УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ЗА СЧЕТ ТЕПЛА ОХЛАЖДЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА

1. Устройство производства электроэнергии за счет тепла охлаждения атмосферного воздуха, состоящее из турбины, компрессоров, теплообменников, радиаторов, редукционных клапанов, жидкостного насоса, воздуходувки, генератора электрического тока, отличающееся тем, что выход из входного диффузора (1) связан с входом в воздуходувку (2), выход из которой связан с входом в воздухо-аммиачный теплообменник (3), выход из которого связан с выходным соплом (4); далее выход из аммиачного компрессора (5) связан с входом в аммиачно-углекислый теплообменник (6), выход из которого связан с управляемым редукционным клапаном (8), выход из которого связан с входом в аммиачно-воздушный радиатор (11), выход из которого связан с входом в аммиачный компрессор (5), далее выход из аммиачного компрессора (12) связан с входом в аммиачно-углекислый теплообменник (13), выход из которого связан с редукционным клапаном (15), выход из которого связан с аммиачно-углекислым радиатором (16), выход из которого связан с входом в аммиачный компрессор (12), далее выход из жидкостного углекислого насоса высокого давления (17) связан с входом в углекисло-аммиачный радиатор (18), выход из которого связан с входом в углекисло-аммиачный радиатор (19), выход из которого связан с входом в углекислую турбину (20), выход из которой связан с входом в углекисло-аммиачный теплообменник (21), выход из которого связан с входом в жидкостный углекислый насос высокого давления (17), далее углекислая турбина (20), аммиачный компрессор (5), воздуходувка (2), аммиачный компрессор (12), жидкостный углекислый насос высокого давления (17) и генератор электрического тока (23) - все установлены на одном валу (24).
<mrow><msubsup><mi>T</mi><mn>1</mn><mo>'</mo></msubsup><mo>=</mo><mn>253</mn><mi>K</mi></mrow>
<mrow><msubsup><mi>P</mi><mn>1</mn><mo>'</mo></msubsup><mo>=</mo><mn>1,9645</mn><mfrac><mrow><mi>к</mi><mi>г</mi></mrow><mrow><mi>с</mi><msup><mi>м</mi><mn>2</mn></msup></mrow></mfrac></mrow>
<mrow><msubsup><mi>T</mi><mn>2</mn><mo>'</mo></msubsup><mo>=</mo><mn>343</mn><mi>K</mi></mrow>
<mrow><msubsup><mi>P</mi><mn>2</mn><mo>'</mo></msubsup><mo>=</mo><msubsup><mi>P</mi><mn>3</mn><mo>'</mo></msubsup><mo>=</mo><msubsup><mi>P</mi><mn>4</mn><mo>'</mo></msubsup><mo>=</mo><mn>33,86</mn><mfrac><mrow><mi>к</mi><mi>г</mi></mrow><mrow><mi>с</mi><msup><mi>м</mi><mn>2</mn></msup></mrow></mfrac></mrow>
н
2. Способ производства электроэнергии за счет тепла охлаждения атмосферного воздуха, отличающийся тем, что при помощи аммиачного теплового насоса первого, работающего с параметрами аммиака на входе в аммиачный компрессор (5)
;
обеспечивается отъем тепла от воздуха, находящегося при Т=273K, далее, пары аммиака в аммиачном компрессоре (5) сжимаются и с параметрами на выходе из компрессора
;
поступают в аммиачно-углекислый теплообменник (6), где тепло конденсации паров аммиака передается двуокиси углерода.
