‘Термальный Автономный Генератор’

 

tag

 Одним из видов методик получения энергии без использования топлива является совокупность методов использования низкопотенциального тепла рассеянного в окружающей среде. Тепло может быть извлечено из атмосферного воздуха, из воды водоёмов, из грунта  и т.д. Поскольку основным первичным источником тепла для этих сред является солнце, то все эти методы извлекающие энергию низкопотенциального тепла можно отнести к солнечной энергетике с опосредованным (косвенным) нагревом приёмника тепла.

 Настоящим документом описывается технология в области  тепловых насосов.   Особенность технологии заключается в том, что тепловой насос, скомпонованный по такой схеме, для осуществления работы  не требует подвода внешнего источника энергии после запуска. Т. е. тепловой насос скомпонованный в  соответствии с  данным  документом может работать  без затрат электрической или механической энергии. Более того такой тепловой насос может самостоятельно генерировать механическую или электрическую энергию. Генерация энергии производится тепловым насосом в  процессе перекачки тепла от низкопотенциального теплового источника к потребителю с  более высокой температурой по отношению к источнику.  В качестве низкопотенциального теплового источника может быть любое тело, имеющее температуру выше температуры фазового перехода рабочего тела (хладагента), циркулирующего в тепловом насосе. Например, в качестве источника может быть атмосферный воздух, вода в поверхностном или подземном водоёме либо грунт либо иное.

Для обеспечения автономной работы описываемого теплового насоса используется энергия из теплового потока переносимого тепловым насосом от источника к потребителю.   Из этого же теплового потока энергия отбирается для снабжения электрической либо механической энергией внешних потребителей. Осуществляется это следующим образом:

По сути схема состоит из двух самостоятельных блоков, соединённых в взаимодополняющий комплекс. Первый блок (на схеме левая часть обведена розовой линией) представляет собой обычный компрессорный тепловой насос (ТН). Второй блок (на схеме правая часть обведена голубой линией) представляет собой генератор механической либо  (и)  электрической энергии,  работающий по Циклу Ренкина (ГЦР) .  Оба блока взаимосвязаны между собой одним либо несколькими теплообменниками, работающими в режиме противотока. В рабочих контурах обоих блоков, выполненных из труб,  циркулируют в процессе работы разные хладагенты. Эти хладагенты обмениваются теплом в теплообменниках.  Хладагент  в  тепловом насосе имеет температуру кипения более низкую, чем хладагент в  генераторе Цикла Ренкина. В качестве хладагента может быть использована пропан-бутановая смесь либо иные подходящие газы и газовые смеси, температуры кипения которых выше температуры источника тепла. На рисунке представлена схема с тремя теплообменниками.

Вся конструкция работает следующим образом: В состав устройства входят кинематически связанные между собой двигатель-генератор (ДГ),  компрессор (К) и насос (Н). Для запуска устройства производится одновременная раскрутка двигателя-генератора, насоса и компрессора. В результате этого левый блок конструкции, являющийся стандартным компрессорным тепловым насосом,  охлаждает холодный теплообменник (ХТО).  Рабочее тело в генераторе Ренкина конденсируется  в холодном теплообменнике, охлаждаемом хладагентом, циркулирующим в тепловом насосе. В результате конденсации рабочего тела в ГЦР на участке левее ДГ в трубопроводе создаётся разрежение, поддерживаемое насосом, производящим перекачку жидкого хладагента слева направо, т.е. от    ХТО к теплообменнику (ГТ), контактирующему с  источником низкопотенциального тепла. На рисунке в качестве источника показан грунт.  От источника низкопотенциального тепла рабочее тело нагревается и испаряется, в результате чего объём и давление рабочего тела возрастает. Хладагент в газовой фазе устремляется под воздействием разницы давления к ХТО и, проходя через ДГ, совершает на нём работу, т.е. раскручивает двигатель-генератор. При этом рабочее тело теряет внутреннюю энергию и его температура приближается к температуре конденсации. В ХТО происходит дальнейшее охлаждение рабочего тела, что приводит к его конденсации и вакуумированию циркуляционного контура на участке между двигателем-генератором и насосом.  Затем цикл снова повторяется.  Двигатель-генератор через кинематическую связь вращает компрессор теплового насоса. В свою очередь, хладагент теплового насоса, пройдя через ХТО, получает тепло от рабочего тела, циркулирующего в блоке ГЦР. В результате нагрева хладагент  окончательно испаряется и всасывается компрессором. Левее компрессора сжатый хладагент через теплообменник (ТВ) отдаёт  тепло потребителю (например воздуху в помещении) и сжижается под действием давления. Отдав тепло воздуху, рабочее тело проходит через дроссель (Др) где попадая в зону разряжения закипает и расширяется, совершая работу и теряя температуру. В состоянии низкотемпературного газа рабочее тело поступает в ХТО, где нагревается от хладагента, совершившего работу на ДГ и забирает у него теплоту.

  ДГ, приводимый в движение (после запуска) движущимся газообразным нагретым хладагентом, вращает компрессор и насос, обеспечивая работу обоих блоков — ТО и ГЦР. Однако при правильно подобранных соотношениях производительной мощности ДГ, К и Н, суммарное энергопотребление компрессора (К) и насоса (Н) может быть меньшим, чем  энергопроизводительность  двигателя-генератора (ДГ). Поэтому, к двигателю-генератору может быть присоединён блок съёма и трансформации механической энергии. Таким блоком может быть как кинематическая конструкция, так и любой другой потребитель, включая электрогенератор или насос.

Для повышения эффективности всей системы в конструкции, указанной на схеме  предусмотрены дополнительно ещё два теплообменника. Назначение которых в улучшении темпертурного баланса между участками всего комплекса. Для того, чтобы в магистрали ГЦР не заполнять  вакуум на участке между насосом и двигателем-генератором рабочим телом из ТТО предусмотрен дроссель. Одновременно с балансом давлений этот дроссель дополнительно снижает температуру рабочего тела прошедшего через ДГ.

Настоящей конструкции я дал название: «Термальный Автономный Генератор».

Делать из этой технологии тайну более нет смысла, поскольку заинтересованные люди уже результативно  проявили себя, а остальные слишком высокомерны и слабоумны (дауншифтеры), чтобы заинтересоваться и воплотить в коммерческом использовании.