RU16768U1 - GRAVITY-HEAT POWER PLANT - Google Patents
GRAVITY-HEAT POWER PLANT Download PDFInfo
- Publication number
- RU16768U1 RU16768U1 RU2000122871/20U RU2000122871U RU16768U1 RU 16768 U1 RU16768 U1 RU 16768U1 RU 2000122871/20 U RU2000122871/20 U RU 2000122871/20U RU 2000122871 U RU2000122871 U RU 2000122871U RU 16768 U1 RU16768 U1 RU 16768U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipeline
- power plant
- gravity
- air
- turbine
- Prior art date
Links
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
Гравитационно-тепловая электростанция, содержащая замкнутый трубопровод, высотой Н, турбину и электрогенератор, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит резервуары с соплами для вспрыска теплоносителя в верхней и нижней частях трубопровода, тепловой насос, расположенный в нижней части трубопровода, и холодильный агрегат, расположенный в верхней части трубопровода, причем высота трубопровода удовлетворяет условию:где ΔT - заданный период температур, с= 1 кДж/(кг•град) - теплоемкость воздуха при постоянном давлении, g = 9,8 м/с- ускорение свободного падения.Gravity-thermal power plant containing a closed pipeline, H high, a turbine and an electric generator, characterized in that it further comprises tanks with nozzles for coolant injection in the upper and lower parts of the pipeline, a heat pump located in the lower part of the pipeline, and a refrigeration unit located in the upper part of the pipeline, and the pipeline height satisfies the condition: where ΔT is the specified temperature period, s = 1 kJ / (kg • deg) is the heat capacity of air at constant pressure, g = 9.8 m / s accelerator free fall.
Description
Гравитационно-тепловая электростанцияGravity Thermal Power Station
20001228712000122871
F03G7/04 F03G7 / 04
Полезная модель относится к области энергетики, в частности, к системам получения электроэнергии, а именно к гравитационным системам, может быть использовано в качестве резервного источника энергии.The utility model relates to the field of energy, in particular, to systems for generating electricity, namely to gravity systems, can be used as a backup source of energy.
Известно устройство, содержащее два шахтных ствола (трубопровода), теплообменник, турбину и генератор (см. патент США №4137719 МПК F03G 7/04, опубл. 1977 )A device is known that contains two shaft shafts (pipelines), a heat exchanger, a turbine and a generator (see US patent No. 4137719 IPC F03G 7/04, publ. 1977)
Недостатком устройства являются трудности с подачей тепла к теплообменнику, размещенному на дне щахт.The disadvantage of this device is the difficulty in supplying heat to a heat exchanger located at the bottom of the shafts.
Известена гравитационно-тепловая электростанция, которая содержит два трубопровода, верхняя и нижняя точки которых разнесены по высоте на величину Н, и за счет естественных перепадов температур в природных условиях верхняя точка трубопроводов имеет температуру Тз, а нижняя точка трубопровода имеет температуру Tj. Так как Т2 TI возникает воздушный поток, который пропускают через турбину, соединеннз о с электрогенератором (см. журнал Электричество и жизнь, №2, Издательство Знак, М. 2000 с.2, прототип).A gravitational thermal power plant is known which contains two pipelines, the upper and lower points of which are spaced apart in height by H, and due to natural temperature differences in natural conditions, the upper point of the pipelines has a temperature Tz, and the lower point of the pipeline has a temperature Tj. Since T2 TI, an air stream arises which is passed through a turbine connected to an electric generator (see Journal of Electricity and Life, No. 2, Znak Publishing House, M. 2000, p.2, prototype).
Недостатком прототипа являются низкие естественные перепады температур, низкий КПД преобразования тепла в работу, низкий уровень электроэнергии.The disadvantage of the prototype are low natural temperature differences, low efficiency of the conversion of heat to work, low electricity level.
Данная полезная модель устраняет указанные недостатки.This utility model eliminates these disadvantages.
Техническим результатом полезной модели является повыщение эффективности преобразования гравитационно-тепловой энергии в электрическую.The technical result of the utility model is to increase the efficiency of converting gravitational-thermal energy into electrical energy.
Технический результат достигается тем, что гравитационнотепловая электростанция, содержащая замкнутый трубопровод высотой Н, турбину и электрогенератор, дополнительно содержит резервуары с соплами для вспрыска теплоносителя в верхней и нижней частях трубопровода.The technical result is achieved by the fact that the gravitational thermal power plant, containing a closed pipeline of height H, a turbine and an electric generator, further comprises reservoirs with nozzles for injecting coolant in the upper and lower parts of the pipeline.
тепловой насос, расположенный в нижней части трубопровода и холодильный агрегат, расположенный в верхней части трубопровода, причёмa heat pump located in the lower part of the pipeline and a refrigeration unit located in the upper part of the pipeline, and
высота трубопровода удовлетворяет условию Я , где AT - заданныйthe pipeline height satisfies the condition I, where AT is the given
период температур, Ср 1 кДж / (кг-град) - теплоёмкость воздуха приtemperature period, Cp 1 kJ / (kg deg) - heat capacity of air at
ПОСТОЯННОМ давлении, ,8 м/сек - ускорение свободного падения.CONSTANT pressure,, 8 m / s - acceleration of gravity.