<mrow><msubsup><mi>T</mi><mn>1</mn><mo>"</mo></msubsup><mo>=</mo><mn>293</mn><mi>K</mi></mrow>
<mrow><msubsup><mi>P</mi><mn>1</mn><mo>"</mo></msubsup><mo>=</mo><msubsup><mi>P</mi><mn>4</mn><mo>"</mo></msubsup><mo>=</mo><mn>8,79</mn><mfrac><mrow><mi>к</mi><mi>г</mi></mrow><mrow><mi>с</mi><msup><mi>м</mi><mn>2</mn></msup></mrow></mfrac></mrow>
<mrow><msubsup><mi>T</mi><mn>2</mn><mo>"</mo></msubsup><mo>=</mo><mn>313</mn><mi>K</mi></mrow>
<mrow><msubsup><mi>P</mi><mn>2</mn><mo>"</mo></msubsup><mo>=</mo><msubsup><mi>P</mi><mn>3</mn><mo>"</mo></msubsup><mo>=</mo><mn>15,89</mn><mfrac><mrow><mi>к</mi><mi>г</mi></mrow><mrow><mi>с</mi><msup><mi>м</mi><mn>2</mn></msup></mrow></mfrac></mrow>
4
3. Способ производства электроэнергии за счет тепла охлаждения атмосферного воздуха по п. 2, отличающийся тем, что при помощи аммиачного теплового насоса второго, работающего с параметрами аммиака на входе в аммиачный компрессор (12)
;
; обеспечивается отъем тепла от паров углекислого газа, находящегося при Т=303K, далее, пары аммиака в аммиачном компрессоре (12) сжимаются и с параметрами на выходе из компрессора
;
поступают в аммиачно-углекислый теплообменник (13), где тепло конденсации паров аммиака передается двуокиси углерода, обеспечивая регенерацию тепла.
2
3
4
2
кр
303
2
<mrow><msub><mi>P</mi><mn>3</mn></msub><mo>=</mo><mn>120</mn><mfrac><mrow><mi>к</mi><mi>г</mi></mrow><mrow><mi>с</mi><msup><mi>м</mi><mn>2</mn></msup></mrow></mfrac></mrow>
<mrow><msub><mi>P</mi><mn>4</mn></msub><mo>=</mo><mn>72,111</mn><mfrac><mrow><mi>к</mi><mi>г</mi></mrow><mrow><mi>с</mi><msup><mi>м</mi><mn>2</mn></msup></mrow></mfrac></mrow>
<mrow><msub><mi>P</mi><mrow><mi>к</mi><mi>р</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mn>75,34</mn><mfrac><mrow><mi>к</mi><mi>г</mi></mrow><mrow><mi>с</mi><msup><mi>м</mi><mn>2</mn></msup></mrow></mfrac></mrow>
4. Способ производства электроэнергии за счет тепла охлаждения атмосферного воздуха по п. 2, отличающийся тем, что при помощи углекислой турбины (20), рабочим телом в контуре которой является двуокись углерода (CO) с параметрами на входе в углекислую турбину Т=333K;
и с параметрами на выходе из углекислой турбины T=303K;
; т.е. параметры углекислого газа (СО) на выходе из углекислой турбины (20) близки к критическим параметрам углекислого газа (T=304,05K,
), что обеспечивает минимальные потери тепла (Q°=14,7129 кк) при конденсации паров углекислого газа, а значит имеют место минимальные потери тепла при конденсации CO в аммиачно-углекислом радиаторе (16).
ATH-1
ATH-2
3
4
<mrow><msub><mi>P</mi><mn>3</mn></msub><mo>=</mo><mn>120</mn><mfrac><mrow><mi>к</mi><mi>г</mi></mrow><mrow><mi>с</mi><msup><mi>м</mi><mn>2</mn></msup></mrow></mfrac></mrow>
<mrow><msub><mi>P</mi><mn>4</mn></msub><mo>=</mo><mn>72,111</mn><mfrac><mrow><mi>к</mi><mi>г</mi></mrow><mrow><mi>с</mi><msup><mi>м</mi><mn>2</mn></msup></mrow></mfrac></mrow>
<mrow><msub><mi>η</mi><mi>э</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mn>6,0257</mn></mrow><mrow><mn>23,1542</mn></mrow></mfrac><mo>=</mo><mn>0,26.</mn></mrow>
5. Способ производства электроэнергии за счет тепла охлаждения атмосферного воздуха по п. 2, отличающийся тем, что коэффициент теплопроизводительности первого аммиачного теплового насоса, отнимающего тепло от атмосферного воздуха, составляет β=3,878, а также тем, что коэффициент теплопроизводительности второго аммиачного теплового насоса β=15,66, и тем, что коэффициент полезного действия углекислой турбины с параметрами на входе в турбину Т=333K;
и с параметрами на выходе из турбины Т=303K;
с учетом потерь на сжатие жидкой углекислоты составляет