СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ И ЭНЕРГОУЗЕЛ ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
METHOD AND POWER UNIT FOR ENERGY CONVERSION

FIELD: power engineering; all industries and agriculture for heat, (cold) and mechanical (electrical) energy generation includes use of medium waste potential heat of exhaust gases from external-combustion engines, focused solar beams, household electric range, etc. SUBSTANCE: heat pump is driven by Rankine-cycle thermodynamic unit whose nonreclaimed heat is consumed by heat pump along its mechanical energy, and heat pump produces mechanical energy, total output of heat (cold), and mechanical energy being higher than unity due to the fact that mechanical energy is generated immediately after heat supplied is conveyed to load so that part of atmosphere heat energy is involved in thermodynamic cycle. With heat supplied to steam boiler, energy of steam produced intensively grows without consuming mechanical energy from Rankine-cycle unit. In proposed cycle, air compression in ejector by means of water steam causes conversion of kinetic energy of steam jet in nozzle into heat again thereby fully saving heat supplied earlier and part of source energy of steam. Bulk of this steam energy is transmitted to air compressed in ejector practically at no cost. The result is that after heat initially supplied to steam boiler is conveyed to user from combined-cycle scheme, heat is transferred from atmosphere by heat-pump condenser (chamber of ejector), and great amount of energy appears which is easily converted to mechanical energy by heat-pump turbine. When amount of heat taken from combined-cycle scheme is greater than that of heat supplied to boiler, energy saved in the process (in the form of air pressure) can be converted to mechanical energy again at the same time producing (downstream of turbine) in amount equal to quantity of mechanical energy obtained, this affording production of all kinds of energy from heat, including most valuable mechanical energy, with efficiency higher than 100% since even still hot combustion products of boiler furnace can be fed to ejector inlet without heat loss at maximum pressure of about 5 kgf/sq.cm and steam temperature of 150 C within steam boiler whose walls may be used as coolers. Actual thermal capacity of unit for same consumption of available heat can be raised three times considering that its serviceability will be ensured when using not only fresh water but any other (for example sea) water as working medium. Sea water can be twice demineralized without consuming heat energy or introducing additional design modifications, that is, ideally. EFFECT: enlarged functional capabilities; reduced cost and improved efficiency. 19 cl, 1 dwg
2
o
Изобретение относитс  к энергетике и могут найти широкое применение в любых отрасл х промышленности и сельском хоз йстве дл  одновременного производства тепла, холода и механической/электрической/ энергии при использовании в том числе и бросового среднепотенциального тепла: выхлопных газов ДВС, сфокусированных солнечных лучей, бытовой плиты и т.д., с одновременной полной регенерацией тепла и холода при вентил ции и кондиционировании жилых помещений, снабжением гор чей водой систем отоплени  и дл  бытовых нужд и сжатым воздухом пневмоинструментов, а также попутной реализацией без затрат на это тепловой энергии, технологий по разделению растворов на их фракции методом возгонки, что равносильно увеличению исходного количества тепла до трех раз в сравнении с традиционным способами трансформации этого тепла при попутной выработке электричества простейшими освоенными в промышленности конструктивными средствами в количестве достаточном дл  привода электроприборов, в частности жилого хуторного или дачного дома, отапливаемого местным и ли привозных топливом при отсутствии там линий электропередач. Сущность изобретени : дл  привода теплового насоса используетс  теплосилова  установка, работающа  по термодинамическому циклу Ренкина, неиспользованное тепло которого и вс  механическа  энерги  потребл етс  тепловым насосом, а механическую энергию вырабатывает тепловой насос, причем суммарна  выработка тепловой/и холода/и механической энергии получаетс  больше 1 за счет того, что выработка механической энергии начинаетс  после отдачи подведенного тепла его потребителю, в св зи с чем в термодинамический цикл вовлекаетс  часть океана тепловой энергии окружающей среды. Это стало возможным в св зи с тем, что при подводе тепла в паровой котел энерги  выработанного пара интенсивно растет без затраты на это механической энергии, но если в традиционной системе теплосиловой установки, работающей по циклу Ренкина, имеет место превращение располагаемого тепла пара в механическую энергию на паровой турбине за счет наличи  этой бесплатной энергии, то в предлагаемой схеме со сжатием воздуха в эжекторе с помощью вод ного пара кинетическа  энерги  струи пара в сопле эжектора вновь превращаетс  в тепловуо, обеспечива  полную сохранность подведенного ранее тепла и части исходной энергии пара, но принципиально важным здесь  вл етс  то, что больша  часть этой энергии пара передаетс  сжатому в эжекторе, по сути дела бесплатно, воздуху. Это приводит к тому, что после отвода потребителю от парогаза первоначально подведенного в паровой котел тепла во-первых, имеем тепло перекаченное из атмосферы компрессором теплового насоса/камера смешени  эжектора: / и, во-вторых, значительную часть энергии которую на турбине топливого насоса легко превратить в механическую энергию. При отборе тепла от парогаза в количестве большем, чем его было подведено в паровом котле, имеем возможность нерасходованную при этом энергию/в виде давлени  воздуха /превратить в механическую энергию, но с попутным получением холода, /за турбиной/ в количестве равном количеству полученной механической энергии, что и обеспечивает получение из тепловой энергии суммарного количества всех видов энергии, в том числе и самой ценной механической энергии с КПД больше 100%, т.к. даже еще гор чие продукты сгорани  топки парового котла могут быть поданы на вход в эжектор, обеспечива  полное отсутствие потерь тепла при максимальном давлении в паровом котле примерно 5 кгс/см и температуре пара 150С, а следовательно и стенок парового котла, на которые можно ставить кухонную посуду и приготовл ть в ней пищу. Реальна  теплова  мощность энергоузла при тех же затратах располагаемого тепла может быть как бы увеличена в три раза, если иметь в виду, что дл  обеспечени  работоспособности энергоузла безразлично будет, если в качестве одного из рабочих тел будет использоватьс  пресна  или, например, морска  вода. Действительно, дважды обеспечива  передачу тепла в виде пара дважды можно обеспечить опреснение морской воды без каких-либо затрат тепловой энергии и дополнительных конструктивных средств, т.е. идеально. Первый раз при передаче тепла из парового котла парогазу после эжектора и второй раз от парогаза к нагреваемому воздуху отапливаемого помещени  в ваккуумно-паровой системе отоплени .