ЗАМКНУТЫЙ КОНТУР ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ

Полезная модель относится к области энерготехники, конкретнее - к устройствам для выработки электроэнергии с использованием низкопотенциального тепла, например, к бинарным геотермальным электростанциям.
Известны замкнутые контуры энергетических установок, содержащие конденсатор, испаритель, насос и турбину, при этом контур заполнен рабочим телом - фреоном 22 (см., например, А.С. СССР №188220 по кл. F02j зa 1966 г.).
К недостаткам известных контуров следует отнести обусловленные физико-химическими свойствами выбранного рабочего тела токсичность и воздействие на озоновый слой.
4
Наиболее близким к предложенному техническому решению по технической сущности и достигаемому эффекту является замкнутый контур энергетической установки, реализующий цикл Ранкина, содержащий конденсатор, испаритель, насос и турбину и заполненный рабочим телом в виде фторированного углеводорода, например, тетрафторметан CF (см., например, патент США №7100380 по кл. F25В 1/00 за 2006 г.).
При повышенных удельных характеристиках цикла использование тетрафторметана из-за его пожаро и взрывоопасности требует дополнительных ограничительных мер, что удорожает изготовление контура и его обслуживание.
Задачей полезной модели является устранение указанного недостатка и уменьшение затрат на изготовление и обслуживание контура.
2
2
4
Поставленная задача решается благодаря тому, что в известном замкнутом контуре энергетической установки, содержащем конденсатор, испаритель, насос и турбину и заполненный рабочим телом, рабочее тело представляет собой гидрофторированный углеводород, например, 1,1,1,2-тетрафторэтан СFН (R-134a).
Использование R-134a, благодаря его свойствам:
1. Температура кипения - 26,5°С
2. Критическая температура- 101,5°С
3. Потенциал разрушения озонового слоя - ОДР=0
4. Потенциал глобального потепления GWP=1300
рз
3
5. Нетоксичность ПДК=1000 мг/м,
Не требует дополнительных ограничительных мер в конструкции контура и в его обслуживании.
На чертеже схематично представлен предложенный контур.
Контур содержит связанные магистралями конденсатор 1, испаритель 2, насос 3 и турбину 4.
Контур работает аналогично прототипу и в нем, благодаря подводу тепла в испарителе 2 и отводу тепла в конденсаторе 1 низкотемпературное тепло срабатывается на турбине 4, вырабатывающей электроэнергию.
Проведенные макетные испытания замкнутого контура, заполненного R-134a (см. Отчет №01200809379 «Разработка методов утилизации геотермальных ресурсов на основе бинарного цикла», Москва, «Геотерм-ЭМ», 2008 г.), подтвердили высокие удельные характеристики цикла.