RO126132A1 - Energy house - Google Patents

Abstract

The invention relates to a house using electric energy obtained from solar energy, geothermal energy or other non-conventional energy sources. According to the invention, the house has a thermodynamic system comprising a double γ Stirling engine made of some collectors (22.1 and 22.2) provided with some pistons (22.4 and 22.5) placed in a hot medium and a cold medium, respectively, some recovery apparatuses (22.6) and a power collector (22.3) which can be placed in any of the two media, in the embodiment with free driving piston (22.5), some valves (22.7) being provided at the ends of the collector (22.2), which can be either closed or open as a consequence of the commands transmitted to some displacement valves controlled by a cam placed on the same shaft with three cams which are in connection with the pistons (22.4 and 22.5).

Description

Invenția descrie un model nou de clădire, cu destinație de locuință, cu destinație socială, comercială, sau industrială, caracterizată printr-un mare grad de independență energetică, care își satisface integral consumul de apă caldă menajeră, de căldură și de electricitate, rămînînd un surplus care poate fi transformat în energie electrică și poate fi furnizat unei rețele electrice. Invenția descrie caracteristicile constructive și arhitectonice ale unei asemenea clădiri, caracteristici care îi asigură pe de o parte posibilitatea minimizării propriului consum, iar pe de altă parte, capacitatea de a capta și de a gestiona energie solară, energie goetermică, și din alte surse neconvenționale. Necesarul energetic al clădirii și surplusul furnizat altor consumatori este asigurat de un sistem termodinamic complex, dar unitar, care combină în modul cel mai eficient toate disponibilitățile de energie.The invention describes a new model of building, for residential use, for social, commercial or industrial purpose, characterized by a high degree of energy independence, which fully satisfies the consumption of domestic hot water, heat and electricity, remaining a surplus that can be converted into electricity and can be supplied to an electrical grid. The invention describes the constructive and architectural characteristics of such a building, characteristics that ensure on the one hand the possibility of minimizing its own consumption, and on the other hand, the ability to capture and manage solar energy, goetermine energy, and from other unconventional sources. The energy requirement of the building and the surplus provided to other consumers is provided by a complex, yet unitary thermodynamic system, which combines in the most efficient way all the energy availability.

In stadiul actual al tehnicii există o puternică preocupare pentru realizarea unor anvelope termice cît mai eficiente, pentru reducerea accentuată a consumului energetic al clădirilor, precum și pentru utilizarea eficientă a unor surse energetice regenerabile, fiind elaborate diverse sisteme de construcție, precum case pasive, case 0-energy, case energy+, etc. Principalele atribute ale unor asemenea clădiri sunt: reducerea la maximum a punților termice, realizarea anvelopei termice prin procedee clasice, dar cu grosimi mai mari, eliminarea neetanșeităților, amplasarea judicioasă (de regulă, spre sud) a suprafețelor vitrate, un sistem de ventilație bazat pe recuperarea căldurii din interior cu ajutorul unor pompe de căldură, montarea de panouri termice sau fotovoltaice pentru captarea energiei solare și a unor pompe da căldură sol-apă pentru captarea energiei geotermice, montarea de microturbine eoliene pentru producerea de energie electrică, acumularea chimică a energiei electrice și a căldurii. Dezavantajul acestor tipuri de clădiri este dat de prețul reletiv ridicat al sistemelor de captare și de încălzire.In the current state of the art there is a strong concern for making thermal tires as efficient as possible, for the marked reduction of the energy consumption of the buildings, as well as for the efficient use of renewable energy sources, being developed various construction systems, such as passive houses, houses. 0-energy, case energy +, etc. The main attributes of such buildings are: the maximum reduction of the thermal bridges, the realization of the thermal envelope by classic procedures, but with greater thicknesses, the elimination of leaks, the judicious placement (usually, towards the south) of the glazed surfaces, a ventilation system based on heat recovery from the inside with the help of heat pumps, the installation of thermal or photovoltaic panels for the capture of the solar energy and of some pumps give heat to the water for the capture of the geothermal energy, the installation of wind microturbines for the production of electricity, the chemical accumulation of the electricity and heat. The disadvantage of these types of buildings is given by the high relative price of the capture and heating systems.

