Способ преобразования тепловой энергии в электрическую Советский патент 1991 года по МПК H02N11/00 

Изобретение относится к получению электроэнергии и может быть использовано для преобразования тепловой энергии в электрическую.

Целью изобретения является повышение КПД преобразования тепловой энергии в электрическую.

На чертеже схематично изображено устройство для реализации предлагаемого способа преобразования энергии.

В корпусе-термостате 1 свободно перемещается плунжер 2. Сегнетоэлектрический конденсатор, состоящий из верхней 3 и нижней 4 обкладок и слоя сегнетоэлектрика 5. является герметичной перегородкой, разделяющей корпус-термостат 1 на 2 части. Верхняя обкладка 3 конденсатора выполнена мелкоячеистой, на поверхности которой находится жидкость 6, а над ней, в верхней части термостата 1, находится ее насыщающий пар 7. В нижнюю часть термостата 1 периодически поступает вещество-теплоноситель 8. Обкладки 3 и 4 конденсатора через

диоды 9 и 10 соединены с источником питания низкого напряжения Un и сетью нагрузки высокого напряжения UH.

Преобразование энергии происходит по следующему циклу. В нижнюю полость термостата 1 поступает вещество-теплоноситель 8 и нагревает сегнетоэлектрик 5 до температуры Кюри Тк, после чего вещество- теплоноситель 8 удаляется из полости термостата 1. Плунжер 2 идет вверх, создает разрежение в верхней полости термостата 1 и жидкость 6 испаряется с поверхности верхней пластины 3 конденсатора, переходя в пар 7. При этом сегнетоэлектрик 5 охлаждается. В нагретом состоянии конденсатор имеет наибольшую емкость и заряжается от источника питания до разности потенциалов ип.

При охлаждении сегнетоэлектрика 5 его диэлектрическая проницаемость уменьшается и, следовательно, уменьшается емкость конденсатора, образованного обкладками 3 и 4. При этом растет разность

ё

О СЛ О

о

со

потенциалов между обкладками 3 и 4 до значения напряжения сети нагрузки UH и при дальнейшем охлаждении сегнетоэлект- рика 5 происходит разрядка конденсатора через сеть нагрузки. Разрядке конденсатора через сеть источника питания препятствует диод 9. После этого плунжер 2 идет вниз, пар 7 конденсируется на поверхности обкладки 3 в жидкость 6, сегнетоэлектрик 5 нагревается, его диэлектрическая проницаемость растет, уменьшается разность потенциалов на обкладках 3 и 4 и конденсатор заряжается от источника питания 1)п. После неоднократного повторения цикла нагрев- охлаждение сегнетоэлектрик 5 преобразует часть своей тепловой энергии в электрическую и охлаждается. После охлаждения сег0

5

нетоэлектрика 5 до определенной температуры в нижнюю полость термостата 1 вновь поступает вещество-теплоноситель. 8, нагревает сегнетоэлектрик 5 до Тк, и цикл работы преобразователя повторяется. Формула изобретения Способ преобразования тепловой энергии в электрическую, основанный на периодическом нагреве и охлаждении вблизи точки Кюри сегнетоэлектрического конденсатора, подключенного к источнику питания и нагрузке, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, нагрев осуществляют путем конденсации жидкости на поверхностисегнетоэлектрическогоконденсатора, а охлаждение - путем ее испарения.

Изобретение может быть использовано для преобразования тепловой энергии в электрическую. Цель изобретения - повышение КПД процесса преобразования энергии. Сегнетоэлектрический конденсатор, состоящий из обкладок и слоя сегнетоэлектри- ка, помещенный в термостат, нагревается веществом-теплоносителем, изолируется от данного вещества и подвергается периодическому охлаждению и нагреву путем испарения и конденсации на своей поверхности жидкости. После преобразования части своей тепловой энергии в электроэнергию и охлаждения при этом до определенной температуры Сегнетоэлектрический конденсаторвновьнагревается веществом-теплоносителем до исходной температуры. 1 ил.

I