Устройство для получения электрической энергии
Полезная модель относится к области энергетики, в частности к установкам для обеспечения электроэнергией измерительно-информационных пунктов на удаленных объектах в районах добычи нефти и газа. Устройство для получения электрической энергии содержит термоэлектрический генератор и аккумуляторную батарею, подключенные к контролеру электрической энергии, включающему преобразователь напряжения и систему защиты аккумуляторной батареи, при этом устройство снабжено солнечной батареей, подключенной к контролеру, термоэлектрический генератор установлен на трубопроводе для транспортировки добытой из скважины нефти или газа, горячие спаи термоэлектрического генератора обращены к трубопроводу, а холодные спаи - к окружающей трубопровод среде. В результате достигается повышение эффективности устройства путем повышения интенсивности использования энергии окружающей среды для увеличения выработки электрической энергии.
Полезная модель относится к области энергетики, в частности к установкам для обеспечения электроэнергией измерительно-информационных пунктов на удаленных объектах, в частности в районах добычи нефти и газа.
Известно устройство для преобразования солнечной энергии, содержащее корпус, снабженный гофрированной прозрачной панелью, закрепленные на ее тыльной поверхности фотоэлементы и контур их охлаждения в виде вакуумированной тепловой трубы, испарительная часть которой размещена в корпусе и имеет тыльное и лицевое ограждения, при этом поверхность, по меньшей мере, одного из ограждений выполнена цилиндрической с незамкнутой криволинейной направляющей, но, с по меньшей мере, одной точкой излома, или поверхность тыльного ограждения выполнена сводчатой, а ее образующая ориентирована под углом к стенкам корпуса или лицевое ограждение выполнено гофрированным (см. авторское свидетельство, SU, №1603152, кл. F 24 J 2/32, 30.10.1990).
Однако известное устройство обладает невысоким КПД, что связано с возможностью получения электрической энергии только от солнечной батареи и не позволяет использовать для получения электрической энергии тепловую энергию.
Наиболее близкой к полезной модели по техническому результату является устройство для получения электрической энергии, содержащее термоэлектрический генератор и аккумуляторную батарею, подключенные к контролеру электрической энергии, включающему преобразователь напряжения и систему защиты аккумуляторной батареи (см. заявку ЕР №1174996, кл. Н 02 N 11/00, 23.01.2002).
Однако данное устройство также обладает сравнительно низким КПД, что связано с ее ограниченными возможностями по использованию энергии окружающей среды для выработки электрической энергии.
Техническим результатом, на достижение которого направлена настоящая полезная модель, является повышение эффективности устройства путем повышения интенсивности использования энергии окружающей среды для увеличения выработки электрической энергии.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для получения электрической энергии содержит термоэлектрический генератор и аккумуляторную батарею, подключенные к контролеру электрической энергии, включающему преобразователь напряжения и систему защиты аккумуляторной батареи, при этом устройство снабжено солнечной батареей, подключенной к контролеру, термоэлектрический генератор установлен на трубопроводе для транспортировки добытой из скважины нефти или газа, горячие спаи термоэлектрического генератора обращены к трубопроводу, а холодные спаи - к окружающей трубопровод среде.
В настоящее время проблема использования экологически чистых, доступных и дешевых источников энергии встала достаточно остро. Особое место среди таких источников энергии занимает солнечная энергия. Устройство для преобразования солнечной энергии в электрическую в сочетании с устройствами для преобразования тепловой энергии в электрическую энергию позволяет более полно использовать как световую, так и тепловую составляющие энергии. Известно, что добываемая из скважин среда, в частности нефть и газ имеют значительно более высокую температуру, чем температура окружающей среды на поверхности. Таким образом, размещение термоэлектрической батареи на трубопроводе, который транспортирует от скважины добытую из нее среду дает возможность получать электрическую энергию без использования традиционных источников энергии, например в результате сжигания топлива. В результате достигается возможность создать автономную энергоустановку, которая не потребляет топлива для ее работы и позволяет стабильно вырабатывать электрическую энергию независимо от погодных условий и времени суток,
что позволяет повысить надежность работы энергоустановки и обеспечить стабильную работу потребителя электрической энергии, например контрольно-измерительной аппаратуры нефте- или газопроводов.
На чертеже представлена принципиальная схема устройства для получения электрической энергии.
Устройство для получения электрической энергии содержит термоэлектрический генератор (тэг) 1 и аккумуляторную батарею (сб) 2, подключенные к контролеру электрической энергии, включающему преобразователь напряжения 3 и систему 4 защиты аккумуляторной батареи 2. Устройство снабжено солнечной батареей 5, подключенной к контролеру электрической энергии, а именно к его преобразователю напряжения 3. Термоэлектрический генератор 1 установлен на трубопроводе 6 для транспортировки добытой из скважины нефти или газа, при этом горячие спаи термоэлектрического генератора 1 обращены к трубопроводу 6, а холодные спаи - к окружающей трубопровод 6 среде.
Устройство для работает следующим образом. При попадании солнечных лучей на солнечную батарею 2 она вырабатывает электроэнергию, которая поступает к контролеру электрической энергии на его преобразователь напряжения 3. Одновременно за счет разницы температуры между горячими и холодными спаями термоэлектрического генератора 1, установленного на трубопроводе б для транспортировки нефти или газа, термоэлектрическим генератором 1 также вырабатывается электрическая энергия, которая также поступает на преобразователь напряжения 3. Из последнего выработанная электрическая энергия поступает потребителю и через систему 4 защиты, в частности через барьер искробезопасности, поступает на аккумуляторную батарею 2 для зарядки последней. В процессе работы энергоустановки периодическое переключение аккумуляторной батареи с режима заряда на режим питания
нагрузки обеспечивает возможность использования всей электроэнергии, выработанной солнечной батареей 2 и термоэлектрическим генератором 1.
Настоящая полезная модель может быть использована в нефтедобывающей промышленности для питания электрической энергией автономных энергоустановок.
Устройство для получения электрической энергии, содержащее термоэлектрический генератор и аккумуляторную батарею, подключенные к контролеру электрической энергии, включающему преобразователь напряжения и систему защиты аккумуляторной батареи, отличающееся тем, что оно снабжено солнечной батареей, подключенной к контролеру, при этом термоэлектрический генератор установлен на трубопроводе для транспортировки добытой из скважины нефти или газа, горячие спаи термоэлектрического генератора обращены к трубопроводу, а холодные спаи - к окружающей трубопровод среде.