Plecînd de la cererea de brevet W02007/018443, invenția de față propune realizarea unei suprastructuri suplimentare independente, care să îmbrace complet clădirea (casă în casă) și să creeze un strat de aer intermediar între cele două suprastructuri. Noua suprastructură poate susține o izolație termică oricît de grea, precum și un număr mare de elemente de captare a căror izolație termică este asigurată de izolația clădirii, ca urmare prețul lor de cost se diminuează substanțial. In plus, pe o astfel de suprastructură se pot monta și alte elemente, precum cele de decorare, punțile termice se elimină mult mai ușor, iar stratul de aer format între cele două suprastructuri poate juca un rol major în reglarea temperaturii interioare. Pentru producerea de apă caldă și electricitate, precum și pentru climatizarea clădirii se utilizează un sistem termodinamic, ale cărui elemente principale sunt turbina în colivie și motorul Stirling dublu-gama descrise în cererea de brevet W02008/094058. Acest sistem este capabil să funcționeze la diferențe mici de temperatură între sursa rece și cea caldă, să valorifice toate sursele de energie disponibile, să acumuleze energie pentru perioadele lipsite de insolație și să asigure un confort termic ridicat. Față de sistemele din stadiul actual al tehnicii, sistemul descris prezintă numeroase avantaje:Starting from the patent application W02007 / 018443, the present invention proposes the creation of an independent additional superstructure, which completely covers the building (house by house) and creates an intermediate air layer between the two superstructures. The new superstructure can support thermal insulation, however heavy, as well as a large number of capture elements whose thermal insulation is provided by the insulation of the building, as a result their cost price is substantially reduced. In addition, on such a superstructure other elements can be mounted, such as decoration, the thermal bridges are removed much easier, and the air layer formed between the two superstructures can play a major role in regulating the interior temperature. For the production of hot water and electricity, as well as for the air conditioning of the building, a thermodynamic system is used, the main elements of which are the turbine in the cage and the Stirling double-range engine described in the patent application W02008 / 094058. This system is capable of operating at small temperature differences between the cold and the hot source, harnessing all available energy sources, accumulating energy for periods without insulation and ensuring high thermal comfort. Compared to the systems of the present state of the art, the described system has many advantages:

- realizarea unei structuri cu pierderi de energie extrem de reduse- realization of a structure with extremely low energy losses

- realizarea unui sistem de climatizare deosebit de eficient, cu consumuri minime de energie, asigurate din surse neconvenționale- realization of a highly efficient air conditioning system, with minimum energy consumption, ensured from unconventional sources

- asigurarea apei calde menajere și a confortului termic interior, de regulă, prin cogenerare- providing domestic hot water and indoor thermal comfort, usually by cogeneration

- înglobarea într-un sistem unitar a tuturor disponibilităților energetice- the incorporation into a unitary system of all energy availability

- în condiții de mediu favorabile, disponibilitatea de a produce energie peste necesități, energie care este acumulată pentru a fi utilizată în condiții nefavorabile, sau de a fi cedată către alți consumatori- under favorable environmental conditions, the availability to produce energy over necessities, energy that is accumulated to be used under unfavorable conditions, or to be transferred to other consumers

- reducerea poluării termice și chimice a atmosferei Descrierea invenției se va face cu referire la următoarele desene:- The reduction of the thermal and chemical pollution of the atmosphere The description of the invention will be made with reference to the following drawings:

- fig. 1: secțiune în plan și transversală printr-o casă energy++FIG. 1: plan and cross section through an energy ++ house

- fig. 2: secțiune verticală prin anvelopă și cele 2 suprastructuriFIG. 2: vertical section through the tire and the 2 superstructures

- fig.3: secțiune printr-un zid cu anvelopă termică din bariere cu rezistență variabilă, cu iluminat ^L V 2 O O 9 - O o 6 7 7 - O 3 -09- 2009 anidolic concentrat, cu suprafață vitrată cu bariere anticonvecție și cu canale obturate termic- fig.3: section through a wall with thermal tire of variable resistance barriers, with lighting ^L V 2 OO 9 - O 6 7 7 - O 3 -09- 2009 concentrated anidolic, with glass surface with anti-convection barriers and with thermally sealed channels

