Устройство и способ для извлечения энергии - RU2017100041A
Код документа: RU2017100041A
Формула
1. Система извлечения энергии, расположенная в местах вне главной расчетной ветви системы циркуляции текучей среды, для сбора энергии в перемещающейся текучей среде в трубопроводе, при этом система извлечения энергии содержит:
по меньшей мере один турбинный узел, который включает в себя корпус и множество дисков, чтобы собирать кинетическую энергию из перемещающейся текучей среды;
впуск, который принимает и направляет перемещающуюся текучую среду из трубопровода для текучей среды в корпус турбины, для привода множества дисков; и
выпуск, который возвращает перемещающуюся текучую среду из корпуса турбины в трубопровод для текучей среды,
при этом по меньшей мере один из множества дисков содержит выпускное отверстие, которое оптимизирует длину спиральной траектории контакта между перемещающейся текучей средой и диском.
2. Система по п. 1, в которой по меньшей мере один турбинный узел содержит ступицу, включающую в себя множество сопел, выполненных с возможностью выпускать перемещающуюся текучую среду в определенном месте на множестве дисков и под определенным углом к оси вращения множества дисков, чтобы максимизировать эффективность турбины.
3. Система по п. 2, в которой корпус турбины содержит маховик, чтобы обеспечивать инерционную энергию во время вращения множества дисков.
4. Система по п. 1, в которой перемещающаяся текучая среда содержит:
воду;
гликоль;
хладагент;
сырую нефть;
хозяйственно-бытовые сточные воды;
пар;
газ;
или любую другую неньютоновскую текучую среду.
5. Система по п. 1, в которой по меньшей мере один турбинный узел содержит по меньшей мере одну турбину Тесла.
6. Система по п. 1, в которой по меньшей мере один турбинный узел содержит множество турбин, соединенных параллельно, чтобы полностью использовать доступный поток текучей среды.
7. Система по п. 1, в которой по меньшей мере один турбинный узел содержит множество турбин, соединенных последовательно, чтобы полностью использовать доступный напор текучей среды.
8. Система по п. 1, в которой по меньшей мере один турбинный узел содержит множество турбин, соединенных параллельно, чтобы полностью использовать доступный поток текучей среды, и соединенных последовательно, чтобы получить желаемое падение давления.
9. Система по п. 1, в которой по меньшей мере один из множества дисков имеет плоскую гладкую поверхность, или по меньшей мере один из множества дисков имеет травленую поверхность, в зависимости от используемой текучей среды и соответствующего числа Рейнольдса текучей среды.
10. Система по п. 1, в которой по меньшей мере один из множества дисков представляет собой кольцо с отношением наружного диаметра к внутреннему диаметру меньше, чем около 2.
11. Система по п. 1, в которой каждый из множества дисков содержит магнитные элементы, чтобы поддерживать диски на расстоянии друг от друга.
12. Система по п. 1, в которой по меньшей мере один турбинный узел содержит вал, который передает кинетическую энергию, собранную из перемещающейся текучей среды, в энергию вращения.
13. Система по п. 1, в которой по меньшей мере один турбинный узел содержит вал, который передает кинетическую энергию, собранную из перемещающейся текучей среды, в энергию вращения, причем вал содержит магнитные подшипники, чтобы максимизировать эффективность турбинного узла.
14. Система по п. 13, которая дополнительно содержит осуществляющее работу устройство, соединенное с валом и выполненное с возможностью принимать энергию вращения.
15. Система по п. 14, в которой осуществляющее работу устройство содержит вентилятор.
16. Система по п. 14, в которой осуществляющее работу устройство содержит генератор.
17. Система по п. 1, в которой система циркуляции содержит систему HVAC здания, и главная расчетная ветвь выполнена с возможностью обеспечивать поток текучей среды в заданной ветви с наиболее высокими потерями давления в трубопроводной системе здания, достаточный для удовлетворения по меньшей мере потребности в нагреве и охлаждении каждого теплообменного блока в этой ветви.
18. Система по п. 1, в которой по меньшей мере один турбинный узел содержит по меньшей мере одно сопло, которое направляет перемещающуюся текучую среду из впуска к по меньшей мере одному из множества дисков, чтобы увеличить скорость перемещающейся текучей среды.
19. Система по п. 1, в которой расположение множества дисков на расстоянии друг от друга максимизирует поверхность контакта между перемещающейся текучей средой и множеством дисков, при этом расстояние является или микроразмерным или наноразмерным.
20. Способ для сбора энергии в перемещающейся текучей среде в трубопроводе системы циркуляции текучей среды последовательно с балансировочным клапаном, при этом способ включает в себя:
определение места вне главной расчетной ветви системы циркуляции для установки устройства для извлечения энергии;
соединение впуска устройства для извлечения энергии с участком трубопровода, чтобы принимать перемещающуюся текучую среду из трубопровода; и
соединение выпуска устройства для извлечения энергии с другим участком трубопровода, чтобы возвращать перемещающуюся текучую среду в трубопровод,
при этом устройство для извлечения энергии содержит турбинный узел, чтобы собирать кинетическую энергию перемещающейся текучей среды в трубопроводе и преобразовывать собранную кинетическую энергию в энергию вращения.
21. Способ по п. 20, в котором турбинный узел содержит корпус и множество дисков, выполненных с возможностью собирать кинетическую энергию из перемещающейся текучей среды.
22. Способ по п. 21, в котором по меньшей мере один из множества дисков содержит выпускное отверстие, которое оптимизирует длину спиральной траектории контакта между перемещающейся текучей средой и диском.
23. Способ по п. 20, в котором турбинный узел содержит ступицу, включающую в себя множество сопел, выполненных с возможностью выпускать перемещающуюся текучую среду в определенном месте на множестве дисков и под определенным углом к оси вращения множества дисков, чтобы максимизировать эффективность турбины.
24. Устройство для извлечения энергии для присоединения в месте вне главной расчетной ветви системы циркуляции текучей среды, чтобы собирать кинетическую энергию в перемещающейся текучей среде в трубопроводе, при этом устройство для извлечения энергии содержит:
по меньшей мере один турбинный узел, который включает в себя корпус и множество дисков, чтобы собирать кинетическую энергию из перемещающейся текучей среды;
впуск, который принимает и направляет перемещающуюся текучую среду из трубопровода для текучей среды в корпус турбины, для привода множества дисков; и
выпуск, который возвращает перемещающуюся текучую среду из корпуса турбины в трубопровод для текучей среды.
25. Устройство для извлечения энергии по п. 24, в котором по меньшей мере один из множества дисков содержит выпускное отверстие, которое максимизирует длину спиральной траектории контакта между перемещающейся текучей средой и диском.
26. Устройство для извлечения энергии по п. 24, в котором турбинный узел содержит ступицу, и в котором множеством дисков прикреплены друг к другу и к ступице на расстоянии друг от друга.
27. Устройство для извлечения энергии по п. 24, в котором по меньшей мере один турбинный узел содержит множество турбин, соединенных параллельно, чтобы полностью использовать доступный поток текучей среды, и соединенных последовательно, чтобы получить желаемое падение давления.
