165069. lajstromszámú szabadalom • Hőerőgép munkaközeggel
165069 21 csővezetékkel, valamint a 32 csővezeték útján a 27 puffertartállyal van összekötve. A 28 kimeneti indikátor a 25 piezo-elem útján termelt elektromos teljesítményt méri. Ennek az elektromos teljesítménynek egy részét elektromos hajtóerőként a kisnyomású 48 kompresszor kapja a 39 vezetéken át. A 37 hűtő a 21 csővezetékbe van iktatva. Ez a kiviteli alak azzal van jellemezve, hogy a 26 háromutas szelep átkapcsolása útján a) zárt rendszert lehet oly módon létrehozni, hogy a 30 csővezetéket összekötjük a 31 csővezetékkel és ezáltal a 21 csővezetéket a folyadék 23 tartályhoz kötjük, és b) zárt rendszert hozunk létre oly módon, hogy a 30 csővezetéket összekötjük a 32 csővezetékkel, hogy ily módon ismételten lekapcsoljuk a folyadék 23 tartályt a 21 csővezetékről. Az így a folyadék 23 tartályban keletkező nyomáshullámokat a 25 piezo-elem veszi fel és a keletkező feszültségek pulzáló elektromos áramot hoznak létre. A rendszerben levő folyadékot a 22 fűtőberendezés fűti, amelybe a hőt a 29 hőszivattyú nyomja fel. A 20. ábrában bemutatott kiviteli megoldás szerint, valamint a többi ábrában feltüntetett kiviteli megoldásban hőszivattyúként termoelemet alkalmazunk. A 17. ábra alapján ismertetjük a termoelem útján végbemenő hűtés és fűtés elveit. A villamos F áramot adjuk a termoelemre, amely P-típusú és N-típusú félvezetőt tartalmaz. A hőt a felső kötés abszorbeálja és a hőt az alsó kötés hozza létre a Peltier hatás alapján, ami által állandó állapot jön létre. A Peltier két vezető érintkezési helyének a megfelelő irányban átbocsátott elektromos áram okozta lehűlése. Ezt felhasználva, azt a jelenséget értjük, amikor egy érintkezési helyen a meleget felveszi és a másik érintkezési helyen kisugározza azt, azaz az elektromos áramnak olyan szivattyúzó működését értjük ez alatt, amikor a hő a hideg érintkezési helyről a meleg érintkezési helyre szállítódik. A termoelemre adott, elektromos áram által előidézett Joule-hőre vonatkozólag megemlítjük, hogy abban az esetben, ha a termoelemet hűtésre vagy fagyasztásra kívánjuk alkalmazni, a Joule-hő fele a hideg összekötésen át áramlik, hogy csökkentse a hőkivonás tényezőjét (hűtő hő, alkalmazott elektromos erő), míg abban az esetben, ha a termoelemet fűtésre használjuk, a hőnek az a része szintén elszállítódik a hideg összekötéstől, hogy hozzájáruljon a hevítési tényező (alkalmazott hőmennyiség/alkalmazott elektromosság) fokozásához. Ismeretes, hogy a hevítési tényező (hőszivattyú hatásfok) K értéke termoelemmel való megmelegítéskor T M — 1 K= T~^TŐ (1 ~ 2 " T •Z~) amelyben M = \A+ i Z(T + To), 22 ahol T a hőfokot, azaz a nagyhőfokú összekötés °K-ban, To a kishőmérsékletű oldal hőfokát, azaz a hideg összekötés °K, Z a termoelem teljesítési indexe i ahol ß a termoelektromos teljesítmény, a a a A fajlagos elektromos vezetőképesség, X a termikus vezetőképesség és E = ßl • T. A 18. ábrában 66 tartály az állandó térfogatú 10 rendszer és olyan 9 közeggel van megtöltve, amely megfelel annak a követelménynek, miszerint Cv közel egyenlő legyen v ("ft) szorzattal, vagy annál kisebb 15 legyen. A lapalakú 67 termoelem a 66 tartály oldalfalára van rögzítve. A 9 közeg 63 beömlő nyílása a termoelem hideg oldalán, annak ellenkező oldalának közelében van elhelyezve és a levegőből, vízből stb. álló hőforrás a rendszeren kívül csatlakozik a 64 20 csővezeték útján a közeg beömlő nyílásával. Amikor ráadjuk az elektromos áramot a pozitív és negatív csatlakozókra, akkor a termoelem felveszi a hőt a 63 beömlő nyíláson át, a hőt továbbadja a 66 tartályrendszer belsejébe a szaggatott vonallal rajzolt nyíl 25 irányában és a hő beadagolás következtében a teljes vonallal kihúzott nyíl irányában a 66 tartály-rendszeréből munkát ad le. A 19. ábrában az 51 folyadék áramlására szolgáló csővezeték, amely magába foglalja az állandó térfo-30 gatú rendszert és ugyanazzal a közeggel van megtöltve, mint az előbbi kiviteli megoldásoknál. Ezt a folyadékot az 55 szivattyú áramoltatja az 51 csővezetékben és ugyanakkor fenntartja a nyomást is az állandó térfogatú rendszerben. Az 51 csővezetékre fel 35 van szerelve az 52 termoelem, amelybe az elektromos áramot a hengeres 59 áramforrás szolgáltatja. Az 52 termoelem, 56 háza az 57 válaszfal útján két, 53 és 54 kamrára van osztva. Az 53 kamrában cirkulál az 58 és 58' csővezetékek útján az alacsony hőfokú hőforrás 40 pl. víz, míg az 51 csővezetékben előálló fölös energiát a 61 csővezeték a 60 szivattyú útján vezeti be a másik 54 kamrába. Innen a 61' csővezeték visszafolyatja az 55 szivattyú beömlő nyílása közelébe, aminek következtében az 58, 61 csővezetékek útján szállított 45 folyadék hőjét az 52 termoelem hőszivattyú — üzemben felnyomja az 51 csővezetékben áramló folyadékba. A 19. ábrában bemutatott hőszivattyúnak hőerőgépként való alkalmazása tekintetében további felvilá-50 gosítást a 20. és a 21. ábrák alapján adnak. A 20. ábrában az eredményvonallal bekerített rész képezi az állandó térfogatú rendszert. A folyadék áramlására szolgáló 51 csővezeték telve van az előbb említett követelményeknek megfelelő folyadékkal. 55 Az 55 szivattyú áramoltatja a folyadékot az 51 csővezetékben és egyidejűleg fenntartja az állandó térfogatú rendszerben a nyomást. A 75 fűtőberendezés, amely hőátvevő szervként működik. A 74 folyadéknyomásos gép, vagyis konverter, amely hő-60 erőgép a felhasználható energiát szolgáltatja. A 75 11
