Солнечная теплоэлектростанция

Изобретение относится к области энергетики, в частности к устройствам для получения тепловой, электрической энергии, ее аккумулирования, а также для опреснения соленой воды, сушки овощей и фруктов. Солнечная теплоэлектростанция имеет форму пирамиды, находящейся под вакуумным стеклянным куполом. Теплоаккумулирующее тело пирамиды выполнено из каменных или бетонных блоков. В центре пирамиды образована полость, от которой отходят каналы к поверхности пирамиды. Светопрозрачное покрытие выполнено из стекла в виде вакуумной камеры, облегающей поверхность пирамиды со всех ее сторон, кроме основания. Поверхность вакуумной камеры со стороны пирамиды покрыта светопропускающей и теплоотражающей пленкой. В свою очередь, поверхность пирамиды имеет светопоглощающее покрытие. Указанная камера сообщена с вакуумным насосом. Основание пирамиды изолировано от грунта теплоизоляцией. В полость пирамиды помещен котел высокого давления. Котел оснащен датчиком уровня воды и заполнен водой с образованием полости над ней до уровня датчика. Полость названного котла снизу сообщена посредством трубы с насосом подачи воды, над водой - с турбиной, которая кинематически связана с генератором. Кроме того, теплоэлектростанция оснащена светоотражателями с возможностью направления светового потока на поверхность граней пирамиды. Технический результат заключается в получении горячей воды, пара, электроэнергии, тепловой энергии и ее аккумулирования. 1 ил.

 

Изобретение относится к области энергетики, в частности к устройствам для получения тепловой, электрической энергии, ее аккумулирования, а также для опреснения соленой воды, сушки овощей и фруктов.

Известна стеновая панель здания, содержащая светопрозрачное покрытие и размещенный за последним теплоаккумулирующий элемент с вертикальным воздушным каналом, образованным наружной лучепоглащающей и внутренней теплопередающей стенками. В верхней и нижней частях внутренней стенки выполнены отверстия, сообщающие канал с помещением здания. При этом в нижнем отверстии установлена регулирующая заслонка, в которой с целью повышения аккумулирующей способности и обеспечения регулирования теплового режима здания в воздушном канале установлены капсулы, заполненные теплоаккумулирующим веществом. Наружная лучепоглащающая стенка выполнена полой и разделена по высоте перегородкой, образующей в полости замкнутый контур, заполненный жидкостью, причем в верхней части контура установлен регулирующий клапан, корпус которого разделен подвижной мембраной со штоком на две герметичные воздушные камеры, одна из которых расположена со стороны жидкостного контура, а другая - со стороны воздушного канала (Патент РФ №1601472, F24J 2/42, 25.11.1988 г.) [1].

Недостатком этого изобретения является низкая теплоемкость аккумулятора тепла.

Наиболее близким техническим решением, принятым в качестве прототипа, является стеновая панель здания, содержащая теплоаккумулирующую стену, светопрозрачное покрытие, где теплоаккумулирующая стена заполненна фазопереходным теплоаккумулирующим материалом. В верхней и нижней частях этой панели выполнены отверстия, в которых установлены терморегулируемые заслонки (Патент РФ №2223451, F24J 2/42, 06.03.2002 г.) [2].

Недостатками данного изобретения являются низкая теплоемкость аккумулятора тепла и низкая лучепоглощающая способность.

Задачей изобретения является создание устройства для получения горячей воды, пара, опреснения соленой воды, получение электроэнергии, теплоэнергии и ее аккумулирование.

