Локальная электростанция - преобразователь энергии излучения радиации веществ в электрическую энергию

 

Изобретение относится к использованию локальной электрической станции-преобразователя энергии излучения радиоактивного вещества в электрическую. Электростанция содержит свинцовый корпус, радиоактивное вещество, расположенные вертикально либо горизонтально фотоэлектробатареи и теплообменник. Фотоэлектробатареи обладают дырочной проводимостью и выполнены в два либо четыре ряда. Теплообменник выполнен в виде щелевой камеры с вентиляционными отверстиями из материала, пропускающего радиацию. Он расположен между фотоэлектробатареями и радиоактивным веществом для защиты от их возможного перегрева. Возможно заполнение камеры теплообменника хладагентом. На корпусе электростанции вмонтирована сигнальная лампочка. В качестве радиоактивного вещества используют вещество, излучающее, например, γ-кванты. Технический результат - расширение области применения и использования электростанции, возможно осуществлять ее размещение для работы в помещениях и средах как с отрицательной, так и с положительной температурой в них, в отдаленных районах севера. 2 ил.

Изобретение относится к области техники промышленного применения и использования локальной электростанции работающей, преобразующей энергию излучения радиоактивных веществ, излучающих, например, γ-кванты, в электрическую энергию с помощью устройства с двухрядно вертикально расположенными фотоэлектроэлементами батарей (фиг. 1) либо четырехрядного расположения (фиг. 2), выполненными из полупроводниковых веществ, обладающих дырочной проводимостью, и защищенными от возможного перегрева теплообменником либо хладагентом. С наибольшим эффектом эту предлагаемую локальную электростанцию можно использовать, например, на подводных лодках и других объектах в виде автономного источника электропитания для освещения и компрессора, связи и работы электроприборов, а также и для силовых электродвигателей, в том числе и при заглушенном ядерном реакторе. Целесообразно использовать приведенные локальные станции также для всех видов колесного и гусеничного наземного и водного транспорта. Особенно эффективно использовать ее для отдаленных районов севера, больниц, домов отдыха, аэровоздушных лайнеров и других объектов. Расширение области применения и использования локальной электростанции заключается еще и в том, что ее возможно размещать для работы в помещениях и средах как с отрицательной, так и с положительной температурой в них.

Уровень техники Известно, что уровень техники в области получения электрической энергии, основанной на применении ядерного топлива, обладающего энергией излучения, высок и основан на применении преобразователя энергии излучения радиоактивных веществ в электрическую энергию, осуществляется посредством использования, например, турбинного реактора и других способов.

Фотоэлектробатареи, как правило, используют в основном для преобразования энергии солнечной радиации в электрическую энергию.

В качестве более близкого прототипа к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков принят патент RU 2130658 C1, G 21 Н 1/06, опубликованный 20.05.1999 г. При этом в описании изобретения на фиг. 1 и 2 изображена локальная электростанция-преобразователь.

Сущность изобретения Локальная электрическая станция, содержащая фотоэлектробатареи, обладающие дырочной проводимостью 1 и 2, способна при этом преобразовать энергию излучения радиоактивного вещества в энергию электрическую, при этом автономно работающая локальная электростанция, расположенная в защитном свинцовом корпусе 8 с батареями фотоэлектроэлементов, отличается от прототипа тем, что упомянутый преобразователь выполнен в виде вертикально либо горизонтально расположенных фотобатарей 1 и 2, 3 и 4, в два ряда, как показано на фиг. 1, либо в четыре ряда, то есть многорядно, как показано на фиг. 2. При этом в качестве защиты от возможного перегрева фотоэлектробатарей 1 и 2, 3 и 4, а также и радиоактивного вещества 7, излучающего, например, γ-кванты, выполняется между ними теплообменник 13 в виде щелевой камеры с вентиляционными отверстиями в верхней и нижней его частях из материала, пропускающего радиацию, возможно заполнение этой камеры хладагентом.

