Устройство для получения электрической энергии

Устройство для получения электрической энергии относится к теплоэнергетическому оборудованию и может быть использовано для получения электрической энергии для малой энергетики и локальных электросетей. Устройство содержит блок источника тепловой энергии, преобразующий энергию сгорания топлива в тепловую энергию, по меньшей мере, один элемент концентрации тепловой энергии, взаимодействующий с блоком источника тепловой энергии, установленное с возможностью вращения устройство преобразования тепловой энергии в механическую, кинематически соединенное с генератором электрического тока. Устройство преобразования тепловой энергии в механическую дополнительно может быть снабжено экраном, обеспечивающим регулирование направления движения теплового потока. 1 н. и 5 з.пп. ф-лы, 1 ил.

Предлагаемая полезная модель относится к теплоэнергетическому оборудованию и может быть использована для получения электрической энергии для малой энергетики и локальных электросетей.

Известно устройство для утилизации тепловой энергии в механическую и электрическую энергию (RU 100559, опубл. 20.12.2010), которое предназначено для преобразования низкопотенциальной тепловой энергии естественной окружающей среды и техногенной тепловой энергии в нефтехимических производствах за счет использования разности их температур, при воздействии разности температур на низкотемпературную кипящую жидкость (например, фреон), и использование ее переходов в агрегатные состояния из жидкой в газообразную фазы, для экологически чистого преобразования энергии расширения газообразной фазы низкотемпературной кипящей жидкости в механическую энергию мембраны воздушного компрессора, и механическую энергию вращения воздушной турбины в электрическую.

Основным недостатком известного устройства является сложность конструкции.

Известно отопительное устройство (RU 95183, опубл. 10.06.2010), содержащее устройство, преобразующее энергию горения топлива в тепловую, на стенке которого закреплен термоэлектрический генератор (ТЭГ). В состав ТЭГа входит опорная нагреваемая пластина, закрепляемая на стенке устройства, преобразующего энергию горения топлива в тепловую. На опорной нагреваемой пластине подвижно, с применением биметаллических пластин, закреплена тепловыравнивающая пластина с установленными на ней термоэлектрическими генераторными модулями. Тепловыравнивающая пластина закреплена на опорной нагреваемой пластине при помощи шарнира с горизонтальной поворотной осью. Биметаллические пластины установлены между опорной нагреваемой пластиной и тепловыравнивающей пластиной с обеспечением возможности поворачивающего воздействия на тепловыравнивающую пластину биметаллических пластин при их нагревании. Холодные спаи термоэлектрических генераторных модулей установлены на радиаторе воздушного охлаждения. Термоэлектрические генераторные модули могут бать установлены на тепловыравнивающей пластине через металлические теплопроводящие блоки, с отделением модулей друг от друга теплоизоляционным материалом.

Недостатком известного устройства является то, что оно содержит биметаллические пластины, что экономически нецелесообразно, а также сложность конструкции устройства по сравнению с предлагаемой полезной моделью.

Задачей настоящей полезной модели является получение электрической энергии за счет рационального использования тепла, а также повышение экономичности способа получения электрической энергии.

Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство для получения электрической энергии, содержит блок источника тепловой энергии, преобразующий энергию горения топлива в тепловую, по меньшей мере, один элемент концентрации тепловой энергии, взаимодействующий с блоком источника тепловой энергии, установленное с возможностью вращения устройство преобразования тепловой энергии в механическую, кинематически соединенное с генератором электрического тока. Направленный тепловой поток от элемента концентрации тепловой энергии, выполненного в форме сплошного металлического диска, приводит во вращение устройство преобразования тепловой энергии в механическую, которое может быть выполнено в виде многолопастного пропеллера, кинематически соединенного с валом генератора электрического тока. Энергия от вращающегося вала может быть передана непосредственно на ротор генератора электрического тока. Перед устройством преобразования тепловой энергии в механическую может быть установлен экран, обеспечивающий регулирование направление движения теплового потока. Экран, выполненный из материала с низкой теплопроводностью, частично перекрывает лопасти устройства преобразования тепловой энергии в механическую. В качестве источника тепловой энергии могут быть использованы печь, или отопительный котел, или горелка, работающие на любом топливе (дрова, угол], торф, топливные брикеты, древесные отходы, мазут, газ и др.).

Предлагаемая полезная модель иллюстрируется следующим чертежом.

Па фиг.1 схематично изображено устройство для получения электрической энергии.

Предлагаемое устройство для получения электрической энергии с помощью направленного теплового потока работает следующим образом.

Блок источника тепловой энергии 1 может выполнять функцию обычного отопительного устройства, преобразующего энергию горения топлива в тепловую энергию. Далее тепловая энергия преобразуется в механическую с последующим ее преобразованием к электрическую. При нагревании элемента концентрации тепловой энергии 2 образуется направленный тепловой поток, который наиболее сильно формируется в его центральной части. Данный тепловой поток приводит к движение лопасти (па чертеже не обозначены) устройства преобразования тепловой энергии к механическую 3, энергия от вращающегося вала 4 передастся непосредственно па ротор 5 генератора электрического тока 6, посредством чего вырабатывается электрический ток.

Перед устройством преобразования тепловой энергии в механическую 3 может быть дополнительно установлен экран 7 для регулирования направления движения теплового потока,

Пример реализации изобретения.

В стену банной печи, работающей па газовом топливе, устанавливают металлический диск диаметром 40 см. При этом на расстоянии 20 см от печи располагают многолопастной пропеллер. Мощность тока па выходе составила 32 Вт.

Таким образом, предлагаемое устройство помимо функции отопительного устройства, может выполнять функцию устройства, утилизирующего избытки тепла в процессе отопительных работ'.

1. Устройство для получения электрической энергии, содержащее блок источника тепловой энергии, преобразующий энергию горения топлива в тепловую энергию, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит, по меньшей мере, один элемент концентрации тепловой энергии, взаимодействующий с блоком источника тепловой энергии, а также установленное с возможностью вращения устройство преобразования тепловой энергии в механическую, кинематически соединенное с генератором электрического тока.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что элемент концентрации тепловой энергии представляет собой сплошной металлический диск.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство преобразования тепловой энергии в механическую представляет собой многолопастной пропеллер, соединенный с генератором электрического тока.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит экран, установленный перед устройством преобразования тепловой энергии в механическую.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что экран выполнен из материала с низкой теплопроводностью.