Устройство для получения электрической энергии

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для выработки электрической энергии.

Задачей изобретения является повышение КПД при получении электрической энергии. Поставленная задача решается за счет того, что тепловую энергию от теплогенератора подают на фотоэлемент инфракрасного диапазона, вырабатывающий электроэнергию.

Устройство для осуществления данного способа содержит источник тепловой энергии, получающий от него тепловую энергию преобразующий модуль, состоящий из пары «теплоизлучающая панель - фотоэлемент инфракрасного диапазона» и электрически соединенный с преобразователем постоянного тока в переменный, который в свою очередь электрически соединен через трансформатор с электрической сетью потребителя.

Благодаря тому, что в этой схеме отсутствуют паровая турбина и приводимый ею во вращение электрогенератор, к.п.д установки повышается до 85%. При этом потери тепла составляют в целом по энергоустановке не более 15%. Экономия тепла на выработку 1 кВтч электроэнергии составит 25...35%. 2 нез. п. ф-лы; 2 фиг.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для выработки электрической энергии.

Известен способ получения электрической энергии, основанный на том, что энергию, полученную, например, путем сжигания горючих материалов, превращают в механическую, а затем в электрическую [Копылов И.П. Электрические машины. М: Энергоатомиздат, 1986, с.348-349]. Установка, работающая по данному способу, как правило, включает источник тепловой энергии, приводящий в действие турбину, которая в свою очередь приводит в действие электрический генератор, вырабатывающий электрический ток.

Недостатком известного способа является крайне низкий КПД, что вызвано потерями энергии в процессе преобразования тепловой энергии в механическую, а механической энергии - в электрическую.

Задачей изобретения является повышение КПД при получении электрической энергии.

Поставленная задача решается за счет того, что тепловую энергию от теплогенератора подают на фотоэлемент инфракрасного диапазона, вырабатывающий электроэнергию.

Устройство для осуществления данного способа содержит источник тепловой энергии, получающий от него тепловую энергию преобразующий модуль, состоящий из пары «теплоизлучающая панель - фотоэлемент инфракрасного диапазона» и электрически соединенный с преобразователем постоянного тока в переменный, который в свою очередь электрически соединен через трансформатор с электрической сетью потребителя.

Благодаря тому, что в этой схеме отсутствуют паровая турбина и приводимый ею во вращение электрогенератор, к.п.д установки повышается до 85%. При этом потери тепла составляют в целом по энергоустановке не более 15%. Экономия тепла на выработку 1 кВтч электроэнергии составит 25...35%.

Предлагаемое изобретение поясняется нижеследующим описанием и прилагаемыми чертежами. На которых:

- фиг.1 - принципиальная схема установки по данному изобретению,

- фиг.2 - схема преобразующего модуля.

Практическая установка содержит парогенератор 1, множество преобразовательных модулей 2, с которыми парогенератор 1 связан паропроводами 3. Каждый из модулей 2 электрически соединен с инвертором 4 известного типа. Инвертор 4, в свою очередь, электрически соединен с повышающим электрическим трансформатором 5, как показано на фиг.2. Каждый из модулей 2, содержит нагреваемые паром металлические панели 6, закрепленных металлическими ребрами на паропроводе 3. Напротив каждой панели 6 расположена фотоэлектрическая панель 7, известная, например, из описания к патенту РФ №2222846 (H01L 31/04, опуб. 27.01.2004 г). Преобразовательный модуль 2 покрыт теплоизоляцией 8 для предотвращения потерь тепла. Тепло пара, получаемого в парогенераторе 1, по трубам 3 направляют в модули 2, которых можно установить бесконечное множество в зависимости от потребности в количестве электроэнергии. Нагреваемые паром панели 6 в свою очередь излучают тепловую энергию в инфракрасном диапазоне, а фотоэлектрические элементы 7 преобразуют это инфракрасное излучение в электроэнергию. Посредством инверторов 4 (можно использовать любые подходящие из известных инверторов) постоянный электрический ток, получаемый от фотоэлементов 6, преобразуют в переменный электрический ток стандартного напряжения (380 в, 6 кВ и т.д.) и через повышающие трансформаторы 5 направляют в электрические сети для дальнейшей передачи к потребителю.

При этом потери тепла составляют по энергоустановке в целом около 15%: с уходящими газами парогенератора и через теплоизоляцию паропроводов и преобразующих модулей - 12%, в инверторах и трансформаторах - около 3%.

Потери же тепла при использовании известной схемы «парогенератор - паровая турбина - электрогенератор - эл. трансформатор» составляют около 60%, при этом наибольшие потери имеют место в конденсаторе турбины - около 50%.

Автор желает отметить, что приведенный конкретный вариант выполнения преобразующего модуля приведен лишь для пояснения сущности изобретения и что могут иметь место различные варианты его конкретного выполнения, охватываемые формулой изобретения, приведенной ниже.

1. Устройство получения электрической энергии, содержащее источник тепловой энергии, средства преобразования тепловой энергии в электрическую, средства подачи тепловой энергии от источника к средствам преобразования энергии, отличающееся тем, что средства преобразования тепловой энергии в электрическую содержат теплоизлучающую панель и получающий от нее тепловое излучение в инфракрасном диапазоне фотоэлемент, преобразующий инфракрасное излучение в электричество.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средства преобразования тепловой энергии в электрическую выполнены в виде единого модуля, содержащего закрепленные на средствах подвода тепловой энергии множество теплоизлучающих панелей и такое же множество расположенных напротив фотоэлементов инфракрасного диапазона, при этом модуль снаружи покрыт теплоизолирующим материалом.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что фотоэлемент инфракрасного диапазона дополнительно снабжен инвертором преобразования постоянного тока в переменный ток стандартного напряжения, с которым он связан электрически.