СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕПЛА В ГИДРАВЛИЧЕСКУЮ ЭНЕРГИЮ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1. Способ преобразования тепла в гидравлическую энергию, включающий нагнетание рабочей жидкости в жидкостный резервуар по меньшей мере одного из двух или более пневмогидравлических аккумуляторов (далее - аккумуляторов) со сжатием газа в его газовом резервуаре, расширение газа в газовом резервуаре по меньшей мере одного аккумулятора с вытеснением рабочей жидкости из его жидкостного резервуара, а также подвод тепла к газу и отвод тепла от газа, производимые так, что средняя температура газа при расширении выше, чем при сжатии, отличающийся тем, что тепло к газу подводят, перенося газ через более горячий теплообменник, а отводят тепло от газа, перенося газ через другой, более холодный, теплообменник, причем газ переносят через указанные теплообменники между газовыми резервуарами разных аккумуляторов.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что стенки газового резервуара по меньшей мере одного из аккумуляторов поддерживают более холодными и переносят в него газ через более холодный теплообменник, а стенки газового резервуара другого, по меньшей мере одного, аккумулятора поддерживают более горячими и переносят в него газ через более горячий теплообменник.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что стенки жидкостного резервуара по меньшей мере одного из аккумуляторов и рабочую жидкость в нем поддерживают более холодными, а стенки жидкостного резервуара другого, по меньшей мере одного, аккумулятора и рабочую жидкость в нем поддерживают более горячими.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что рабочую жидкость, вытесняемую по меньшей мере из одного аккумулятора, пропускают через регенерирующий жидкостный теплообменник, а при нагнетании рабочей жидкости в этот аккумулятор ее пропускают через этот же регенерирующий жидкостный теплообменник в обратном направлении.
5. Способ по п.3, отличающийся тем, что более горячую рабочую жидкость отделяют от более холодной рабочей жидкости по меньшей мере одним подвижным теплоизолятором.
6. Способ по п.3, отличающийся тем, что в более холодном жидкостном резервуаре используют одну рабочую жидкость, а в более горячем жидкостном резервуаре используют другую рабочую жидкость, причем эти разные рабочие жидкости разделяют по меньшей мере одним подвижным разделителем.
7. Способ по п.2, отличающийся тем, что используют по меньшей мере три аккумулятора, причем по меньшей мере в двух из них стенки газовых резервуаров поддерживают более холодными и переносят между ними газ со сжатием через более холодный теплообменник.
8. Способ по п.2, отличающийся тем, что используют по меньшей мере три аккумулятора, причем по меньшей мере в двух из них стенки газовых резервуаров поддерживают более горячими и переносят между ними газ с расширением через более горячий теплообменник.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере в одном аккумуляторе стенки газового резервуара отделяют от потока нагретого газа средствами теплозащиты.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что в газовом резервуаре по меньшей мере одного аккумулятора газовым циркуляционным насосом создают вынужденную конвекцию газа.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что вынужденную конвекцию создают, перенося газ газовым циркуляционным насосом по меньшей мере через один теплообменник с отбором газа из газового резервуара указанного аккумулятора и возвратом газа в этот же газовый резервуар.
12. Способ по п.10 или 11, отличающийся тем, что газовый циркуляционный насос приводят в движение гидромотором, который приводят в движение жидкостью, протекающей между этим гидромотором и жидкостным резервуаром по меньшей мере одного из указанных аккумуляторов.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что преобразование проводят по циклу, в котором по меньшей мере на одной стадии от газа отводят тепло с охлаждением газа и по меньшей мере на одной стадии к газу подводят тепло с нагревом газа, причем на стадии с охлаждением газа от него отводят тепло на регенерирующий теплообменник и подводят затем отведенное тепло к газу от регенерирующего теплообменника на стадии с нагревом газа.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что используют горячий теплоноситель в качестве источника тепла и противоточный горячий теплообменник, через который газ при подводе тепла переносят так, что к входящему в теплообменник газу тепло подводится от выходящего из теплообменника теплоносителя, а тепло к выходящему из теплообменника газу подводится от входящего в теплообменник теплоносителя, причем по меньшей мере часть этого же противоточного горячего теплообменника используют в качестве регенерирующего теплообменника, перенося газ через эту часть при охлаждении в одном направлении, а при нагреве - в обратном направлении.
15. Способ по п.1, отличающийся тем, что газ переносят между газовыми резервуарами аккумуляторов, нагнетая жидкость в жидкостный резервуар по меньшей мере одного из этих аккумуляторов и вытесняя жидкость из жидкостного резервуара по меньшей мере одного другого аккумулятора, причем между жидкостными резервуарами этих аккумуляторов создают поток жидкости так, что разница давлений между любыми частями жидкости в этом потоке не превосходит 30% от давления жидкости в том жидкостном резервуаре, в который ее нагнетают, предпочтительно указанная разница не превосходит 5% от указанного давления.
