Енергетична установка із замкнутим циклом і зовнішнім підводом тепла “титал-03″ (варіанти)

1. Енергетична установка із замкнутим циклом і зовнішнім підводом тепла, яка має перетворювач енергії з робочою камерою-циліндром, в замкнутому просторі якої, обмеженому рухомим елементом, знаходиться стиснуте газоподібне робоче тіло, робоча камера-циліндр з боку верхнього торця сполучена через клапанний блок з контурами теплоносія, причому один із контурів має джерело нагрівання, а другий контур має джерело охолодження, рухомий елемент кінематично з'єднаний з робочим валом, яка відрізняється тим, що р ухомий елемент являє собою поршень-поплавок з системою відводу рідкого теплоносія із робочої камери-циліндра, робоча камера-циліндр додатково має термозахисний екран, одна із співвісних частин якого закріплена до верхнього торця робочої камери-циліндра, а друга його частина закріплена до поршня-поплавка, розпилювач капель рідкого теплоносія підключений до клапанного блока, який, в свою чергу, сполучений із розподільником включення контурів рідкого теплоносія через ці контури, які розташовані в різному навколишньому температурному середовищі, система відводу рідкого теплоносія із робочої камерициліндра має збірник рідкого теплоносія і отвір для його відводу, який сполучений із циркуляційним насосом, що сполучений із розподільником включення контурів рідкого теплоносія, який підключений до блока керування розподільником включення контурів рідкого теплоносія і вмикачемрегулятором, поршень-поплавок із системою відводу рідкого теплоносія із робочої камерициліндра гідравлічно з'єднаний з робочим валом гідравлічного двигуна і через цей гідравлічний двигун - з компенсатором тиску гідравлічної рідини, а 2 (19) 1 3 82941 4 5. Енергетична установка за п. 1 або п. 2, яка відрізняється тим, що каплями рідкого теплоносія є каплі низькозамерзаючої рідини. Винахід відноситься до галузі машинобудування, зокрема до енергетичних установок із зовнішнім підводом тепла, які можуть застосовуватись в різноманітних галузях і призначені для застосування в якості автономних енергоустановок для стаціонарних і пересувних об'єктів із будьякими джерелами нагрівання. Відомий «Стірлінга двигуни». Велика радянська енциклопедія, М., «Радянська енциклопедія», 1976, т.24, crop.520, рис. 1, 2. В цьому двигуні газоподібне робоче тіло є гелій під тиском 10Мн/м 2 (100кгс/см 2), який знаходиться в замкнутому просторі робочої камери-циліндра обмежений рухомим елементом. Даний двигун має також джерело нагрівання, джерело охолодження і кінематичний зв'язок між рухомим елементом і робочим валом. Зовнішній підвід тепла до робочого тіла, а також відвід тепла від нього, здійснюється через стінку, тобто ефективність роботи двигуна залежить від товщини стінки, матеріалу стінки, площі контакту робочого тіла із стінкою. Відомий патент РФ №2227223, «Спосіб роботи теплового двигуна об'ємного витіснення і тепловий двигун об'ємного витіснення Ніколаєва», публ. 20.04.2004., МПК F 02 G 1/04, патентовласник Ніколаєв О.Б. Даний двигун (по першому і другому варіантах) має перетворювач енергії із робочою камерою-циліндром, в замкнутому просторі, обмеженим рухомим елементом, якої знаходиться стиснуте газоподібне робоче тіло, робоча камерациліндр з боку верхнього торця сполучена через клапанний блок з контурами теплоносія, причому один із контурів має джерело нагрівання, а другий контур має джерело охолодження, до того ж рухомий елемент має кінематичний зв'язок із робочим валом. В даному двигуні не забезпечена повна герметичність робочої камери-циліндра, так як рухомий елемент має жорсткий механічний зв'язок з робочим валом. Це знижує довговічність та потужність двигуна. Безпосередній контакт стиснутого газоподібного робочого тіла, яке знаходиться в робочій камері-циліндрі, із газоподібним теплоносієм підвищує швидкість зміни внутрішньої енергії стиснутого газоподібного робочого тіла, але газоподібний теплоносій має нижчий коефіцієнт тепловіддачі і меншу питому теплоємність ніж рідкий