- fig.4: bariere multistrat cu rezistență termică variabilă- Fig. 4: Multilayer barriers with variable thermal resistance

- fig.5: secțiune prin canal obturat termic- Fig. 5: section through thermally sealed channel

- fig.6: placă termoizolantă plină în anvelopa inteligentă- Fig. 6: Full insulation plate in the smart tire

- fig.7: captator cu supape plate- fig.7: collector with flat valves

- fig. 8: suprafețe vitrate cu flux variabil de luminăFIG. 8: glass surfaces with variable light flux

- fig.9: bariară anticonvecție tip grilă- fig.9: grid type contraction barrier

- fig. 10: suprafață vitrată cu flux variabil de lumină relizată cu fibre opticeFIG. 10: glazed surface with variable light flux made of optical fibers

- fig. 11: element radiant cu inserții metaliceFIG. 11: radiant element with metal inserts

- fig. 12: amplificator de presiuneFIG. 12: pressure amplifier

- fig.l 3: captator acționat cu motor electric liniar de mici dimensiuni- Fig. 3: small electric linear motor driven collector

- fig. 14: răcitor cu baie de evaporareFIG. 14: evaporative bath cooler

- fig. 15: schema de principiu a sistemului termodinamicFIG. 15: principle diagram of the thermodynamic system

- fig. 16: schema unui captator solar cu fantă centralăFIG. 16: diagram of a solar collector with central slot

- fig. 17: schema unui captator solar cu fantă laterală și motor Stirling, a captatoarelor de fațadă și a captatorului geotermicFIG. 17: diagram of a solar collector with a side slot and a Stirling engine, a facade collector and a geothermal collector

- fig. 18: secțiune longitudinală și transversală prin captatorul platFIG. 18: longitudinal and transverse section through the flat collector

- fig. 19: secțiune prin mecanismul cu came și profilarea unei cameFIG. 19: section through the cam mechanism and the shaping of a cam

- fig.20: motorul dublu-alfa- fig.20: the double-alpha engine

- fig.21: motorul dublu-beta- fig.21: the double-beta engine

- fig. 22: motorul dublu-gamaFIG. 22: the dual-range engine

- fig.23: motor dublu-gama cu 3 perechi de captatori- fig.23: double-range engine with 3 pairs of collectors

- fig.24: diagrame de reglare și profilarea camelor motorului alpha-gama- fig.24: adjustment charts and cam profiles of the alpha-gamma engine

- fig.25: captator cu tijă telescopică- fig.25: telescopic rod collector

- fig.26: secțiune longitudinală și transversală prin motorul dublu-gama- fig.26: longitudinal and transverse section through the double-gamma motor

- fig.27: acționarea în paralel a captatorilor de deplasare- fig.27: the actuation of the displacement sensors in parallel

- fig.28: motor Stirling echipat cu schimbător de căldură-pieptene- Fig. 28: Stirling motor equipped with comb-heat exchanger

- fig.29: motor Stirling echipat cu schimbător de căldură etajat- Fig. 29: Stirling motor equipped with a floor heat exchanger

- fig.30: motor Stirling în mei- Fig. 30: Stirling engine in millet

- fig. 31: motor Stirling în rezervor stratificatFIG. 31: Stirling engine in stratified tank

- fig.32: motor Stirling static- fig.32: Stirling static motor

- fig.33: captator Stirling cu sistem interior de țevi- fig.33: Stirling collector with internal pipe system

- fig.34: diagrama motorului cu agent frigorific- fig.34: diagram of the engine with refrigerant

- fig.35: diagrama motorului Stirling-adiabatic- fig.35: diagram of the Stirling-adiabatic engine

- fig.36: motor Stirling-adiabatic- fig.36: Stirling-adiabatic motor

- fig.37: schema, ciclul de funcționare, diagrama P-V și profilarea camelor motorului Ericson- fig.37: diagram, operating cycle, P-V diagram and Ericson engine camshaft