Сущность полезной модели заключается в том, что, подогревая дополнительно восходящий поток на AT, а нисходящий поток, охлаждая на величину -AT, удается получить дополнительный перепад температуры между потоками 2АТ. За счет этого получается выигрыш в работе электростанции АА. При этом на дополнительный нагрев и охлаждение требуется потратить работу А, Использование для этих целей именно теплового насоса и холодильного агрегата, которые работают по обратному циклу Карно, позволяет свести эти потери к минимуму.The essence of the utility model lies in the fact that by heating an additional upstream stream at AT, and the downstream stream, cooling by the value of -AT, it is possible to obtain an additional temperature difference between the 2AT flows. Due to this, a gain in the work of the AA power plant is obtained. At the same time, it is required to spend the work A on additional heating and cooling. The use of a heat pump and a refrigeration unit for these purposes, which operate according to the reverse Carnot cycle, allows these losses to be minimized.
Анализ показал, что для оптимального режима AT должно бытьThe analysis showed that for optimal AT mode should be
выбрано из соотношения: АТс, -, где ,8 м/с - ускорение свободногоselected from the ratio: ATs, -, where, 8 m / s - acceleration of free
падения, Дэю/(кг-град) - теплоемкость воздуха при постоянном давлении.fall, Day / (kg-deg) - heat capacity of air at constant pressure.
Сущность полезной модели поясняется на фиг.1, где приведена в разрезе гравитационно-тепловая электростанция (вид сбоку), а на фиг.2 . приведена фронтальная проекция электростанции.The essence of the utility model is illustrated in figure 1, which shows in the context of a gravitational thermal power plant (side view), and figure 2. The frontal projection of the power plant is shown.
Электростанция устроена следующим образом. Вдоль крутого склона горы размещены две параллельные трубы 1 и 2, заполненные газом или воздухом. Вверху и внизу трубы соединены между собой при помощи резервуаров 5 и 6, образуя замкнутый трубопровод. К резервуару 5 присоединена ветровая турбина 3 с электрогенератором 4 и тепловой насос 7, а к резервуару 6 присоединен холодильный агрегат 8. Резервуары содержат сопла и системы вспрыска теплоносителя. На фиг. 1 и фиг 2 они не показаны.The power plant is arranged as follows. Along the steep slope of the mountain are two parallel pipes 1 and 2, filled with gas or air. Above and below the pipes are interconnected using tanks 5 and 6, forming a closed pipeline. A wind turbine 3 with an electric generator 4 and a heat pump 7 are connected to the reservoir 5, and a refrigeration unit 8 is connected to the reservoir 6. The reservoirs contain nozzles and coolant injection systems. In FIG. 1 and 2, they are not shown.
Электростанция работает следующим образом. В трубу 1 снизу из резервуара 5 впрыскивается теплоноситель (теплая вода), а сверху в трубу 2 - холодный теплоноситель (вода) из резервуара 6. В результате возникает разность температуры воздуха в трубопроводах 1 и 2, и более тяжелый столб воздуха по трубе 2 опускается вниз, а более легкий столб воздуха по трубе 1 поднимается вверх по правилам сообщающихся сосудов. Возникает ветерсквозняк, который вращает турбину 3. В установившемся режиме количество теплой воды, поднятой вверх в резервуар 6, равно количеству холодной воды, упавшей вниз в резервуар 5. Когда температзфа воды в резервуарах 5 и 6 выравнивается, то ветер исчезает, и турбина останавливается. Такие установки способны работать при ничтожных перепадах температуры. Тепловой насос 7 обеспечивает дополнительный подогрев воздуха, поднимающегося по трубе 1, относительно температуры наружного воздуха, а холодильный агрегат 8 обеспечивает дополнительное охлаждение воздуха, который опускается вниз по трубе 2. В результате мощность электростанции может быть увеличена в 1,5-2 раза.The power plant operates as follows. The coolant (warm water) is injected into the pipe 1 from the bottom of the tank 5, and the coolant (water) from the tank 6 is injected from the top 2 into the pipe 2. As a result, the air temperature in the pipelines 1 and 2 is different, and the heavier air column through the pipe 2 is lowered down, and a lighter column of air through the pipe 1 rises up according to the rules of communicating vessels. A wind draft occurs, which rotates the turbine 3. In the steady state, the amount of warm water raised up into the tank 6 is equal to the amount of cold water falling down into the tank 5. When the temperature of the water in the tanks 5 and 6 is equalized, the wind disappears and the turbine stops. Such installations are capable of operating at negligible temperature changes. The heat pump 7 provides additional heating of the air rising through the pipe 1, relative to the outside temperature, and the refrigeration unit 8 provides additional cooling of the air, which drops down the pipe 2. As a result, the power of the power plant can be increased by 1.5-2 times.