теплоносій. До того ж як джерело нагрівання потрібно застосовува ти висококалорійне паливо, і цей двигун не оснащений елементом для підвищення його ефективності, наприклад, регенеративним контуром. Задачею винаходу «Енергетична установка із замкнутим циклом і із зовнішнім підводом тепла (варіанти)» є шляхом виконання рухомого елемента у вигляді поршня-поплавка із системою відводу рідкого теплоносія із робочої камери-циліндра, ця камера має термозахисний екран, одна із співвісних частин якого закріплена до верхнього торця робочої камери-циліндра, а друга його частина закріплена до поршня-поплавка, а також має розпилювач капель рідкого теплоносія в стиснутому гелії підключений до клапанного блоку, який сполучений із розподільником включення контурів рідкого теплоносія через ці контури, які у варіантах виконання або розташовані в різному навколишньому температурному середовищі, або серед них додатково є регенеративний контур рідкого теплоносія, сполучення клапанного блоку і циркуляційного насосу із розподільником включення контурів рідкого теплоносія, причому цей розподільник підключений до блоку управління розподільником включення контурів рідкого теплоносія і вмикачемрегулятором, виконання системи відводу рідкого теплоносія із робочої камери-циліндра із збірником рідкого теплоносія і отвором для його відведення сполученим із циркуляційним насосом, використання гідравлічного зв'язку поміж поршнемпоплавком із системою відводу рідкого теплоносія із робочої камери-циліндра і робочим валом гідравлічного двигуна і, через цей гідравлічний двигун, з компенсатором тиску гідравлічної рідини, – забезпечити створення компактної, надійної, довговічної, високо економічної енергетичної установки із зовнішнім підводом тепла, що дає змогу вбудовувати її в якості автономної енергетичної установки в різноманітні стаціонарні об'єкти з використанням різниці температури в навколишньому середовищі із забезпеченням екологічної безпеки, або в різноманітні стаціонарні і пересувні об'єкти із використанням різних видів палива. Суть винаходу (перший варіант). Наступне відомо. Енергетична установка має перетворювач енергії із робочою камерою-циліндром, в замкнутому просторі, обмеженим рухомим елементом, якої знаходиться стиснуте газоподібне робоче тіло, робоча камера-циліндр з боку верхнього торця сполучена через клапанний блок з контурами теплоносія, причому один із контурів має джерело нагрівання, а другий контур має джерело охолодження, до того ж рухомий елемент має кінематичний зв'язок із робочим валом. Наступне нове. Рухомий елемент являє собою поршень-поплавок із системою відводу рідкого теплоносія із робочої камери-циліндра, робоча камера-циліндр має додатково термозахисний екран, одна із співвісних частин якого закріплена до верхнього торця робочої камери-циліндра, а друга його частина закріплена до поршня-поплавка, а також має розпилювач капель рідкого теплоносія в стиснутому гелії підключений до клапанного блоку, який в свою чергу сполучений із розподільником включення контурів рідкого теплоносія через ці контури, які розташовані в різному навколишньому температурному середовищі, система відводу рідкого теплоносія із робочої камери-циліндра має збірник рідкого теплоносія і отвір для його відведення, цей отвір сполучений із циркуляційним насосом, який 5 82941 також сполучений із розподільником включення контурів рідкого теплоносія, цей розподільник в свою чергу підключений до блоку управління розподільником включення контурів рідкого теплоносія і вмикачем-регулятором, поршень-поплавок із системою відводу рідкого теплоносія із робочої камери-циліндра має гідравлічний зв'язок з робочим валом гідравлічного двигуна і, через цей гідравлічний двигун, з компенсатором тиску гідравлічної рідини, а датчики тиску в робочій камеріциліндрі і в компенсаторі тиску гідравлічної рідини підключені до цього блоку управління. Наступне відомо. Заявка №а200601096, «Роторнопоршневий пристрій «Титал 02», дата подання 06.02.2006., заявник Тітієвський О.