- fig.38: motor Ericson cu schimbător de căldură la presiune constantă- fig.38: Ericson engine with constant pressure heat exchanger

- fig.39: motor Ericson cu schimbător de căldură la presiune constantă- fig.39: Ericson engine with constant pressure heat exchanger

- fig. 40: sistem de acționare al unui motor Stirling gammaFIG. 40: drive system of a Stirling gamma engine

- fig.41: sistem de acționare al unui motor Ericson alpha- fig.41: drive system of an Ericson alpha engine

- fig.42: sistem de acționare al unui motor Stirling gamma cu roți dințate- fig.42: drive system of a Stirling gamma gear motor

- fig.43: motor Stirling montat pe un cazan din instalația de încălzire- fig.43: Stirling engine mounted on a boiler in the heating system

- fîg.44: secțiune printr-o turbină în colivie și prin captatorul eolian- figure 44: section through a turbine in the cage and the wind turbine

- fig. 45: acumulator stratificatFIG. 45: stratified battery

- fig.46: pompă de căldură termomecanică- fig.46: thermomechanical heat pump

- fig.47: motor termic cu pulverizare- fig.47: thermal motor with spray

- fig.48:compresor cu supapă intermediară- fig.48: compressor with intermediate valve

- fig.49: motor cu injecție frigorifică- fig.49: engine with cold injection

- fig.50: motor termic cu rezervor de frig- fig.50: thermal engine with cold tank

Elementele componente ale unei case energy++ (fig.l, 2 și 3):Component elements of a house energy ++ (fig.l, 2 and 3):

CN 2009-00677-0 3 -09- 2009CN 2009-00677-0 3 -09- 2009

1. Clădirea propriu zisă 1.1 poate fi o clădire existentă, sau una nouă care se proiectează și se construiește în funcție de destinație, după regulile și procedeele aplicate în cazul caselor pasive, cu cîteva reguli suplimentare:1. The building itself 1.1 can be an existing building, or a new one that is designed and constructed according to the destination, according to the rules and procedures applied in the case of passive houses, with some additional rules:

- terenul de sub clădire e indicat să fie folosit pentru amplasarea unui captator geotermic cu strat acumulator din beton 1.13, conform invenției; avantajul provine din posibilitatea înglobării acestei plăci în sistemul de fundare al clădirii și din folosirea captatorului ca priză de împămîntare pentru instalațiile electrice și pentru paratrăznet, de foarte bună calitate- the land underneath the building is indicated to be used for the location of a geothermal collector with concrete layer 1.13, according to the invention; the advantage comes from the possibility of incorporating this plate in the foundation system of the building and from the use of the collector as an earth socket for electrical installations and for lightning rods, of very good quality.

- e preferabilă o suprastructură din stîlpi și grinzi 1.2, compatibilă cu suprastructura suplimentară; acestă suprastructură va fi mai suplă decît cea a unei case pasive, întrucît greutatea zidurilor exterioare (cu grosime redusă și cu structură din materiale ușoare) va fi mult mai mică, iar o parte din greutatea acoperișului, a ferestrelor, a balcoanelor, a elementelor decorative, etc este preluată de suprastructura suplimentară- a superstructure of pillars and beams 1.2 is compatible, compatible with the additional superstructure; this superstructure will be more supple than that of a passive house, as the weight of the exterior walls (with reduced thickness and lightweight structure) will be much smaller, and some of the weight of the roof, windows, balconies, decorative elements , etc. is taken over by the additional superstructure

- pentru suprastructură, pereții interiori, planșee, dotări interioare, etc se preferă materiale cu capacitate mare de acumulare a căldurii; creșterea capacității de acumulare a pereților interiori poate fi ridicată prin montarea de “pereți umezi”, conform invenției.- for superstructure, interior walls, floors, interior fittings, etc. materials with high heat storage capacity are preferred; increasing the accumulation capacity of the interior walls can be increased by mounting "wet walls" according to the invention.