Сущность изобретения заключается в следующем. Теплоаккумулирующее тело выполнено из каменных или бетонных блоков в виде четырехгранной пирамиды, причем с образованием полости в центре нее и каналов, отходящих от этой полости к поверхности пирамиды. Один из этих каналов выполнен в виде змеевика и соединяет верхнюю точку пирамиды с верхней точкой полости. Другие каналы имеют внутри вентиляторы и соединяют нижние точки полости с точками, лежащими на линиях пересечения боковых граней пирамиды с ее основанием. Светопрозрачное покрытие выполнено из стекла в виде вакуумной камеры, облегающей поверхность пирамиды со всех ее сторон, кроме основания, причем таким образом, что между ее поверхностью и поверхностью пирамиды образована герметичная полость, которая сообщается с атмосферой через редукционный клапан. Кроме того, поверхность вакуумной камеры со стороны пирамиды покрыта светопропускающей и теплоотражающей пленкой. В свою очередь, поверхность пирамиды имеет светопоглощающее покрытие. Указанная камера сообщена с вакуумным насосом. Основание пирамиды изолировано от грунта теплоизоляцией. Теплоэлектростанция дополнительно снабжена котлом высокого давления, который помещен в полость пирамиды и посредством подкладок установлен на ее нижней горизонтальной поверхности. Котел оснащен датчиком уровня воды и заполнен водой с образованием полости над ней до уровня датчика. Полость названного котла снизу сообщена посредством трубы с насосом подачи воды, над водой - с турбиной, которая кинематически связана с генератором. Кроме того, теплоэлектростанция оснащена светоотражателями с возможностью направления светового потока на поверхность граней пирамиды. В совокупности это позволяет создать устройство для получения горячей воды, пара, опреснения соленой воды, получение электроэнергии, теплоэнергии и ее аккумулирование. Технический результат достигается тем, что теплоаккумулирующее тело имеет форму пирамиды и выполнено из каменных или бетонных блоков с возможностью их нагрева в дневное время. Мощность теплоэлектростанции увеличивается за счет светоотражающих покрытий расположенных вокруг пирамиды и направленных на ее грани. Увеличение светопоглощающей способности осуществляется за счет вакуумной камеры, которая имеет свойства теплоизолятора, светопоглощающей пленки нанесенной на грани пирамиды и теплоотражающей пленки нанесенной на внутреннее стекло вакуумной камеры.

На чертеже изображена солнечная теплоэлектростанция. Солнечная теплоэлектростанция содержит теплоаккумулирующее тело, светопрозрачное покрытие и арматуру. Теплоаккумулирующее тело выполнено из каменных или бетонных блоков в виде четырехгранной пирамиды 1, причем с образованием полости 5 в центре нее и каналов 4 и 17, отходящих от этой полости 5 к поверхности пирамиды 1. Один из этих каналов выполнен в виде змеевика 4 и соединяет верхнюю точку пирамиды с верхней точкой полости 5. Другие каналы 17 имеют внутри вентиляторы 18 и соединяют нижние точки полости 5 с точками, лежащими на линиях пересечения боковых поверхностей пирамиды с ее основанием. Светопрозрачное покрытие выполнено из стекла в виде вакуумной камеры 2, облегающей поверхность пирамиды 1 со всех ее сторон, кроме основания, причем таким образом, что между ее поверхностью и поверхностью пирамиды 1 образована герметичная полость, которая сообщается с атмосферой через редукционный клапан 19. Кроме того, поверхность вакуумной камеры 2 со стороны пирамиды 1 покрыта светопропускающей и теплоотражающей пленкой 20. В свою очередь, поверхность пирамиды 1 имеет светопоглощающее покрытие 3. Указанная камера 2 сообщена с вакуумным насосом 9. Основание пирамиды 1 изолировано от грунта теплоизоляцией 10. Теплоэлектростанция дополнительно снабжена котлом высокого давления 6, турбиной 14 и генератором электрического тока 13. В полость 5 пирамиды 1 помещен котел высокого давления 6, и посредством подкладок 16 установлен на ее нижней горизонтальной поверхности. Котел 6 оснащен датчиком уровня воды 7 и заполнен водой с образованием полости над ней до уровня датчика. Полость названного котла 6 снизу сообщена посредством трубы 12 с насосом подачи воды 11, полость над водой сообщена с турбиной 14 посредством трубы 15, которая кинематически связана с генератором 13. Кроме того, теплоэлектростанция оснащена светоотражателями 8 с возможностью направления светового потока на поверхность граней пирамиды 1.