П. Каплями рідкого теплоносія є каплі води. Каплями рідкого теплоносія є каплі низько замерзаючої рідини. Технічний результат (перший варіант). Сукупність таких нових суттєви х ознак, як розташування поршня-поплавка із системою відводу рідкого теплоносія із робочої камери-циліндра, в складі збірника рідкого теплоносія і отвору для його відводу, в робочій камері циліндрі, до того ж ця робоча камера-циліндр оснащена розпилювачем капель рідкого теплоносія в стиснутому гелію, який підключений до клапанного блоку, а також оснащена термозахисним екраном, – ці суттєві ознаки дають змогу використовува ти каплі рідкого теплоносія і стиснутий гелій в одній робочій камері-циліндрі для здійснення перетворення теплової енергії в механічну. Використання капель рідкого теплоносія безпосередньо в робочій камері-циліндрі для передачі-відбору тепла до стиснутого гелію більш економічне, так як рідкий теплоносій має більш високий коефіцієнт тепловіддачі і більшу питому теплоємність в порівнянні з газоподібним теплоносієм. Використання варіантів капель рідкого теплоносія (каплі води або каплі низько замерзаючої рідини) залежить від умов розміщення контурів рідкого теплоносія в навколишньому середовищі. Конструктивні особливості термозахисного екрана виключають передачу-відбір тепла до стінок робочої камери-циліндра при будь-якому положенні поршня-поплавка, що забезпечує повне перетворення тепла в механічну енергію. Ці ж самі нові суттєві ознаки забезпечують компактність енергетичної установки, ефективність нагріву і охолодження стиснутого гелію. С укупність таких нових суттєвих ознак, як сполучення розподільника включення контурів рідкого теплоносія через ці контури, клапанний блок, розпилювач капель рідкого теплоносія в стиснутому гелії, із робочою камерою-циліндром, при цьому цей розподільник підключений до блоку управління розподільником включення контурів рідкого теплоносія і вмикачемрегулятором, до цього блоку управління також підключені датчики тиску в робочій камері-циліндрі і компенсаторі тиску гідравлічної рідини, – забезпечує удосконалення керованості енергетичною установкою, регулювання її потужності і регулювання частоти обертання робочого вала гідравлічного двигуна. Сук упність таких нових суттєвих ознак, як гідравлічний зв'язок поршня-поплавка із системою відводу рідкого теплоносія із робочої 6 камери-циліндра, з робочим валом гідравлічного двигуна, і, через цей гідравлічний двигун, з компенсатором тиску гідравлічної рідини, забезпечує збільшення ресурсу роботи енергетичної установки і надійність її функціонування, також і за рахунок зниження проблеми складності ущільнення. Розташування в різному навколишньому температурному середовищі контурів рідкого теплоносія, тобто використання в якості джерела нагрівання одного із контурів повітряного середовища, а в якості джерела охолодження другого контуру використання водного середовища, забезпечує е фективність роботи енергетичної установки шляхом використання низькотемпературних перепадів у навколишньому середовищі без використання палива, що забезпечує екологічну чистоту даної енергетичної установки. Всі нові суттєві ознаки енергетичної установки в сук упності з використанням акумулятора тепла навколишнього середовища забезпечує надійність і економічність її роботи. Ця енергетична установка компактна, автономна, що дає змогу вбудовувати її в різноманітні об'єкти, до того ж можливе компонування цих енергетичних установок в батарею необхідної потужності. Суть винаходу (другий варіант). Наступне відомо. Енергетична установка має перетворювач енергії із робочою камерою-циліндром, в замкнутому просторі, обмеженим рухомим елементом, якої знаходиться стиснуте газоподібне робоче тіло, робоча камера-циліндр з боку верхнього торця сполучена через клапанний блок з контурами теплоносія, причому один із контурів має джерело нагрівання, а другий контур має джерело охолодження, до того ж рухомий елемент має кінематичний зв'язок із робочим валом. Наступне нове. Рухомий елемент являє