоджерел, тому перевага віддається найбільш віддаленим місцевостям, де відсутнє аби яке енергоджерело окрім інсоляції. Комп’ютерна в ерстка О. Рябко 14 Здійснення пропонуємої корисної моделі не викликає сумніву, тому що усі елементи геліоенергетичної установки і речовини, які приймають участь у здійснені способу роботи комплексу загальновідомі і доступні у реалізації. Наприклад, такі основні елементи як турбодетандер, електрогенератор, компресор, насоси, а також конденсатор, і охолоджуючі батареї освоєні промисловістю. Проблем у їх придбанні не виникає, монтаж і експлуатація їх можуть бути забезпечені. Особливу ува гу необхідно приділяти міцності, герметичності і надійності геліоколектора - генератора енергії, у якому передбачається випарювання холодоагенту під високим тиском, що перевищує 2-2,5 МГІа. Усі елементи геліоколектора виготовлятимуться із сталі і після зварювання труб і колекторів підлягають випробуванню тиском у 1,5 рази вище робочого. Для реалізації способу необхідно знати характеристики споживачів, масштаби споживання електроенергії і холоду, тривалість інсоляції району використання. Залежно від вихідних даних виконуються розрахунки для виявлення потужностей акумуляційних систем по електроенергії і холоду, після чого розробляється проектна документація на комплекс з електроакумуляторами і акумулятором холоду де визначаються споживаєма енергія і температурні режими холодильних систем. Одержана документація є підставою для реалізації комплексу. 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