Patent WO-2023234910-A1 (WO)
Title: Procédé de conversion d'énergie thermique externe en travail mécanique et dispositif de mise en oeuvre du procédé
Inventor: BILETSKYI VIKTOR
IPC: F01K27/00
Filed: 2023-04-21
Abstract: L'invention se rapporte au domaine de la conversion de l'énergie thermique externe, en particulier aux procédés et dispositifs permettant de convertir une énergie thermique externe en travail mécanique, et elle peut être utilisée pour créer des dispositifs et des systèmes de production et de pompage d'énergie. L'objet de l'invention concerne un procédé de conversion d'une énergie thermique externe en un travail mécanique, le procédé comprenant l'utilisation d'un fluide caloporteur et d'un absorbeur de chaleur comme fluides de travail, le chauffage du fluide caloporteur, le transfert d'une énergie thermique du fluide caloporteur à l'absorbeur de chaleur en mélangeant le fluide caloporteur avec l'absorbeur de chaleur dans des chambres de travail, la conversion de l'énergie thermique de l'absorbeur de chaleur liquide en une énergie potentielle d'une vapeur d'absorbeur de chaleur par son évaporation, et le procédé, selon l'invention, comprend : l'utilisation, en tant qu'absorbeur de chaleur, d'un absorbeur de chaleur liquide facilement évaporable qui est insoluble ou faiblement soluble dans le fluide caloporteur ; le transfert de l'absorbeur de chaleur liquide vers un dispositif d'alimentation ; l'acheminement de l'absorbeur de chaleur vers une couche du fluide caloporteur suivie de l'évaporation de l'absorbeur de chaleur et du stockage de la vapeur de l'absorbeur de chaleur au-dessus d'une surface du fluide caloporteur ; la conversion de l'énergie du flux du fluide caloporteur, créée sous la pression de la vapeur de l'absorbeur de chaleur et due à la redistribution de la pression de la vapeur de l'absorbeur de chaleur entre les chambres de travail, en travail mécanique à l'aide d'une machine hydraulique ; le refroidissement et la condensation de la vapeur de l'absorbeur de chaleur évacuée à l'état liquide de manière à la rendre réutilisable. L'objet de l'invention concerne également un dispositif de conversion d'énergie thermique externe en travail mécanique, le dispositif comprenant un fluide caloporteur, un absorbeur de chaleur, une source de chaleur qui transfère l'énergie thermique externe au fluide caloporteur, des conduites de raccordement qui relient tous les éléments du dispositif, et le dispositif, selon l'invention, comprend en outre : deux chambres de travail ; deux dispositifs d'alimentation, des soupapes commandées et des clapets antiretour, un dispositif de stockage et de distribution configuré pour stocker l'absorbeur de chaleur liquide et le transférer alternativement aux dispositifs d'alimentation au moyen des soupapes commandées, les dispositifs d'alimentation étant disposés dans les chambres de travail et configurés pour transférer l'énergie thermique à l'absorbeur de chaleur liquide dans le dispositif d'alimentation à partir du fluide caloporteur qui se trouve à l'extérieur dans la chambre de travail, ainsi que pour évaporer partiellement l'absorbeur de chaleur et pour acheminer, sous l'effet d'une pression de vapeur, le reste de l'absorbeur de chaleur liquide vers une couche du fluide caloporteur disposée dans la chambre de travail, et les chambres de travail étant configurées pour que le fluide caloporteur transfère l'énergie thermique à l'absorbeur de chaleur, suivie de l'évaporation de l'absorbeur de chaleur et du stockage de la vapeur de l'absorbeur de chaleur au-dessus d'une surface du fluide caloporteur ; une machine hydraulique accouplée aux chambres de travail au moyen des clapets antiretour et configurée pour convertir le flux de fluide caloporteur provenant des chambres de travail en travail mécanique, un condenseur configuré pour condenser la vapeur de l'absorbeur de chaleur provenant des chambres de travail au moyen des soupapes commandées jusqu'à l'état liquide et pour acheminer l'absorbeur de chaleur à l'état liquide condensé vers le dispositif de stockage et de distribution au moyen des soupapes commandées, une unité de commande, des capteurs de niveau, des capteurs de température, l'unité de commande étant configurée pour commander le démarrage et l'arrêt du dispositif au moyen des soupapes commandées, pour réguler le niveau de remplissage de la chambre de travail avec le fluide caloporteur au moyen des capteurs de niveau, pour réguler la température du fluide caloporteur et la température de condensation de l'absorbeur de chaleur au moyen des capteurs de température. Un objectif technique de l'invention consiste à fournir un procédé et un dispositif permettant de convertir une énergie thermique externe en un travail mécanique et d'éviter les pertes de fluides de travail, d'éviter la restriction des types de fluides de travail appropriés, de limiter les coûts mécaniques et d'augmenter l'efficacité globale du procédé et du dispositif.