собою поршень-поплавок із системою відводу рідкого теплоносія із робочої камери-циліндра, робоча камера-циліндр має додатково термозахисний екран, одна із співвісних частин якого закріплена до верхнього торця робочої камери-циліндра, а друга його частина закріплена до поршня-поплавка, а також має розпилювач капель рідкого теплоносія в стиснутому гелії підключений до клапанного блоку, який в свою чергу сполучений із розподільником включення контурів рідкого теплоносія через ці контури, система відводу рідкого теплоносія із робочої камерициліндра має збірник рідкого теплоносія і отвір для його відведення, цей отвір сполучений із циркуляційним насосом, який також сполучений із розподільником включення контурів рідкого теплоносія, серед яких додатково введений регенеративний контур рідкого теплоносія, цей розподільник в свою чергу підключений до блоку управління розподільником включення контурів рідкого теплоносія і вмикачем-регулятором, поршень-поплавок із системою відводу рідкого теплоносія із робочої камери-циліндра має гідравлічний зв'язок з робочим валом гідравлічного двигуна і, через цей гідравлічний двигун, з компенсатором тиску гідравлічної рідини, а датчики тиску в робочій камеріциліндрі і в компенсаторі тиску гідравлічної рідини підключені до цього блоку управління. Наступне відомо. Заявка №а200601096, «Роторно 7 82941 поршневий пристрій «Титал 02», дата подання 06.02.2006., заявник Тітієвський О.П. Кількість регенеративних контурів рідкого теплоносія є 1-24. Каплями рідкого теплоносія є каплі води. Каплями рідкого теплоносія є каплі низько замерзаючої рідини. Технічний результат (другий варіант). В др угому варіанті виконання енергетичної установки сукупність нових суттєви х ознак однакових із першим варіантом виконання винаходу забезпечує технічний результат по першому варіанту виконання. До того ж додатково введений регенеративний контур рідкого теплоносія, який підключений також як і контури рідкого теплоносія із джерелом нагрівання і джерелом охолодження до розподільника включення цих контурів і проходить через відвідну тр убу невикористаного тепла нагрівача, забезпечує підвищення ККД до максимально значення 70%, так як при цьому використовується теплота, що скидається у навколишнє середовище. Сукупність всіх нових суттєви х ознак енергетичної установки забезпечує компактність цієї автономної енергетичної установки, що дає змогу вбудовувати її в різноманітні стаціонарні і пересувні об'єкти. Винахід ілюструється наступними кресленнями: фіг.1 – енергетична установка по першому варіанту виконання, загальний вигляд; фіг.2 – енергетична установка по другому варіанту виконання, загальний вигляд. Пристрій складається (перший варіант). Енергетична установка фіг. 1 має перетворювач енергії поз.1 із робочою камерою-циліндром поз. 2 у верхній його частині. Ця робоча камера-циліндр обмежена поршнем-поплавком поз. 3 із системою відводу поз. 4 рідкого теплоносія поз. 5, яким є вода або низько замерзаюча рідина, наприклад «Тосол» А-65, і верхнім торцем поз. 6 із розпилювачем поз. 7 капель поз. 8 рідкого теплоносія в стиснутому гелію. В робочій камері-циліндрі розташований також термозахисний екран поз. 9, одна із співвісних частин якого закріплена до верхнього торця, а друга його частина закріплена до поршня-поплавка. Система відводу рідкого теплоносія із робочої камери-циліндра має збірник поз. 10 рідкого теплоносія і отвір поз. 11 для відведення рідкого теплоносія із робочої камери-циліндра. Розпилювач капель рідкого теплоносія в стиснутому гелію підключений до клапанного блоку поз. 12, який в свою чергу сполучений із розподільником поз. 13 включення контурів поз. 14, 15 рідкого теплоносія через ці контури, при цьому ці контури розташовані в різному навколишньому температурному середовищі, тобто перший із них має в якості джерела нагрівання поз. 16 атмосферне повітря, наприклад він розташований на даху будівлі, а другий контур має в якості джерела охолодження поз. 17 водне середовище, тобто він розташований, наприклад