- planșeele și plafoanele se realizează ca plăci radiante cu inserții metalice, conform invenției- the floors and ceilings are made as radiant plates with metal inserts, according to the invention

- acoperișul clădirii va fi inclus în anvelopa exterioară- the roof of the building will be included in the outer tire

- pereții exteriori 1.3 se vor reliza din materiale ușoare; rezistența termică a acestor pereți împreună cu termoizolația lor 1.4, se calculează într-un raport fix față de termoizolația anvelopei exterioare, astfel încît temperatura stratului de aer dintre cele două suprastructuri să poată fi ușor controlată; dacă golurile create pentru montarea suprafețelor vitrate sunt mari, e indicat ca pereții exteriori să fie pereți radianți cu inserții metalice; o parte din pereții exteriori vor fi “pereți poroși”, conform W02007/018443, pentru a asigura necesarul de aer proaspăt- the outer walls 1.3 will be made of light materials; the thermal resistance of these walls together with their thermal insulation 1.4, is calculated in a fixed ratio to the thermal insulation of the outer tire, so that the temperature of the air layer between the two superstructures can be easily controlled; if the gaps created for mounting the glass surfaces are large, it is advisable that the outer walls are radiant walls with metal inserts; some of the outer walls will be "porous walls", according to W02007 / 018443, to provide the fresh air needed

- un efect pozitiv de reducere a pierderilor de căldură îl are acoperirea întregii suprafețe exterioare cu un strat reflectorizant 1.16- a positive effect of reducing the heat loss is covered by the entire outer surface with a reflective layer 1.16

2. Suprastructura suplimentară este realizată, de regulă, din stîlpi verticali 1.5 și grinzi orizontale 1.7, pe o infrastructură proprie 1.12 (izolată termic 1.17 de infrastructura clădirii 1.14). Ea înconjoară complet clădirea și îi susține acoperișul. La clădirile cu o arie desfășurată mai mare, acoperișul se sprijină și pe o parte din stîlpii suprastructurii interioare, 1.15. Distanța dintre cele două suprastructuri este egală cu grosimea anvelopei termice (inclusiv partea din anvelopă montată pe suprafața exterioară a clădirii), fiind aproximativ egală cu grosimea anvelopei unei case pasive, la care se adaugă grosimea stratului de aer dintre cele două anvelope, calculată în funcție de caracteristicile sistemului termodinamic. Cele două suprastructuri pot fi realizate astfel încît să nu existe nici un punct de legătură între ele, dar pentru realizarea unei structuri mai ușoare, pot exista puncte de sprijin 1.15, 1.18, care să transmită o parte din sarcina mecanică exercitată asupra suprastructurii exterioare (în principal cele datorate vînturilor puternice), dar acestea trebuie să fie în număr cît mai mic, montate de preferință cu ajutorul unor adezivi și realizate din elemente cu coeficient de transfer termic cît mai mic (poliuretan, polistiren extrudat, policarbonat, etc), astfel încît ele nu constituie punți termice. La partea superioară, pe acești stîlpi se sprijină o stuctură de grinzi longitudinale și transversale, cu puncte de sprijin pe stîlpii clădirii, care preiau o parte din greutatea acoperișului, sau o structură de căpriori sau bolți care preia această greutate integral. Noua suprastructură poate prelua o parte mai mică sau mai mare din greutatea balcoanelor, a copertinelor, a elementelor decorative, a suprafețelor vitrate, eliminînd într-o măsură mai mare decît la procedeele clasice, punțile termice. Se realizează astfel o casă cu înveliș dublu, o “casă în casă”.2. The additional superstructure is usually made of vertical pillars 1.5 and horizontal beams 1.7, on own infrastructure 1.12 (thermally insulated 1.17 from building infrastructure 1.14). It completely surrounds the building and supports its roof. In buildings with a larger area, the roof is supported on part of the pillars of the inner superstructure, 1.15. The distance between the two superstructures is equal to the thickness of the thermal tire (including the part of the tire mounted on the outer surface of the building), being approximately equal to the thickness of the passive house tire, to which is added the thickness of the air layer between the two tires, calculated as a function of by the characteristics of the thermodynamic system. The two superstructures can be constructed in such a way that there is no connection point between them, but in order to achieve a lighter structure, there may be support points 1.15, 1.18, which convey some of the mechanical load exerted on the outer superstructure (in mainly due to strong winds), but these must be in a smaller number, preferably fitted with adhesives and made of elements with a lower thermal transfer coefficient (polyurethane, extruded polystyrene, polycarbonate, etc.), so that they do not constitute thermal bridges. At the top, on these pillars is supported a structure of longitudinal and transverse beams, with support points on the pillars of the building, which take over part of the weight of the roof, or a structure of vaults or vaults that take on this entire weight. The new superstructure can take on a smaller or greater part of the weight of balconies, canopies, decorative elements, glass surfaces, eliminating to a greater extent than the classical processes, thermal bridges. Thus, a house with double cover, a "house in house" is created.