Принцип работы теплоэлектростанции следующий. Прямое солнечное излучение и излучение, отраженное от системы зеркал 8, проходя сквозь вакуумную камеру 2 поступает на поверхность пирамиды 1 с нанесенным слоем светопоглащающего материала 3. С помощью вакуумного насоса 9 в вакуумной камере 2 создается регулируемый вакуум. Вакуумная камера 2, являясь теплоизолятором, сохраняет солнечную энергию, поступающую на поверхность пирамиды. Светопропускающая пленка 20, нанесенная на ближайшее стекло к пирамиде, 1 пропускает солнечное излучение и отражает излучение нагреваемой поверхности пирамиды 3. Солнечное излучение, попадая на поверхность пирамиды 3, нагревает ее, часть тепла передается телу пирамиды 1, часть нагревает парогазовый теплоноситель. Нагретый парогазовый теплоноситель поступает в верхнюю точку подкупольного пространства пирамиды 1, откуда в перегретом состоянии с помощью вентиляторов 18 нагнетается в газоподводящий канал 4 и, отдав часть тепла телу пирамиды 1, поступает в полость 5, где находится котел высокого давления 6. Давление в системе циркуляции парогазовой смеси поддерживается редукционным клапаном 19, сообщенным с атмосферой. По трубе 12 с помощью насоса 11 в котел поступает вода, уровень которой регулируется датчиком 7. Обтекая котел 6, нагретый парогазовый теплоноситель отдает энергию воде, находящейся в котле 6. При этом вода преобразуется в пар, который под давлением поступает по трубе 15 на лопатки турбины 14 и приводит ее в движение. Турбина 14 приводит в движение генератор 13. Отработанный пар используют для технических нужд или для опреснения соленой воды. Парогазовый теплоноситель, отдав большую часть энергии котлу с водой 6, вентиляторами 18 нагнетается в канал 4 и выходит по каналам 17 в нижние точки поверхности пирамиды 1. После чего цикл теплообмена повторяется. В течение дня в теле пирамиды 1 аккумулируется тепло. В ночные часы тело пирамиды 1 отдает тепло циркулирующему парогазовому теплоносителю, который в свою очередь продолжает нагревать котел.

Таким образом, приведенные технические решения в совокупности позволяют создать устройство для получения горячей воды, пара, опреснения соленой воды, получение электроэнергии, теплоэнергии и ее аккумулирование.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ ПРИНЯТЫЕ ВО ВНИМАНИЕ:

1. Патент РФ №1601472, F24J 2/42, 25.11.1988 г.;

2. Патент РФ №2223451, F24J 2/42, 06.03.2002 г.

Солнечная теплоэлектростанция, содержащая теплоаккумулирующее тело, светопрозрачное покрытие и арматуру, отличающаяся тем, что теплоаккумулирующее тело выполнено из каменных или бетонных блоков в виде четырехгранной пирамиды, причем с образованием полости в центре нее и каналов, отходящих от этой полости к поверхности пирамиды, один из них выполнен в виде змеевика и соединяет верхнюю точку пирамиды с верхней точкой полости, другие каналы имеют внутри вентиляторы и соединяют нижние точки полости с точками, лежащими на линиях пересечения боковых граней пирамиды с ее основанием, светопрозрачное покрытие выполнено из стекла в виде вакуумной камеры, облегающей поверхность пирамиды со всех ее сторон, кроме основания, причем таким образом, что между ее поверхностью и поверхностью пирамиды образована герметичная полость, которая сообщается с атмосферой через редукционный клапан, кроме того, поверхность вакуумной камеры со стороны пирамиды покрыта светопропускающей и теплоотражающей пленкой, в свою очередь, поверхность пирамиды имеет светопоглощающее покрытие, указанная камера сообщена с вакуумным насосом, основание пирамиды изолировано от грунта теплоизоляцией, теплоэлектростанция дополнительно снабжена котлом высокого давления, который помещен в полость пирамиды и посредством подкладок установлен на ее нижней горизонтальной поверхности, котел оснащен датчиком уровня воды и заполнен водой с образованием полости над ней до уровня датчика, полость названного котла снизу сообщена посредством трубы с насосом подачи воды, полость котла над водой сообщена с турбиной, которая кинематически связана с генератором, кроме того, теплоэлектростанция оснащена светоотражателями с возможностью направления светового потока на поверхность граней пирамиды.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области возобновляемых источников энергии. Гелиоветровая энергетическая установка содержит лопастную ветровую турбину с вертикальной осью вращения, расположенную внутри ветронаправляющего аппарата с нижней и верхней крышками, электрогенератор на оси лопастной ветровой турбины и фотоэлектрический преобразователь световой энергии, установленный на верхней крышке.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электрических машинах с постоянными магнитами и солнечными модулями. Технический результат заключается в более полном использовании энергии солнечных модулей и увеличении их мощности, в снижении ЭДС самоиндукции и реакции торможения ротора при взаимодействии с магнитным полем статора.