в колодязі. Отвір для відведення рідкого теплоносія із робочої камери-циліндра сполучений із розпилювачем капель рідкого теплоносія в стиснутому гелію через циркуляційний насос поз. 18, розподільник включення контурів рідкого теплоносія, один із 8 контурів рідкого теплоносія за допомогою клапанного блока. Поршень-поплавок із системою відводу рідкого теплоносія із робочої камери-циліндра має гідравлічний зв'язок, гідравлічна рідина поз. 19, із робочим валом поз. 20 гідравлічного двигуна поз. 21 (заявка №а200601096, «Роторнопоршневий пристрій «Титал 02», дата подання 06.02.2006., заявник Тітієвський О.П.) через вмикач-регулятор поз. 22 і, через цей гідравлічний двигун, з компенсатором тиску поз. 23 гідравлічної рідини, у верхній частині якого знаходиться стиснуте повітря. Цей вмикач-регулятор і розподільник включення контурів рідкого теплоносія підключені до блоку управління поз. 24 розподільником включення контурів рідкого теплоносія і вмикачемрегулятором, блок управління має вмикач поз. 25. До цього блоку управління також підключені датчик поз. 26 тиску в робочій камері-циліндрі, датчик поз. 27 тиску в компенсаторі тиску гідравлічної рідини, датчики поз. 28, 29 температури рідкого теплоносія в контурах рідкого теплоносія із джерелами нагрівання і охолодження відповідно. Енергетична установка також має акумулятор тепла поз. 30 навколишнього середовища, наприклад водяний, із запірними клапанами поз. 31, 32. Енергетична установка працює наступним чином (перший варіант) фіг. 1. Включають енергетичну установку: включають вмикач поз. 25 блоку управління поз. 24 розподільником поз. 13 включення контурів поз. 14, 15 рідкого теплоносія поз. 5; включають циркуляційний насос поз. 18. Поршень-поплавок поз. 3 із системою відводу поз. 4 рідкого теплоносія поз. 5, знаходиться у вихідному положенні, у вер хній точці, при цьому тиск в робочій камері-циліндрі поз. 2 стиснутого гелію і стиснутого повітря в компенсаторі тиску поз. 23 гідравлічної рідини поз. 20 однаковий (10МПа) при температурі оточуючого середовища. В залежності від різниці температур рідкого теплоносія в контурі поз. 14 із джерелом нагрівання поз. 16, наприклад, атмосферне повітря, і рідкого теплоносія в контурі поз. 15 із джерелом охолодження поз. 17, наприклад, водне середовище, енергетична установка працює по двом різним замкнутим термодинамічним циклам. Варіант роботи енергетичної установки по першому термодинамічному циклу. Енергетична установка працює ефективно при умові, що навколишнє середовище забезпечує різницю температур рідкого теплоносія в контурах із джерелом нагрівання і із джерелом охолодження більшу ніж 8°С. Цикл складається із послідовно двох, які чергуються, ізотермічних процесів. Запірні клапани поз. 31, 32 акумулятора тепла поз. 30 навколишнього середовища закриті. Блок управління розподільником включення контурів рідкого теплоносія і вмикачем-регулятором відкриває вмикачрегулятор поз. 22. Робочий цикл здійснюється за два такти. Перший такт. Блок управління розподільником підключає контур рідкого теплоносія із джерелом нагрівання через клапанний блок поз. 12 до розпилювача поз. 7 капель поз. 8 рідкого теплоносія в стиснутому гелію. Відбувається підвід тепла від капель рідкого теплоносія (каплі води або каплі низько замерзаючої рідини) до робочого тіла, стиснутого гелію, при цьому термозахисний 9 82941 екран поз. 9 запобігає передачі тепла від капель рідкого теплоносія до стінок робочої камерициліндра. Стиснутий гелій розширюється, тиск в робочій камері-циліндрі підвищується і поршеньпоплавок із системою відводу рідкого теплоносія із робочої камери циліндра рухається вниз, здійснюючи робочий хід, і витісняє гідравлічну рідину із перетворювача енергії поз. 1 в компенсатор тиску гідравлічної рідини. Відбувається ізотермічне розширення. Гідравлічна рідина передає роботу розширення стиснутого гелію на робочий вал поз. 20 гідравлічного двигуна поз. 21, тобто здійснюється гідравлічний зв'язок поміж поршнем-поплавком і робочим валом