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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2279558
INSTALLATION FÜR minderwertige Wärme umwandelnden
Die elektrische Energie,
Name des Erfinders: Arthur Allayarov Firdausovich (RU); Badamshin Ildar Haydarovich (RU
Der Name des Patentinhabers: Staatliche Bildungs Hochschule "Ufa State Aviation Technical University" (RU)
Korrespondenzanschrift: 450000, Republik Baschkortostan, Ufa, st. Karl Marx, 12, USATU, Abteilung für geistiges Eigentum, V.P.Efremovoy
Startdatum des Patents: 2000.01.01
Die Erfindung betrifft ein Energiesystem, insbesondere für Anlagen zur Umwandlung von Niedrigpotentialenergie in Elektrizität. Vorrichtung zum minderwertige Wärme in elektrische Energie umzuwandeln umfasst einen Körper, sind thermoelektrische Module mit der Batterie verbunden werden thermoelektrische Module hinter dem Heizungsgasturbinenkraftwerk befindet, bestehend aus einer Reihenanordnung des Kompressors, die Brennkammer, die Turbine, Freistrahlturbine und einem elektrischen Generator und einer Wärmepumpe. Die Erfindung ermöglicht es, die Funktionalität von minderwertigen Wärme zu verlängern elektrische Energie umzuwandeln und die Anlageneffizienz zu erhöhen.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Energiesystem, insbesondere für Anlagen zur Umwandlung von Niedrigpotentialenergie in Elektrizität.
Thermogenerator bekannt, der die Wärme der Kraftstoffverbrennung umwandelt, eine Kammer der katalytischen Verbrennung von Kraftstoff, umfassend den Katalysator enthaltenden, thermoelektrischen Wandler, Kraftstoffquelle, einer Einrichtung zum Brennstoff mit Luft vermischt, und Mittel zum Erzeugen eines brennbaren Gemischs in der katalytischen Verbrennungskammer zuzuführen, eine Einrichtung zum Vorheizen des Katalysators zu einer katalytischen Reaktionstemperatur Oxidation des Kraftstoffs, wie beispielsweise eine elektrische Heizung, und Mittel, um es, nachdem die Temperatur der katalytischen Reaktion, eingeschlossen zwischen zwei Keramik oder Metallplatten, eine katalytische Verbrennungskammer auszuschalten ist durch mindestens einen thermoelektrischen Wandler und einem Katalysator auf eine hohe Temperatur Fläche des thermoelektrischen Wandlers aufgebracht gebildet.
(Patent RU №2197054 IPC H 02 N 3/00, veröffentlicht 20.01.2003)
Ein Nachteil des Generators ist groß aufgrund des Verlustes der Leitfähigkeit der Thermoelemente, Hochtemperatur-Verbrennung, die Ressource thermoelektrischen Module reduziert und erfordert einen häufigen Austausch und eine begrenzte Funktionalität.
Das Analogon ist teploelektrogenerator mit einem Gehäuse-Erhitzer mit einer Verbrennungskammer und einem Wassermantel, eine Gebläseeinheit mit dem Motor, den Rotor, die Eintritts- und Austrittsluftdüsen thermoelektrischen Module angeordnet Elektrizität an den Lüfterbaugruppe Motor und externe Benutzer zuzuführen, wird der Rotor mit einer planparallelen Platten vorgesehen abgetrennt durch eine Trennwand von der Brennkammer abgedichtet mit ihm und mit den horizontalen Oberflächen der Verbrennungskammer genannten thermoelektrischen Module befestigt ist, und von dem Rotor auf den hermetischen Trennwand teplosemnye Platten in den Luftspalten zwischen parallelen Scheiben gebildet. Das technische Ergebnis ist ein Analogon von der Möglichkeit eines von drei Energieerzeuger zu erhalten - Warmwasser, Warmluft, Strom, Verbesserung der Anpassungsfähigkeit der Verwendung, die Vereinfachung der Einführung in Betrieb, die Erhöhung der Umweltfreundlichkeit und Sicherheit bei der Anwendung.
(Patent RU №2166702 IPC F 24 H 6/00, veröffentlicht 10.05.2001)
bekannten analogen und - einer thermoelektrischen Generator eine Heizanordnung umfasst, die Kühleinheit und die Batterie von Thermoelementen als Module ausgebildet, die zu einem Block zusammengesetzt sind, zwischen dem Heizer und Kühler Baugruppen angeordnet sind. Die Heizanordnung kann hohl sein, was es möglich zu montieren es auf dem Abgasrohr einer Brennkraftmaschine oder Diesel macht. Die vorgeschlagene Konstruktion in Kombination mit 4-Komponenten-Material Thermoelemente liefert eine kompakte Generator, der leicht in das Gehäuse an der Stelle der Schiffe Abgasrohr und dem Wagen angeordnet ist. Somit kann mit einer Leistung von 10 bis 30 kW oder mehr und mit einem Wirkungsgrad von etwa 10% erzielt werden auf die Motorleistung Generator abhängig. Die Erfindung kann in TEG verwendet werden, für die Entsorgung von abgebrannten Kernreaktor Wärme, Verbrennungsmotoren (ICEs), Diesel und anderen Wärmemotoren eingesetzt.
(Patent RU №2191447 IPC H 01 L 35/2, veröffentlicht 20.10.2002)
Der Nachteil dieser Analoga sind begrenzte Funktionalität in Verbindung mit der Verwendung von thermoelektrischen Modulen als Hauptquelle der elektrischen Energie.