Изобретение относится к энергетике, более конкретно - к возобновляемым источникам энергии на основе солнечных башенных электростанций (гелиотермических электростанций), реализующих термодинамический цикл, например, Ренкина или Стирлинга.

Изобретение относится к электротехнике, лазерной и оптоволоконной технике. Устройство для генерирования и передачи по оптоволоконной линии электромагнитных колебаний заданной частоты (в том числе и промышленной частоты) на основе аппроксимации синусоидальной функции последовательностью импульсных функций с использованием силового и информационного каналов содержит: блок управления, блок генерирования и инжектирования импульсов силового светового потока лазерной частоты, блок генерирования и инжектирования информационных импульсов светового потока лазерной частоты, оптоволоконную линию передачи силового светового потока лазерной частоты, оптоволоконную линию передачи информационного светового потока лазерной частоты, фотовольтаический приемник импульсов силового светового потока лазерной частоты, фотовольтаический приемник импульсов информационного светового потока лазерной частоты, схему формирования периодического электрического выходного сигнала заданной частоты Выходной сигнал устройства формируется из последовательности электрических импульсов одинаковой длительности.

Группа изобретений относится к области энергетического обеспечения летательного аппарата тяжелее воздуха при помощи солнечных батарей. Предложен способ энергетического обеспечения летательного аппарата тяжелее воздуха, основанный на использовании электрических двигателей и солнечных батарей, выполненных с возможностью улавливания рассеянного и отраженного светового излучения как от подстилающей поверхности, так и от находящегося выше или ниже летательного аппарата облачного покрова.

Группа изобретений относится к наружной облицовочной панели здания, кровельному покрытию, блоку электрического соединения для наружной облицовочной панели здания, наборам для соединения с преобразователем панелей, оснащенных фотогальваническим устройством, электрическому устройству.

Изобретение относится к возобновляемым источникам энергии, а именно к комбинированным ветро- и солнечно-энергетическим установкам, снабжающей помещение комфортной температурой, естественным освещением и электроэнергией при выращивании с.-х.

Изобретение относится к области преобразования солнечной энергии в электрическую, в первую очередь к конструкции солнечных электростанций. В солнечной электростанции двухсторонние солнечные модули установлены на горизонтальной поверхности в экваториальной области от 30° ю.

Изобретение относится к гелиотехнике, в частности к солнечным модулям с концентраторами солнечного излучения для получения электричества и тепла. Технический результат состоит в повышении удельной мощности приемника за счет отсутствия потерь энергии на блокировку и затенение в отклоняющей оптической системе.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим машинам с постоянными магнитами и солнечными модулями. Технический результат – повышение эффективности работы.

Изобретение относится к гелиоэнергетике, в частности к устройствам, предназначенным для поглощения солнечной энергии с последующим преобразованием в тепловую энергию, в частности к солнечным коллекторам с принудительной циркуляцией, и может быть использовано в системах отопления и горячего водоснабжения.