гідравлічного двигуна. Робочий хід поршня-поплавка із системою відводу рідкого теплоносія із робочої камери циліндра відбувається до тих пір, доки тиск в робочій камері-циліндрі і компенсаторі тиску гідравлічної рідини не зрівняється, тобто частина роботи виконана при робочому ході поршня-поплавка акумулюється у вигляді енергії стиснутого повітря в компенсаторі тиску гідравлічної рідини. Після проходження капель рідкого теплоносія через стиснутий гелій, вони збираються збірником поз. 10 рідкого теплоносія і через отвір поз. 11 циркуляційним насосом поз. 18 рідкий теплоносій повертається через розподільник включення контурів рідкого теплоносія у відповідний контур. Др угий такт. Блок управління розподільником підключає контур рідкого теплоносія із джерелом охолодження поз. 17 через клапанний блок до розпилювача капель рідкого теплоносія в стиснутому гелію. Відбувається відбір тепла каплями рідкого теплоносія від стиснутого гелію, при цьому термозахисний екран запобігає охолодженню каплями рідкого теплоносія стінок робочої камери-циліндра. Робоче тіло стискується, тиск в робочій камері-циліндрі знижується і поршеньпоплавок із системою відводу рідкого теплоносія із робочої камери циліндра рухається вверх у ви хідне положення. Відбувається ізотермічне стискування. Енергія стиснутого повітря в компенсаторі тиску гідравлічної рідини витісняє гідравлічну рідину через гідравлічний двигун в перетворювач енергії, при цьому частина акумульованої енергії стиснутим повітрям передається на робочий вал гідравлічного двигуна. Повернення поршняпоплавка у вихідне положення відбувається до тих пір, доки тиск в робочій камері-циліндрі і компенсаторі тиску гідравлічної рідини не зрівняється. Відвід рідкого теплоносія із робочої камерициліндра через отвір циркуляційним насосом у відповідний контур рідкого теплоносія аналогічно до першого такту. Цикл повторюється. Варіант роботи енергетичної установки по другому термодинамічному циклу. Енергетична установка працює ефективно при умові, що навколишнє середовище не забезпечує різницю температур рідкого теплоносія в контурах із джерелом нагрівання і із джерелом охолодження в 8°С. Цикл здійснюється наступним чином. Запірні клапани акумулятора тепла навколишнього середовища відкриті. Цикл складається із послідовно трьох, які чергуються, ізохорного, адіабатного і ізотермічного процесів. Робочий цикл здійснюється за три такти, при цьому до контуру рідкого теплоносія із джерелом на 10 грівання, як джерело нагрівання, підключають акумулятор тепла навколишнього середовища через запірні клапани. Перший такт. Блок управління розподільником включення контурів рідкого теплоносія і вмикачем-регулятором закриває вмикач-регулятор і підключає контур рідкого теплоносія із джерелом нагрівання через клапанний блок до розпилювача капель рідкого теплоносія в стиснутому гелію. Відбувається підвід тепла від капель рідкого теплоносія (каплі води або каплі низько замерзаючої рідини) до робочого тіла, стиснутого гелію, при цьому термозахисний екран запобігає передачі тепла від капель рідкого теплоносія до стінок робочої камери-циліндра. Тиск в робочій камері-циліндрі підвищується, а так як вмикачрегулятор закритий, то відсутній гідравлічний зв'язок поршня-поплавка з робочим валом гідравлічного двигуна і із компенсатором тиску гідравлічної рідини. Поршень-поплавок із системою відводу рідкого теплоносія із робочої камери циліндра залишається у вихідному положенні. Відбувається ізохорний процес. Після проходження капель рідкого теплоносія через стиснутий гелій, ці каплі збираються збірником рідкого теплоносія і, через отвір для відводу рідкого теплоносія, циркуляційним насосом рідкий теплоносій повертається через розподільник включення контурів рідкого теплоносія у відповідний контур. Другий такт. Блок управління розподільником включення контурів рідкого теплоносія і вмикачем-регулятором відкриває вмикач-регулятор, і відключає обидва контури рідкого теплоносія від розпилювача капель рідкого теплоносія в стиснутому