Die nächstgelegene technische Wesen und erzielte Ergebnis an die eine Vorrichtung beansprucht für die Umwandlung von minderwertigen Wärme in elektrische Energie, in Form eines Verbrennungsmotors Auspuffanlage, die ein Gehäuse umfasst, einen Einlass, Laval-Düse, thermo Heizkörper und Thermoelemente mit der Batterie verbunden, einstellbare Wirbelrohr, ringförmige Laval-Düse, in der die expandierende konische Flächen auf Schienen montiert, die Gase Bewegung Gasströmungspfad expandierenden Helix, verbunden mit einem thermoelektrischen Batterie mit einer Diode verleihen entgegenwirkt. Die Kaltstellen der Thermoelemente thermoelektrische Kühlstrom der einströmenden Luft über eine Lavaldüse oder Flüssigkeit. Die Erfindung verbessert die Effizienz des Systems, die Nutzung der Abwärmeenergie zu verbessern, indem ein Teil davon in Strom umzuwandeln, die Batterie aufzuladen Entladung der Batterie auf der thermo zu verhindern.
(Patent RU №2081337 IPC F 01 N 5/02, 3/04, 10.06.97 veröffentlicht)
Der Nachteil des Prototyps ist die begrenzte Funktionalität.
Erfindung Probleme - erweitert Funktionalität und Effizienzsteigerung durch den Einsatz von thermoelektrischen Modulen und Wärmepumpe.
Die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Vorrichtung zur Umwandlung von minderwertigen Wärme in elektrische Energie erreicht wird, mit einem Körper, sind thermoelektrische Module mit der Batterie verbunden, im Gegensatz zum Prototyp, eine Wärmepumpe für den thermoelektrischen Modulen und thermoelektrischen Modulen herzustellen hinter einem Kühler eines Gasturbinenkraftwerk befindet, bestehend aus in Reihe geschalteten Verdichter, Brennkammer, Turbine und freie Turbinengenerator.
Die Abbildung zeigt den Installationsplan.
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Die Erfindung besteht darin, die Energie in nützliche Gase Junk elektrische Energie umzuwandeln, die thermoelektrischen Module und Wärmepumpe. Die Installation umfasst eine Gasturbinenkraftwerk, bestehend aus einem Kompressor 1, ist starr mit der Turbine 2 verbunden ist, Verbrennungskammern 3, 4 eine Freistrahlturbine, die den Generator 5, Heizeinrichtung 6 und das thermoelektrische Modul 7, gefolgt von einer Wärmepumpe zu drehen, führt 8 installiert ist. Die Vorrichtung arbeitet wie folgt. Die Druckluft von dem Verdichter 1 zugeführt und unter Druck in die Verbrennungskammer 3. Auch dort und auch unter Druck gesetztem Brennstoff eingespritzt und gezündet wird es. Die heißen Gase aus der Brennkammer austreten 3 drehen sich die Turbine 2 und der freie Turbine 4 der Turbine 2, die wiederum durch die Welle des Kompressors 1 dreht, die die Luft und der freie Turbine komprimiert 4 treibt einen Generator 5. Ferner sind die heißen Gase einige der Heizung 6 Wärme abgeben, thermo Einheiten 7 und 8 Wärmepumpe. Die Gasturbinenkraftwerk, wie GTE 10-95, hat nutzbare elektrische Leistung von 10 MW und 15 MW thermischer Energie. Als Ergebnis Energie 83% des Kraftstoffs in den Motor verbrannt wird , wird in nutzbare Energie umgewandelt. Die restliche Energie wird in das Abgasrohr emittiert und auf Reibungsarbeit ausgegeben. |
Um zu beweisen , die Steigerung der Effizienz der Anlage durchführen Berechnungen.
Nehmen Sie die folgenden Parameter STU:
- Heißgastemperatur T g = 500 ° K;
- Die Lufttemperatur T x = 300 ° K;
- Der Gasstrom G = 70 kg / s.
Dann wird die Verlustleistung ist:
N = G · L = G · C p · (T g -T x) = 70 · 1100 · (500-300) = 15.400.000 Wt = 15,4 MW.
Unter Effizienz Thermoelemente 3%, so erhalten wir die elektrische Leistung von den thermoelektrischen Modulen 15.4 entfernt wird · 0,03 = 0,5 MW.
Somit wird durch die thermoelektrischen Module Turbinenenergieeffizienz unter Verwendung von 2% erhöht.
Bei Verwendung der Restwärme der Wärmepumpe ist 15,4-0,5 = 14,9 MW in nutzbare Energie umgewandelt werden kann. die Wärmepumpe Wirkungsgrad von 10% Unter Berücksichtigung, erhalten wir 0,1 · 14,9 = 1,49 MW.
Somit wird die Wärmepumpe Wirkungsgrad der Anlage unter Verwendung von 6% erhöht.
Somit ermöglicht die sich ergebende Erfindung , die Funktionalität und die Effizienz zu steigern durch die Verwendung von thermoelektrischen Modulen und der Wärmepumpe als zusätzliche Energiequelle zu verlängern.
FORDERUNGEN
Installation für Transformationen gelegt minderwertige Wärme in elektrische Energie, mit einem Gehäuse, sind Peltier-Elemente an der Batterie angeschlossen, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Wärmepumpe für thermoelektrische Module und thermoelektrische Module befindet sich hinter einem Kühler eines Gasturbinenkraftwerk, bestehend aus einer Reihenschaltung einen Kompressor, eine Verbrennungskammer angeordnet, umfasst , Turbine und freie Turbinengenerator.
Druckversion
Erscheinungsdatum 02.12.2006gg
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