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что указанный поток жидкости создают посредством гидропреобразователя, имеющего не менее трех жидкостных портов, причем два его порта соединяют с жидкостными портами аккумуляторов, между которыми создают указанный поток жидкости и приводят его в движение другим потоком жидкости, протекающей по меньшей мере через один другой его порт.
17. Способ по п.15, отличающийся тем, что используют по меньшей мере один аккумулятор, включающий по меньшей мере два жидкостных резервуара, отделенных одним общим поршневым разделителем от одного газового резервуара, причем указанный поток жидкости создают, поддерживая по меньшей мере в одном жидкостном резервуаре этого аккумулятора давление жидкости больше, чем давление газа в газовом резервуаре этого же аккумулятора, и в другом, по меньшей мере в одном, жидкостном резервуаре этого аккумулятора давление меньше, чем указанное давление газа.
18. Способ по п.16, отличающийся тем, что для нагнетания и вытеснения рабочей жидкости используют средства подачи и приема жидкости, включающие линию с первым давлением и линию со вторым давлением, большим, чем первое, а преобразование производят по циклу, включающему: стадию сжатия газа в аккумуляторе с более холодным газовым резервуаром при нагнетании рабочей жидкости в его жидкостный резервуар от гидропреобразователя, подключенного также к линиям с первым и вторым давлениями; стадию переноса газа из аккумулятора с более холодным газовым резервуаром через более горячий теплообменник в аккумулятор с более горячим газовым резервуаром при давлении рабочей жидкости в аккумуляторах больше, чем второе давление, с созданием потока рабочей жидкости от жидкостного резервуара аккумулятора с более горячим газовым резервуаром к линии со вторым давлением, причем этим потоком приводят в движение гидропреобразователь, которым создают поток рабочей жидкости от аккумулятора с более горячим газовым резервуаром к аккумулятору с более холодным газовым резервуаром; стадию расширение газа в аккумуляторе с более горячим газовым резервуаром при вытеснении рабочей жидкости из его жидкостного резервуара в гидропреобразователь, подключенный также к линиям с первым и вторым давлениями, а также стадию переноса газа из аккумулятора с более горячим газовым резервуаром через более холодный теплообменник в аккумулятор с более холодным газовым резервуаром при давлении рабочей жидкости в аккумуляторах меньше, чем первое давление, с созданием потока рабочей жидкости от линии с первым давлением к жидкостному резервуару аккумулятора с более горячим газовым резервуаром, причем этим потоком приводят в движение гидропреобразователь, которым создают поток рабочей жидкости от аккумулятора с более холодным газовым резервуаром к аккумулятору с более горячим газовым резервуаром.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что гидравлическую энергию, получаемую при преобразовании тепла, передают в нагрузку через гидропреобразователь, два порта которого подключены к указанным линиям с первым и вторым давлениями, а два других порта - к линиям с высоким и низким выходными давлениями.
20. Устройство для преобразования тепла в гидравлическую энергию, включающее по меньшей мере два пневмогидравлических аккумулятора, в каждом из которых жидкостный резервуар, сообщающийся со средствами подачи и приема жидкости, отделен подвижным разделителем от газового резервуара, сообщающегося со средствами нагрева и охлаждения, выполненными с возможностью нагревать и охлаждать поступающий в них газ, отличающееся тем, что средства нагрева, и охлаждения содержат по меньшей мере два газовых теплообменника, установленных с возможностью переноса через них газа между газовыми резервуарами разных аккумуляторов, причем средства нагрева и охлаждения выполнены с возможностью поддерживать по меньшей мере один из этих теплообменников более холодным и по меньшей мере один теплообменник более горячим.
21. Устройство по п.20, отличающееся тем, что средства нагрева и охлаждения выполнены с возможностью поддерживать стенки газового резервуара по меньшей мере одного из аккумуляторов более холодными и переносить в него газ через более холодный теплообменник, а стенки газового резервуара другого, по меньшей мере одного, аккумулятора поддерживать более горячими и переносить в него газ через более горячий теплообменник.
22. Устройство по п.21, отличающееся тем, что средства нагрева и охлаждения выполнены с возможностью поддерживать стенки жидкостного резервуара по меньшей мере одного аккумулятора и рабочую жидкость в нем более холодными, а стенки жидкостного резервуара другого, по меньшей мере одного, аккумулятора и рабочую жидкость в нем поддерживать более горячими.
23. Устройство по п.21, отличающееся тем, что средства подачи и приема жидкости включают по меньшей мере один жидкостный регенерирующий теплообменник, который соединен с жидкостным резервуаром по меньшей мере одного аккумулятора и выполнен с возможностью отводить тепло от жидкости при вытеснении ее через него из этого аккумулятора и подводить отведенное тепло к жидкости при нагнетании ее через него обратно в этот аккумулятор.
24. Устройство по п.21, отличающееся тем, что средства подачи и приема жидкости включают по меньшей мере один жидкостный буфер, включающий два жидкостных резервуара, разделенных подвижным теплоизолятором.
25. Устройство по п.21, отличающееся тем, что средства подачи и приема жидкости включают по меньшей мере один жидкостный буфер, включающий два жидкостных резервуара, разделенных подвижным разделителем.