гелію. Поршень-поплавок із системою відводу рідкого теплоносія із робочої камери циліндра рухається вниз, здійснюючи робочий хід, і ви тісняє гідравлічну рідину в компенсатор тиску гідравлічної рідини. Відбувається адіабатне розширення. Гідравлічна рідина передає роботу розширення стиснутого гелію на робочий вал гідравлічного двигуна, тобто здійснюється гідравлічний зв'язок поміж поршнем-поплавком і робочим валом гідравлічного двигуна. Робочий хід поршня-поплавка із системою відводу рідкого теплоносія із робочої камери циліндра відбувається до тих пір, доки тиск в робочій камері-циліндрі і компенсаторі тиску гідравлічної рідини не зрівняється. Третій такт. Блок управління розподільником включення контурів рідкого теплоносія і вмикачем-регулятором підключає контур рідкого теплоносія із джерелом охолодження через клапанний блок до розпилювача капель рідкого теплоносія в стиснутому гелію. Відбувається відбір тепла каплями рідкого теплоносія від робочого тіла, стиснутого гелію, при цьому термозахисний екран запобігає охолодженню каплями рідкого теплоносія стінок робочої камери-циліндра. Робоче тіло стискується, тиск в робочій камері-циліндрі знижується і поршень-поплавок із системою відводу рідкого теплоносія із робочої камери циліндра рухається вверх у ви хідне положення. Відбувається ізотермічне стискування. Енергія стиснутого повітря в компенсаторі тиску гідравлічної рідини витісняє гідравлічну рідину через гідравлічний двигун в перетворювач енергії, при цьому частина акумульованої енергії стиснутим повітрям переда 11 82941 ється на робочий вал гідравлічного двигуна. Повернення поршня-поплавка із системою відводу рідкого теплоносія із робочої камери-циліндра у ви хідне положення відбувається до тих пір, доки тиск в робочій камері-циліндрі і компенсаторі тиску гідравлічної рідини не зрівняється. Відвід рідкого теплоносія із робочої камери-циліндра через отвір циркуляційним насосом у відповідний контур рідкого теплоносія аналогічно до першого такту. Цикл повторюється. Пристрій складається (другий варіант). Енергетична установка фіг. 2 має конструктивні елементи і їх взаємозв'язок по першому варіанту виконання винаходу. Окрім контуру поз. 14 рідкого теплоносія поз. 5 із джерелом нагрівання, яким є нагрівач поз. 33, і контуру поз. 15 рідкого теплоносія із джерелом охолодження, яким є холодильник поз. 34, енергетична установка має додатково регенеративний контур поз. 35 рідкого теплоносія, наприклад їх два, які проходять через відвідну трубу поз. 36 невикористаного тепла нагрівача. Датчики поз. 37 температури рідкого теплоносія цих контурів підключені до блоку управління поз. 24 розподільником поз. 13 включення контурів рідкого теплоносія і вмикачем-регулятором поз. 22. Кількість регенеративних контурів рідкого теплоносія є 1-24. Верхня межа кількості регенеративних контурів рідкого теплоносія обумовлена тим, що подальше збільшення кількості цих контурів не збільшує ККД, а лише погіршує масогабаритні характеристики енергетичної установки. Регенеративні контури рідкого теплоносія сполучені з розпилювачем поз. 7 капель поз. 8 рідкого теплоносія в стиснутому гелію так як і контури рідкого теплоносія з нагрівачем і холодильником. Енергетична установка працює наступним чином (другий варіант) фіг. 2. Включають енергетичну установку: включають вмикач поз. 25 блоку управління поз. 24 розподільником поз. 13 включення контурів поз. 14, 15, 35 рідкого теплоносія поз. 5; включають нагрівач поз. 33; включають циркуляційний насос поз. 18. Поршень-поплавок поз. 3 із системою відводу поз. 4 рідкого теплоносія поз. 5 із робочої камери-циліндра поз. 2 знаходиться у вихідному положенні, у верхній точці, при цьому тиск в робочій камері-циліндрі поз. 2 стиснутого гелію і стиснутого повітря в компенсаторі тиску поз. 23 гідравлічної рідини поз. 20 однаковий (10МПа) при температурі оточуючого середовища. Замкнутий термодинамічний цикл складається із послідовно трьох, які чергуються, ізохорного, адіабатного і ізотермічного процесів і