Приведем примерный расчет электростанции для случая, когдаН 2 км, диаметр труб D - бм, при естественном перепаде температуры AT и дополнительном перегреве ATj . Тогда суммарный перепад температур составит Гу . Работа А, которую совершит газовый потокWe give an approximate calculation of a power plant for the case when Н 2 km, pipe diameter D - bm, with a natural temperature difference AT and additional overheating of ATj. Then the total temperature difference will be Gu. Work A, which will perform a gas stream
за один цикл, составит величину: 4 т здесь р 1,29for one cycle, will be: 4 t here p 1.29
кг/м - плотность воздуха, Т . В результате работа за цикл составляет 160 МДж. Если принять, что длительность цикла составляет 100 с, то мощность турбины составляет 1,6 МВт.kg / m - air density, T. As a result, the work per cycle is 160 MJ. If we assume that the cycle duration is 100 s, then the turbine power is 1.6 MW.
Данная полезная модель найдет широкое применение в ряде регионов России не только как резервный источник электроэнергии, но и как основной, т.к. Россия является одной из самых холодных стран мира.This utility model will find wide application in a number of regions of Russia, not only as a backup source of electricity, but also as the main one, as Russia is one of the coldest countries in the world.
Л гг2АТк.L gg2atk.
Claims (1)
где ΔT - заданный период температур, ср = 1 кДж/(кг•град) - теплоемкость воздуха при постоянном давлении, g = 9,8 м/с2 - ускорение свободного падения. Gravity-thermal power plant containing a closed pipeline, H high, a turbine and an electric generator, characterized in that it further comprises tanks with nozzles for coolant injection in the upper and lower parts of the pipeline, a heat pump located in the lower part of the pipeline, and a refrigeration unit located in the upper part of the pipeline, and the height of the pipeline satisfies the condition:
where ΔT is the given temperature period, with p = 1 kJ / (kg • deg) is the heat capacity of air at constant pressure, g = 9.8 m / s 2 is the acceleration of gravity.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000122871/20U RU16768U1 (en) | 2000-09-08 | 2000-09-08 | GRAVITY-HEAT POWER PLANT |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000122871/20U RU16768U1 (en) | 2000-09-08 | 2000-09-08 | GRAVITY-HEAT POWER PLANT |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU16768U1 true RU16768U1 (en) | 2001-02-10 |
Family
ID=48277110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000122871/20U RU16768U1 (en) | 2000-09-08 | 2000-09-08 | GRAVITY-HEAT POWER PLANT |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU16768U1 (en) |
-
2000
- 2000-09-08 RU RU2000122871/20U patent/RU16768U1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Xu et al. | Thermodynamic analysis of a novel liquid carbon dioxide energy storage system and comparison to a liquid air energy storage system | |
| US10519923B2 (en) | Near isothermal combined compressed gas/pumped-hydro electricity storage with waste heat recovery capabilities | |
| JP6196230B2 (en) | Thermal energy converter | |
| KR100303550B1 (en) | Thermal regeneration device | |
| US6318065B1 (en) | System for chilling inlet air for gas turbines | |
| ES2619639T3 (en) | Energy storage and transport | |
| US5694774A (en) | Solar energy powerplant | |
| US20160298495A1 (en) | Adiabatic Salt Electric Energy Storage | |
| US20050076639A1 (en) | Cryogenic cogeneration system | |
| JP2015500429A5 (en) | ||
| Grange et al. | Simulation of a hybrid solar gas-turbine cycle with storage integration | |
| Ebrahimi et al. | Introducing a novel integrated cogeneration system of power and cooling using stored liquefied natural gas as a cryogenic energy storage system | |
| JP2009197783A (en) | Various energy conservation cycle combined engine | |
| FI72181B (en) | FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER ATT LYFTA VATTEN FOER ATT BILDAENERGI | |
| CN204663783U (en) | Ocean thermal energy hydraulic generating equipment | |
| US4475342A (en) | Method and means for lifting water and generating power therefrom | |
| RU16768U1 (en) | GRAVITY-HEAT POWER PLANT | |
| WO2024104361A1 (en) | Method and apparatus for generating power by air temperature difference | |
| CN204386829U (en) | Thermo-electric generation equipment | |
| US20170257006A1 (en) | Sub-Terranean Updraft Tower (STUT) Power Generator | |
| CN105305885A (en) | High-temperature gas cooled nuclear reactor temperature-difference power station | |
| RU2234618C2 (en) | Gravitation steam-power hydroelectric station | |
| ES2586684T3 (en) | Thermal Energy Conversion Plant | |
| CN204404523U (en) | The air heater of compressed air energy storage power generating system | |
| RU2500893C1 (en) | System of liquid cooling of power gas turbine high-temperature stage blades |