26. Устройство по п.21, отличающееся тем, что включает по меньшей мере три аккумулятора, а средства нагрева и охлаждения выполнены с возможностью поддержания стенок газовых резервуаров по меньшей мере двух из аккумуляторов более холодными и переноса газа между ними через более холодный газовый теплообменник.
27. Устройство по п.21, отличающееся тем, что включает по меньшей мере три аккумулятора, а средства нагрева и охлаждения выполнены с возможностью поддержания стенок газовых резервуаров по меньшей мере двух из аккумуляторов более горячими и переноса газа между ними через более горячий газовый теплообменник.
28. Устройство по п.20, отличающееся тем, что по меньшей мере один аккумулятор снабжен средствами теплозащиты, выполненными с возможностью отделять стенки газового резервуара аккумулятора от входного потока газа.
29. Устройство по п.20, отличающееся тем, что средства нагрева и охлаждения включают по меньшей мере один газовый циркуляционный насос, установленный с возможностью создания вынужденной конвекции газа в газовом резервуаре по меньшей мере одного аккумулятора.
30. Устройство по п.29, отличающееся тем, что газовый резервуар по меньшей мере одного аккумулятора сообщается со средствами нагрева и охлаждения по меньшей мере двумя газовыми линиями с возможностью отбора газа газовым циркуляционным насосом из указанного газового резервуара через одну из указанных газовых линий, переноса отобранного газа по меньшей мере через один газовый теплообменник и возврата газа в тот же газовый резервуар через другую газовую линию.
31. Устройство по п.29, отличающееся тем, что средства подачи и приема жидкости включают по меньшей мере один гидромотор, кинематически связанный по меньшей мере с одним газовым циркуляционным насосом, причем гидромотор установлен с возможностью приведения в движение потоком жидкости между ним и жидкостным резервуаром по меньшей мере одного аккумулятора.
32. Устройство по п.20, отличающееся тем, что по меньшей мере один газовый теплообменник выполнен с возможностью отводить тепло от газа при переносе через него газа в одном направлении и подводить отведенное от газа тепло к газу при переносе через него газа в обратном направлении.
33. Устройство по п.20, отличающееся тем, что по меньшей мере в одном газовом теплообменнике выполнены каналы для пропускания внешнего теплоносителя с возможностью подводить к газу тепло от этого теплоносителя так, что к входящему в теплообменник газу тепло подводится от выходящего из теплообменника внешнего теплоносителя, а тепло к выходящему из теплообменника газу подводится от входящего в теплообменник внешнего теплоносителя, причем в указанном теплообменнике выполнен по меньшей мере один дополнительный газовый порт, а средства нагрева и охлаждения содержат по меньшей мере один канал, соединяющий дополнительный газовый порт с газовым резервуаром по меньшей мере одного аккумулятора и выполнены с возможностью запирать этот канал.
34. Устройство по п.20, отличающееся тем, что средства подачи и приема жидкости включают средства межаккумуляторной передачи жидкости, выполненные с возможностью создания потока жидкости между жидкостными резервуарами по меньшей мере двух аккумуляторов так, что разница давлений между любыми частями жидкости в этом потоке не превосходит 30% от давления жидкости в том жидкостном резервуаре, в который ее нагнетают, предпочтительно, указанная разница не превосходит 5% от указанного давления.
35. Устройство по п.34, отличающееся тем, что средства межаккумуляторной передачи жидкости включают по меньшей мере один гидропреобразователь по меньшей мере с тремя жидкостными портами, который установлен с возможностью сообщаться двумя своими портами с жидкостными резервуарами по меньшей мере двух аккумуляторов и создавать между ними поток жидкости при протекании жидкости через другой, по меньшей мере через один, его порт.
36. Устройство по п.34, отличающееся тем, что по меньшей мере один аккумулятор включает по меньшей мере два жидкостных резервуара, отделенных одним общим поршневым разделителем от одного газового резервуара, а средства межаккумуляторной передачи жидкости выполнены с возможностью создания потока жидкости между по меньшей мере одним из жидкостных резервуаров этого аккумулятора и по меньшей мере одним жидкостным резервуаром другого аккумулятора.
37. Устройство по п.34, отличающееся тем, что средства подачи и приема жидкости содержат первую и вторую линии с возможностью поддерживать в них первое и второе давления соответственно, а также гидропреобразователь по меньшей мере стремя портами, установленный с возможностью соединения с двумя указанными линиями и обмена жидкостью с жидкостным резервуаром по меньшей мере одного аккумулятора при давлениях, отличающихся от давлений в указанных линиях.
38. Устройство по п.37, отличающееся тем, что средства подачи и приема жидкости включают гидропреобразователь по меньшей мере с четырьмя портами, установленный с возможностью соединения двух портов с указанными первой и второй линиями, а двух других портов - с двумявыходными линиями, и поддержания в выходных линиях давлений, отличающихся от указанных давлений в первой и второй линиях.