Устройство для нагрева теплоносителя содержит реакционную камеру с топливной смесью порошков гидрида лития, алюминия, никеля. Оно оснащено источником нагрева реакционной камеры, которая снабжена датчиком температуры и выполнена с возможностью теплового контакта с теплоносителем.

Изобретение относится к энергетике, более конкретно - к возобновляемым источникам энергии на основе солнечных башенных электростанций (гелиотермических электростанций), реализующих термодинамический цикл, например, Ренкина или Стирлинга.

Изобретение относится к теплотехнике, в частности для использования в установках для нагревания и нагнетания воздуха в рециркуляционных нагревательных установках, а именно в камерных сушилках для древесины.

Изобретение относится к гелиоэнергетике, и может быть использовано в солнечных установках для преобразования солнечной энергии в тепловую, и направлено на повышение эффективности теплопередачи.

Изобретение относится к гелиоэнергетике и может быть использовано в солнечных установках для преобразования солнечной энергии в тепловую. Солнечный водонагреватель содержит многосекционные теплообменники, выполненные в виде коаксиальных стеклянных трубок, в межтрубном пространстве которых создан вакуум.

Солнечная электростанция содержит основание, на котором на опорном подшипнике установлен вертикальный вал с рамой. На верхнем конце вертикального вала установлена радиальная муфта, на которой закреплена солнечная фотобатарея, закрепленная под углом к плоскости горизонта, равным половине максимального зенитального угла солнца, и разделенная на две равные части, между которыми закреплена вертикальная пластина, преимущественно с отражающей поверхностью.

Изобретение относится к области преобразования солнечной энергии в электрическую, в первую очередь к конструкции солнечных электростанций. В солнечной электростанции двухсторонние солнечные модули установлены на горизонтальной поверхности в экваториальной области от 30° ю.

Изобретение относится к средствам преобразования энергии солнечного излучения в электроэнергию. Водно-солнечная электростанция, использующая в качестве теплового агента нагреваемую солнечным излучением воду, включает теплообменник, паровую турбину и электрогенератор.

Изобретение относится к способам извлечения петротермальной энергии с последующим применением в системах теплоснабжения и хладоснабжения. Из скважины с температурным градиентом по обсадной трубе теплоноситель подается в подземный котел-теплообменник, нагревается, поднимается по концентрично опущенной в обсадную трубу трубе и передает тепло потребителю при помощи теплового насоса.

Изобретение относится к области энергетики, в частности к устройствам для получения тепловой, электрической энергии, ее аккумулирования, а также для опреснения соленой воды, сушки овощей и фруктов. Солнечная теплоэлектростанция имеет форму пирамиды, находящейся под вакуумным стеклянным куполом. Теплоаккумулирующее тело пирамиды выполнено из каменных или бетонных блоков. В центре пирамиды образована полость, от которой отходят каналы к поверхности пирамиды. Светопрозрачное покрытие выполнено из стекла в виде вакуумной камеры, облегающей поверхность пирамиды со всех ее сторон, кроме основания. Поверхность вакуумной камеры со стороны пирамиды покрыта светопропускающей и теплоотражающей пленкой. В свою очередь, поверхность пирамиды имеет светопоглощающее покрытие. Указанная камера сообщена с вакуумным насосом. Основание пирамиды изолировано от грунта теплоизоляцией. В полость пирамиды помещен котел высокого давления. Котел оснащен датчиком уровня воды и заполнен водой с образованием полости над ней до уровня датчика. Полость названного котла снизу сообщена посредством трубы с насосом подачи воды, над водой - с турбиной, которая кинематически связана с генератором. Кроме того, теплоэлектростанция оснащена светоотражателями с возможностью направления светового потока на поверхность граней пирамиды. Технический результат заключается в получении горячей воды, пара, электроэнергии, тепловой энергии и ее аккумулирования. 1 ил.

Наверх