ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2013658
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА
Имя изобретателя: Гендель Е.Г.; Гендель В.А.
Имя патентообладателя: Гендель Евгений Григорьевич
Адрес для переписки:
Дата начала действия патента: 1990.11.29
Использование: как экологически чистый источник электроэнергии для различных
устройств. Сущность изобретения: установка включает в себя гелионагреватель,
представляющий собой солнечный коллектор, термонагреватель - устройство для внешнего
нагрева рабочего газа, находящего под определенным предварительным давлением, и
энергопреобразователь, выполненный в виде двухкамерного сильфона с подвижной
герметичной перегородкой посередине, имеющей шток, связанный с реечно-маховичным
механизмом и электрогенератором. Гелионагреватель, термонагреватель и
энергопреобразователь исполнены попарно в строгой симметрии и сообщены между собой
соединительными камерами, имеющими жалюзи, попеременно пропускающими рабочий газ то
от первой части устройства, то от второй. Этот рабочий газ приводит в возвратно-поступательное
движение рабочий разделитель со штоком. Энергопреобразователь выполнен в виде
сильфона с подвижной разделительной перегородкой и штоком. Гелионагреватель и
термонагреватель разделены на две отдельные части, первые части которых соединены с
вторыми камерами, стенки которых выполнены в виде приводных жалюзи.
Энергопреобразователь - один как для гелионагревателя, работающего от радиации солнца,
так и для термонагревателя, работающего от внешнего подвода тепла.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к малой энергетике и может найти широкое применение как
экологически чистый источник электроэнергии для питания различных устройств.
Известны двигатели Стирлинга, приводимые в работу от источников внешнего
подвода тепла при сгорании топлива (термонагреватели). Известны также солнечные
электростанции, использующие через солнечный коллектор солнечную радиацию для
нагрева теплоносителя, например рабочего газа, и преобразования энергии теплоносителя
в механическую или электрическую энергию, (гелионагреватели).
Ближе всего к изобретению по количеству общих признаков и технической сущности
энергетическая установка, имеющая взаимосвязанные источники энергии -
гелионагреватель и термонагреватель. Нагретый рабочий газ низкого давления
предварительно проходит через компрессор, где его давление повышается, и после этого
на энергопреобразователь в виде турбины с электрогенератором. Устройство имеет
связующие элементы, электронное управление и охладитель. Однако известное устройство
конструктивно не компактно и недостаточно эффективно.
Для повышения эффективности устройства, содержащего взаимосвязанные
гелионагреватель, термонагреватель, энергопреобразователь и соединительную камеру,
заполненные рабочим газом, охладитель, электронную систему управления их работой и ее
исполнительные органы, энергопреобразователь снабжен штоком и подвижной
разделительной перегородкой. Гелионагреватель, термонагреватель,
энергопреобразователь и соединительная камера состоят из двух отдельных частей,
первые части которых соединены с первой частью соединительной камеры через
исполнительные органы системы управления, выполненные в виде приводных жалюзи, а
вторые части - со второй частью соединительной камеры. Части энергопреобразователя
выполнены в виде двух неметаллических сильфонов, герметически соединенных с
разделительной перегородкой и кинематически - со штоком энергопреобразователя и
выполненных с возможностью изменения внутреннего объема и внешней поверхности
теплообмена, охладитель - в виде емкости с водой, в которой размещены сильфоны
энергопреобразователя.
На фиг. 1 - показано устройство, вид спереди; на фиг. 2 - схема приводной жалюзи; на фиг. 3 -
схема управления устройством; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 1.
Гелионагреватель 1 состоит из левого солнечного коллектора 2, правого солнечного
коллектора 3, покрытых панелями стеклопакета 4, опирающихся изнутри на ячеистый
металлический каркас 5 и имеющих установленные снаружи манометры с датчиками давления
6, рабочего газа 7, нагреваемого солнцем 8. Термонагреватель 9 подразделяется на левый
нагреватель 10 и правый нагреватель 11, обогреваемые источниками внешнего горения 12.
