Теплоэлектростанция

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(72) Авторы Немцев Евсей Сергеевич Козинец Дмитрий Николаевич Чикунов Олег Викторович Шевчек Михаил Сергеевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(57) Теплоэлектростанция, состоящая из солнечных котлов, гелиоконцентраторов, парогенератора, турбины с электрогенератором, пористой структуры, насосов, трубопроводов,скважин, отличающаяся тем, что между циркуляционным солнечным котлом с циркуляционным гелиоконцентратором и пористой структурой выполнены циркуляционные скважины, а подпиточный солнечный котел с подпиточным гелиоконцентратором связан с подпиточным бассейном через подпиточный насос.(56) 1. Делягин Г.Н. и др. Теплогенерирующие установки, 1986. - С. 77, рис. 22 (аналог). 2. Северянин В.С., Тимошук А.Л. Возможности использования солнечной энергетики в Республике Беларусь // Вестник Брестского государственного технического университета. - 2007. -2. - С. 40, рис. 4 (прототип). 95242013.08.30 Теплоэлектростанция относится к энергетике и может быть использована для выработки электроэнергии и теплоты. Известна теплоэлектростанция 1 для выработки электроэнергии и теплоты, состоящая из котла, турбины, теплообменника. В котле сжигается топливо. Вырабатываемая в процессе сгорания теплота превращает воду в пар, который, в свою очередь, вращает турбину с генератором. Теплота отдается потребителю через теплообменный аппарат. Недостаток аналога - необходимость использования органического топлива, ресурсы которого ограничены. Известна теплоэлектростанция 2, состоящая из солнечного котла с гелиоконцентратором, скважины, связывающей котел с пористой структурой, парогенератора, турбины с электрогенератором, теплообменника. Подогрев воды происходит за счет солнечной энергии. Нагретая до температуры нескольких сот градусов по Цельсию под давлением несколько десятков мегапаскалей вода по скважине закачивается в пористую горную породу. Благодаря низкой теплопроводности пород и структур обеспечивается необходимая сохранность теплоты. В режиме зарядки (лето) описываемое устройство накапливает нагретую воду в пористой структуре. В режиме работы (зима) включается парогенератор с турбиной и электрогенератором, через теплообменник обеспечивается теплоснабжение систем отопления (прототип). Недостатком прототипа является недостаточно эффективный способ нагрева воды, ограничивающий возможности системы, а также периодичность действия. Задача, на решение которой направлена полезная модель, состоит в том, чтобы обеспечить более эффективный нагрев воды и расширить диапазон возможностей ее использования. Технический результат - высокоэффективная выработка теплоты и электроэнергии. Это достигается тем, что теплоэлектростанция состоит из пористой структуры, солнечных котлов, трубопроводов, скважин, парогенератора, насосов, турбины с электрогенератором, гелиоконцентраторов, при этом между циркуляционным солнечным котлом с циркуляционным гелиоконцентратором и пористой структурой выполнены циркуляционные скважины, а подпиточный солнечный котел с подпиточным гелиоконцентратором связан с подпиточным бассейном через подпиточный насос. На фигуре показана принципиальная схема теплоэлектростанции, где обозначено 1 подпиточный насос, 2 - подпиточный солнечный котел, 3 - циркуляционный солнечный котел, 4 - циркуляционный гелиоконцентратор, 5 - подпиточный гелиоконцентратор, 6 циркуляционные скважины, 7 - пористая структура, 8 - расходная скважина, 9 - парогенератор, 10 - турбина с электрогенератором, 11 - теплообменник, 12 - подпиточный бассейн,А - системы отопления, Б - системы горячего водоснабжения. Теплоэлектростанция состоит из подпиточного насоса 1, связанного с подпиточным солнечным котлом 2, циркуляционным солнечным котлом 3, над которыми установлены соответственно циркуляционный 4 и подпиточный 5 гелиоконцентраторы. Вглубь земли пробурены циркуляционные скважины 6 (прямая и обратная) к пористой структуре 7,имеющей расходную скважину 8. Над ней смонтирован парогенератор 9, направляющий пар в турбину с электрогенератором 10, связанную с теплообменником 11. У подпиточного насоса 1 расположен подпиточный бассейн 12. Теплоэлектростанция трубопроводами связана с системами отопления А и горячего водоснабжения Б. Теплоэлектростанция действует следующим образом. Закачанная под землю вода способна охлаждаться, а циркуляционный контур позволяет нагреть ее при любой возможности появления солнечного излучения, что исключает сезонную периодичность действия. Вода из подпиточного бассейна 12 закачивается подпиточным насосом 1 в систему,проходит через подпиточный солнечный котел 2 с подпиточным гелиоконцентратором 5,догревается в циркуляционном солнечном котле 3 с циркуляционным гелиоконцентратором 4 и закачивается с помощью циркуляционных насосов по циркуляционным скважи 2 95242013.08.30 нам 6 в пористую структуру 7. В отличие от прототипа, который может работать только в двух режимах (режиме зарядки - лето и режиме работы - зима), циркуляционный контур может осуществлять режим зарядки, не прекращая режима работы, а это расширяет возможности установки. Из пористой структуры по расходной скважине 8 вода поступает в парогенератор 9, где дросселируясь, превращается в пар, который направляется в турбину с электрогенератором 10, вращая ее. Полученный в теплообменнике 11 конденсат греет воду для системы отопления А, идет на нужды системы горячего водоснабжения Б, часть попадает обратно в циркуляционный контур (если есть солнце), а часть сбрасывается в подпиточный бассейн 12. Остаток воды при дросселировании в парогенераторе 9 также сбрасывается в подпиточный бассейн 12. Технико-экономический эффект заключается в получении электроэнергии и большего количества теплоты, которую можно использовать в требуемых целях, а также в более равномерном графике действия всего устройства. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3