Montajul grinzilor orizontale se face în așa fel încît suprafețele lor laterale să fie aproximativ în același plan vertical cu suprafețele laterale ale stîlpilor. Suprastructura exterioară va avea astfel două suprafețe verticale plane: una interioară, pe care se fixează prin lipire sau cu elemente demontabile, plăcile-suport pentru fixarea materialului termoizolant și una exterioară, pe care se montează elementele de decorare ale fațadei 1.11 (în cazul în care decorarea nu se realizează direct pe plăcile-suport ale termoizolației). De asemenea, între fiecare pereche de două grinzi orizontale și ^-2009-00677-0 3 -09- 2009 perechea de stîlpi pe care acestea se montează, se formează camere paralelipipedice, mărginite pe o latură de materialul izolant, iar pe cealaltă latură sunt deschise, sau sunt mărginite de plăci de decorare, plăci transparente, sau plăci acumulatoare de căldură. In cazul unei expuneri solare, datorită efectului de seră, temperatura acestor camere poate fi mult mai mare decît cea exterioară.The horizontal beams are assembled in such a way that their lateral surfaces are approximately in the same vertical plane as the lateral surfaces of the pillars. The outer superstructure will thus have two flat vertical surfaces: an inner one, on which it is fixed by gluing or with removable elements, the support plates for fixing the thermal insulation material and an external one, on which the decorative elements of facade 1.11 are mounted (if the decoration is not done directly on the insulation support plates). Also, between each pair of two horizontal beams and ^ -2009-00677-0 3 -09- 2009 the pair of posts on which they are mounted, parallelepiped chambers are formed, bordered on one side by the insulating material, and on the other side are open, or bordered by decorative plates, transparent plates, or heat accumulating plates. In case of solar exposure, due to the greenhouse effect, the temperature of these rooms can be much higher than the outside.

3. Anvelopa termică la acest tip de clădire este compusă din 3 straturi:3. The thermal tire for this type of building is composed of 3 layers:

- un strat interior, aplicat pe “casa interioară” (stratul cald); se aplică pe zidurile nefinisate și este relativ continuu, cu puține punți termice, datorită mutării elementelor cu rezistență termică redusă pe suprastructura exterioară- an interior layer, applied on the "inner house" (the warm layer); it is applied on unfinished walls and is relatively continuous, with few thermal bridges, due to the movement of the elements with reduced thermal resistance on the outer superstructure

- un strat exterior, aplicat pe partea interioară a suprastructurii suplimentare (stratul rece); și acest strat se poate aplica cu un număr mic de elemente de fixare din materiale cu conductivitate redusă- an outer layer, applied on the inside of the additional superstructure (the cold layer); and this layer can be applied with a small number of fasteners made of materials with reduced conductivity