здійснюється за три такти. Перший такт. Блок управління розподільником включення контурів рідкого теплоносія і вмикачем-регулятором закриває вмикач-регулятор поз. 22 і підключає послідовно регенеративні контури поз. 35 рідкого теплоносія і контур поз. 14 рідкого теплоносія із нагрівачем поз. 33 через клапанний блок поз. 12 до розпилювача поз. 7 капель поз. 8 рідкого теплоносія в стиснутому гелію. Відбувається підвід тепла від капель рідкого теплоносія (каплі води або каплі низько замерзаючої рідини) до робочого тіла, стиснутого гелію, при цьому термозахисний екран поз. 9 запобігає передачі тепла від капель рідкого теплоносія до стінок ро 12 бочої камери-циліндра поз. 2. Тиск в робочій камері-циліндрі підвищується, а так як вмикачрегулятор закритий, то відсутній гідравлічний зв'язок поршня-поплавка з робочим валом поз. 20 гідравлічного двигуна поз. 21 і із компенсатором тиску поз. 23 гідравлічної рідини. Поршень-поплавок із системою відводу рідкого теплоносія із робочої камери-циліндра залишається у вихідному положенні. Відбувається ізохорний процес. Після проходження капель рідкого теплоносія через стиснутий гелій, вони збираються збірником поз. 10 рідкого теплоносія і, через отвір поз. 11 для відведення рідкого теплоносія, циркуляційним насосом рідкий теплоносій повертається через розподільник включення контурів рідкого теплоносія у відповідний контур. Другий такт. Блок управління розподільником включення контурів рідкого теплоносія і вмикачем-регулятором відкриває вмикач-регулятор і відключає всі контури рідкого теплоносія від розпилювача капель рідкого теплоносія в стиснутому гелію. Поршень-поплавок із системою відводу рідкого теплоносія рухається вниз, здійснюючи робочий хід, і витісняє гідравлічну рідину в компенсатор тиску гідравлічної рідини. Відбувається адіабатне розширення. Гідравлічна рідина передає роботу розширення стиснутого гелію на робочий вал гідравлічного двигуна, тобто здійснюється гідравлічний зв'язок поміж поршнемпоплавком і робочим валом гідравлічного двигуна. Робочий хід поршня-поплавка із системою відводу рідкого теплоносія із робочої камери-циліндра відбувається до тих пір, доки тиск в робочій камеріциліндрі і компенсаторі тиску гідравлічної рідини не зрівняється. Третій такт. Блок управління розподільником включення контурів рідкого теплоносія і вмикачем-регулятором підключає послідовно регенеративні контури рідкого теплоносія і контур поз. 15 рідкого теплоносія із холодильником поз. 34 через клапанний блок до розпилювача капель рідкого теплоносія в стиснутому гелію. Відбувається відбір тепла каплями рідкого теплоносія від робочого тіла, стиснутого гелію, при цьому термозахисний екран запобігає охолодженню каплями рідкого теплоносія стінок робочої камери-циліндра. Робоче тіло стискується, тиск в робочій камеріциліндрі знижується і поршень-поплавок із системою відводу рідкого теплоносія із робочої камерициліндра рухається вверх у вихідне положення. Відбувається ізотермічне стискування. Енергія стиснутого повітря в компенсаторі тиску гідравлічної рідини витісняє гідравлічну рідину через гідравлічний двигун в перетворювач енергії поз. 1, при цьому частина акумульованої енергії стиснутим повітрям передається на робочий вал гідравлічного двигуна. Повернення поршня-поплавка у вихідне положення відбувається до тих пір, доки тиск в робочій камері-циліндрі і компенсаторі тиску гідравлічної рідини не зрівняється. Відвід рідкого теплоносія із робочої камери-циліндра через отвір циркуляційним насосом у відповідний контур рідкого теплоносія аналогічно до першого такту. Цикл повторюється. Варіанти виконання енергоустановки дають змогу споживачу використовувати її в залежності від потреб і зміни кліматичних умов, тобто енерго 13 82941 установка по першому варіанту виконання може бути укомплектована пальником і регенеративним Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун 14 контуром, що робить енергоустановку універсальною. Підписне Тираж 26 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