Устройство для получения тепловой энергии

Полезная модель относится к энергомашиностроению и может быть использована для получения тепловой энергии в различных областях техники. Полезная модель решает задачу повышения энергетической эффективности путем рационализации воздействия на жидкость электрическим полем. В корпус 1 помещается жидкость. Ультразвуковые элементы 2 возбуждают в жидкости кавитационный режим. Электрическое поле, создаваемое переменным электрическим током и электродами 3 с рабочей поверхностью, состоящей из чередующихся токопроводящих и непроводящих ток участков, повышает стабильность протекающих в жидкости процессов. Магнитное поле, создаваемое источниками магнитного поля 4, также способствует повышению надежности работы устройства. Таким образом достигается повышение эффективности работы устройства для получения тепловой энергии.

Полезная модель относится к энергомашиностроению и может быть использована для получения тепловой энергии в различных областях техники.

Известен теплогенератор гидродинамического типа (RU 2045715, F25B 29/00, опубл. 10.10.1995), содержащий корпус (камеру, в которой выделяется тепловая энергия), узлы для разгона жидкости и получения кавитации, тормозящие узлы. Здесь в качестве рабочего тела используется вода, которая закручивается и ускоряется. При движении к выходному патрубку движение воды замедляется, и она нагревается. Конструкция теплогенератора сложна и содержит подвижные части, эксплуатация которых снижает надежность. Кроме того, в нем жидкость находится в движении, создание которого требует энергетических затрат и приводит к потерям энергоресурсов.

Известно устройство для нагрева жидкости с помощью ультразвука (заявка на изобретение RU 97106275, F24J 3/00, опубл. 27.03.1999), содержащее корпус, кавитаторы, узел торможения жидкости, циклон на входе. Конструкция устройства очень сложна, поэтому имеет низкие показатели надежности, эффективности и управляемости.

Ближайшим к заявляемому техническому решению является устройство для получения тепловой энергии (RU 134302, F24J 3/00, опубл. 10.11.2013), содержащее замкнутый корпус с размещенными на его стенках активными ультразвуковыми элементами и источниками электрических и магнитных полей. Источники электрических полей выполнены в виде электродов, размещенных внутри корпуса с возможностью подключения к источнику переменного тока. Кавитационный режим жидкости, находящейся внутри корпуса, достигается ультразвуковым воздействием, которое усиливается ортогональными электрическими и магнитными полями. Кавитация сопровождается появлением электрических зарядов, токов и напряжений с выделением тепловой энергии. Создание магнитных и электрических полей может либо усилить, либо уменьшить тепловой эффект.

Недостатком ближайшего аналога является его низкая энергоэффективность, связанная с нерациональной организацией электрического поля в пространстве корпуса.

Полезная модель решает задачу повышения энергетической эффективности путем рационализации воздействия на жидкость электрическим полем.

Это достигается тем, что в устройстве для получения тепловой энергии, содержащем замкнутый корпус с размещенными на его стенках активными ультразвуковыми элементами и источниками магнитных и электрических полей, последние из которых выполнены в виде электродов, размещенных внутри корпуса с возможностью подключения к источнику переменного тока, согласно полезной модели, электроды имеют рабочую поверхность, состоящую из чередующихся токопроводящих и непроводящих ток участков.

Применение электродов с рабочей поверхностью, состоящей из чередующихся участков из токопроводящих и непроводящих ток участков, позволяет создать вблизи с ними тангенциальный градиент напряженности электрического поля, что инициирует процесс диссоциации электронейтральных молекул на положительно и отрицательно заряженные ионы и способствует возникновению кавитации. Интенсивность тепловыделения пропорциональна величине градиента напряженности электрического поля и возрастает с уменьшением среднего расстояния между токопроводящими и непроводящими ток участками.

Непроводящие ток участки рабочей поверхности электродов могут быть выполнены путем напыления на материал электрода наночастиц диэлектриков, например, стекла, керамики, фторопласта.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где представлена схема устройства.

Устройство содержит корпус 1 с размещенными в нем активными ультразвуковыми элементами 2. Внутри корпуса расположены источники электрического поля - электроды 3. Вне корпуса расположены источники магнитного поля 4. Позицией 5 обозначены провода электродов для подключения к источнику переменного тока.

Устройство работает следующим образом.

В корпус 1 помещается жидкость. Ультразвуковые элементы 2 возбуждают в жидкости кавитационный режим. Электрическое поле, создаваемое переменным электрическим током и электродами с рабочей поверхностью 3, повышает эффективность и стабильность протекающих в жидкости процессов. Магнитное поле, создаваемое источниками магнитного поля 4, способствует в этих условиях повышению надежности работы устройства.

Таким образом достигаются высокая эффективность и стабильность работы устройства для получения тепловой энергии.

Устройство для получения тепловой энергии, содержащее замкнутый корпус с размещенными на его стенках активными ультразвуковыми элементами и источниками магнитных и электрических полей, последние из которых выполнены в виде электродов, размещенных внутри корпуса с возможностью подключения к источнику переменного тока, отличающееся тем, что электроды имеют рабочую поверхность, состоящую из чередующихся токопроводящих и непроводящих ток участков.

РИСУНКИ