Для постоянного наблюдения за расходованием энергии излучения радиоактивного вещества на корпусе локальной электростанции размещена сигнальная электролампочка 14. Существенным отличием является и то, что предложенная локальная станция позволяет расширить область техники применения и использования ее, например на подводных лодках в виде автономного источника электроэнергии вместо аккумуляторов громоздких для освещения, связи и работы электроприборов, особенно это важно для жизнедеятельности экипажа при заглушенном турбинном реакторе подлодки, а также при применении ее на всех видах колесного и гусеничного транспорта, аэро- и водного, для силовых электродвигателей, флота. Целесообразно ее использовать в качестве аварийного источника получения электрической энергии, например, для больниц, домов отдыха, курортов и, особенно, отдаленных районов севера, востока и других дальних районов.

Перечень финур чертежей, поясняющих сущность, подтверждающих возможность осуществления изобретения.

На фиг. 1 и фиг. 2 изображены локальные электростанции в свинцовом коробе с сигнальной лампочкой, работающие на преобразовании энергии излучения радиоактивных веществ посредством фотоэлектротабарей, обладающих дырочной проводимостью и защищенных от возможного перегрева теплообменником 13, при этом на фиг. 1 фотоэлектробатареи расположены вертикально либо горизонтально в два ряда, а на фиг. 2 они расположены в четыре ряда, т.е. многорядно, и поэтому у нее КПД в два раза, т.е. многократно, больше первой.

Обозначение деталей и их содержание: 1. Полупроводниковые вещества анода и катода фотоэлектроэлемента.

2. Вещества перехода фотоэлектроэлементов.

3. Соединительные провода и контакты анода и катода. На фиг. 1 показаны условно, на фиг. 2 не показаны.

4. То же.

5. Диэлектрические короба, в которых размещены полупроводниковые вещества 1 и 2 фотоэлектроэлементов.

6. Диэлектрические перегородки ячеек короба 5.

7. Радиоактивное вещество, излучающее, например, γ-кванты.

8. Свинцовый, защищающий от радиации корпус.

9. Дублирующее, состоящее из другого вещества, защищающее от радиации средство (на фиг. 2 не показано).

10. Резиновая камера - защита от динамических ударов.

11. Сжатый воздух либо пористая резина (на фиг. 2 не показана).

12. Трансформаторная подстанция на фиг. 1 и 2 не показана.

13. Теплообменник выполняется в виде щелевой камеры с вентиляционными отверстиями в ее верхней и нижней частях, применяется для защиты от возможного перегрева фотоэлектробатарей 1, 2, 3 и 4, а также и радиоактивного вещества 7, излучающего, например, γ-кванты, поскольку теплообменник располагается между ними и выполняется из материала, пропускающего радиацию. Имеется возможность заполнить камеру 13 хладагентом.

14. Сигнальная лампочка показывает, что локальная электростанция работает, т.е. преобразует энергию радиоактивного излучения в электрическую энергию.

Изготовление предложенных локальных электростанций возможно осуществить на предприятиях, выполняющих работы по созданию солнечных батарей на основе полупроводниковых фотоэлементов и вещества перехода, обладающих дырочной проводимостью, при этом источником получения, преобразования электроэнергии принимается радиоактивное вещество, излучающее, например, γ-кванты.

Формула изобретения

Локальная электростанция-преобразователь, содержащая свинцовый корпус, радиоактивное вещество и расположенные вертикально либо горизонтально фотоэлектробатареи, обладающие дырочной проводимостью и выполненные в два либо четыре ряда, при этом электростанция выполнена с возможностью преобразования энергии излучения радиоактивного вещества в энергию электрическую, отличающаяся тем, что локальная электростанция-преобразователь дополнительно содержит теплообменник, выполненный из материала, пропускающего радиацию, в виде щелевой камеры с вентиляционными отверстиями в ее верхней и нижней частях для защиты от возможного перегрева фотоэлектробатарей и радиоактивного вещества, причем теплообменник расположен между фотоэлектробатареями и радиоактивным веществом с возможностью заполнения его камеры хладагентом, при этом на корпусе локальной электростанции вмонтирована сигнальная лампочка для наблюдения за получением электроэнергии, а в качестве радиоактивного вещества используют вещество, излучающее, например, γ-кванты.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2