Энергопреобразователь 13 состоит из бассейна 14 с водой 15 и помещенным в него сильфоном-охладителем
16, имеющим рабочий разделитель 17, шток 18, упор 19 и поделенную на левую 20 и правую 21
сильфонные камеры, замыкающиеся левой решеткой 22 и правой решеткой 23, имеющие магниты 24
и переходящие в левую 25 и правую 26 соединительные камеры, на которых установлены левая
27 и правая 28 гелиоприводные жалюзи, левая 29 и правая 30 термические приводные жалюзи.
Приводные жалюзи (конструкция всех жалюзи идентична) состоят из рейки со штоком 31,
соединенной с пружиной растяжения 32, функционально связанной с электромагнитами 33 и
зубчатыми шарнирами 34, установленными на раме 35, которая имеет лепестки 36.
Принципиальная схема управления работой устройства включает ЭВМ 37, зарядный блок 38,
цепи управления с исполнительными органами 39.
Панель стеклопакета состоит из гладкого стекла 40, рифленого стекла 41, вакуумных
полостей 42, герметика 43.
УСТРОЙСТВО РАБОТАЕТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ
В солнечную погоду функционирует гелионагреватель 1, а термонагреватель 9 отключен.
Рабочий газ 7 в холодном состоянии, находящийся в левом солнечном коллекторе 2, получает
от солнца 8 через панели стеклопакета 4 солнечную энергию и нагревается в замкнутом
пространстве, его давление растет и все параметры меняются по изохорическому процессу.
Левая гелиоприводная жалюзи 27 обесточена, замкнута, ее электромагнит 33 обесточен.
Когда давление рабочего газа 7 поднимается до уровня срабатывания манометра с датчиком
6, ЭВМ 37 включает электромагниты 33. Левая 27, а затем и правая 28 гелиоприводные жалюзи
открываются, и рабочий газ 7 устремляется через левую соединительную камеру 25 в левую
сильфонную камеру 20, а рабочий разделитель 17, оторвавшись своим упором 19 от магнитов 24,
приходит в возвратно-поступательное движение вместе со штоком 18, и остывший рабочий
газ 7 с упавшим давлением, находящийся в правой сильфонной камере 21, выталкивается в
правый солнечный коллектор 3. При достижении рабочим разделителем 17 правой решетки 23
упоры 19 смыкаются с магнитом 24, а командой от ЭВМ 37 закрываются левая 27 и правая 28
гелиоприводные жалюзи путем обесточивания электромагнитов 33 и срабатывания пружин
растяжения 32. Далее процесс повторяется.
В ночную и пасмурную погоду гелионагреватель 1 отключается от работы, термонагреватель
9 включается в работу. Гелиприводные жалюзи обесточены, закрыты и не работают.
Термические приводные жалюзи обеспечены электропитанием от зарядного блока 38 и
включены в работу. Рабочий газ 7 нагревается попеременно то в левом нагревателе 10, то в
правом нагревателе 11, давление его повышается до включения манометра с датчиком 6, и
тогда поочередно то через левую, то через правую соединительную камеру рабочий газ
поступает то в левую, то в правую сильфонную камеру, совершая работу, идентичную работе
его в гелионагревателе.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержащая взаимосвязанные гелионагреватель,
термонагреватель, энергопреобразователь и соединительную камеру, заполненную
рабочим газом, охладитель, электронную систему управления их работой и ее
исполнительные органы, отличающаяся тем, что энергопреобразователь снабжен штоком и
подвижной разделительной перегородкой, гелионагреватель, термонагреватель,
энергопреобразователь и соединительная камера состоят из двух отдельных частей,
первые части которых соединены с первой частью соединительной камеры через
исполнительные органы системы управления, выполненные в виде приводных жалюзи, а
вторые части - с второй частью соединительной камеры, причем части
энергопреобразователя выполнены в виде двух неметаллических сильфонов,
герметически соединенных с разделительной перегородкой, кинематически - со штоком
энергопреобразователя, и выполненных с возможностью изменения внутреннего объема и
внешней поверхности теплообмена, охладитель - в виде емкости с водой, в которой
размещены сильфоны энергопреобразователя.
Версия для печати
Дата публикации 13.02.2007гг
вверх
|
