Новая энергетика

Новая схема энергетического узла

Новая энергетика - Тепловая энергия океана

Разработка автора (в 1998 г. выдан патент РФ на изобретение №2116465) предусматривает новую схему энергетического узла. Это четвертый тип энергетической установки по теме «OTEC», отличающийся глубинным расположением конденсатора. Если ранние разработки работают по схеме «океан - тепловая машина», то новая – по схеме «океан - тепловая труба - тепловая машина».

Максимально используя энергетические возможности легкокипящей жидкости, энергетическая установка по данному изобретению исключает ряд принципиальных недостатков, присущих ранним разработкам.

В установке реализуется идея обогащения первичного сырья. Теплообменные узлы установки, находясь в соответствующих слоях воды, как бы процеживает энергию океана, отбирая полезные компоненты. Конденсатор установки, расположенный в холодных слоях, отбирает энергетическую компоненту от воды и переносит ее на рабочую жидкость.

Рабочая жидкость — это аммиак, пропан или нечто подобное из списка легкокипящих жидкостей.

Такая жидкость способна при низких температурах и достаточно высоком давлении менять фазовое состояние, превращаясь из жидкости в пар и обратно и переносить энергии в сотни раз больше, чем вода. На поверхность транспортируется высококонцентрированная энергетическая компонента холодной воды, носителем которой является жидкий хладон. Отсутствие насоса для подъема воды значительно экономит собственные энергетические расходы, снижает требования к температурному градиенту и позволяет установкам работать практически на всей акватории экваториальных широт.

Энергетическая установка представляет собой вытянутую конструкцию в виде тепловой трубы. Котлы установки (конденсатор и испаритель) выполнены из труб диаметром около 30 см и менее, в виде пространственных решеток, свободно плавающих в энергоносителе на скорости около 1 м/сек. Количество обрабатываемого сырья при этом определяется поперечным сечением котлов (перпендикулярно линии движения) и относительной скоростью. Оно может быть сколь угодно большим. Поскольку котлы установки изначально находятся в слоях воды с необходимыми параметрами, нет нужды в наличии первичного стартового энергоснабжения. Таким образом, отпадают и экологические проблемы, связанные с выделением углекислого газа.

Такая компоновка энергетической установки решает ряд принципиально неразрешимых ранее проблем. Главные из них — существенная экономия энергии на собственные технологические нужды, что позволяет работать практически на всей акватории тропического океана. Это достигается тем, что перемещению на 600 метров подвергается рабочее тело, энергия в котором определяется теплотой парообразования, — а это в сотню раз выше, чем можно получить при подъеме воды, энергия в которой определяется теплоемкостью. Отсутствует выброс глубинного газа в атмосферу, поскольку вода не поднимается на поверхность. Помимо этого, конструкция позволяет использовать энергию океанских течений для относительного перемещения энергетической установки — немаловажное дополнение к экономии энергии, учитывая большое гидродинамическое сопротивление станции.