- un strat de aer intermediar, care poate fi mărginit de suprafețe reflectorizante, pentru a reduce pierderile prin reflexie, mai ales atunci cînd pereții exteriori ai clădirii interioare sunt radianți spre interior (elemente radiante cu inserții metalice); temperatura acestui strat este relativ uniformă, dar există o stratificare pe verticală. In acest caz, elementele constructive introduse în acest strat nu constituie punți termice și pof fi executate din orice material. Intre cele două straturi izolatoare pot fi introduse din loc în loc, forțat, printr-o ușoară presare, elemente de sprijin cu grosimea puțin mai mare decît a stratului intermediar, astfel îneît împingînd cele două termoizolații spre stratul lor suport, ele să exercite un efect de fixare al acestora, reducînd numărul elementelor de fixare penetrante. Această stratificare poate fi amplificată prin diverse procedee și utilizată în funcționarea sistemului de climatizare. După cum se vede în fig.2, stratul intermediar poate pătrunde și între cele două suprafețe transparente 2.1 ale unei ferestre. în acest strat pot fi montate, de asemenea, schimbătoare de căldură sol-aer 2.6 care utilizează captatorul geotermic de sub clădire, sau/și din apropierea ei pentru a aduce iama un aport de căldură suplimentar, iar vara pentru a evacua căldura excedentară, precum și vaporizatorul 2.2 al unei pompe de căldură, pentru recuperarea (cu un randament deosebit de ridicat) a căldurii acumulate în partea superioară (cea mai caldă) a stratului intermediar. Stratul de aer intermediar poate fi relativ stabil, poate fi ventilat natural, poate fi vehiculat de către un sistem clasic de climatizare, poate fi înlocuit cu aer proaspăt adus prin “puțuri canadiene” și vehiculat prin procedeele propuse de Enertia Bilding Systems, sau poate fi vehiculat prin mișcarea blocurilor termoizolante mobile sau prin mișcări de destindere-comprimare a blocurilor termoizolante cu grosime variabilă, conform invenției.- an intermediate air layer, which can be bordered by reflective surfaces, to reduce reflection losses, especially when the outer walls of the interior building are radiant inwards (radiant elements with metal inserts); the temperature of this layer is relatively uniform, but there is a vertical stratification. In this case, the constructive elements introduced in this layer do not constitute thermal bridges and can be made from any material. Between the two insulating layers can be inserted from place to place, forced, by a slight pressing, support elements with thickness slightly greater than the intermediate layer, thus pushing the two thermal insulation to their support layer, they have an effect fasteners, reducing the number of penetrating fasteners. This stratification can be amplified by various processes and used in the operation of the air conditioning system. As shown in Fig. 2, the intermediate layer can also penetrate between the two transparent surfaces 2.1 of a window. In this layer can also be mounted heat exchangers ground-air 2.6 that use the geothermal sensor below the building, and / or near it to bring an additional heat input, and in summer to evacuate the excess heat, as well as and the evaporator 2.2 of a heat pump, for the recovery (with a particularly high efficiency) of the heat accumulated in the upper (the hottest) part of the intermediate layer. The intermediate air layer can be relatively stable, it can be naturally ventilated, it can be driven by a classic air conditioning system, it can be replaced with fresh air brought by "Canadian wells" and it can be carried out by the procedures proposed by Enertia Bilding Systems, or it can be conveyed by the movement of the mobile thermal insulation blocks or by the relaxation-compression movements of the thermal insulation blocks with variable thickness, according to the invention.

Temperatura stratului intermediar este determinată de raportul rezistențelor termice ale celor două straturi izolatoare și este aleasă în funcție de destinația clădirii. De exemplu, pentru o clădire locuită în permanență, în totalitatea ei (depozite, spitale, etc), stratul cald poate fi foarte subțire, temperatura stratului intermediar este apropiată de temperatura interioară și reglarea temperaturii interioare se poate face acționînd direct asupra stratului intermediar (de exemplu, se poate adopta sistemul unei ușoare supraîncălziri a aerului din stratul intermediar, aportul de căldură prin stratul cald avînd rolul de a compensa pierderile prin alte elemente ale încăperii). Pentru o clădire utilizată parțial sau integral o parte a zilei și total părăsită în restul zilei (birouri, școli, restaurante, discoteci), grosimea stratului cald poate fi mai mare, iar temperatura stratului intermediar se va regla astfel îneît în încăperile nepopulate să se asigure o temperatură de gardă, asigurată de compensarea pierderilor de căldură interioare de către fluxul termic ce trece din stratul intermediar prin izolația caldă. Camerele populate vor avea surse de căldură independente care să asigure confortul termic dorit. Căldura pierdută de aceste încăperi spre stratul intermediar va fi în mare parte recuperată. De asemenea, raportul dintre grosimile celor două straturi poate fi ales astfel îneît temperatura stratului intermediar să nu coboare sub 0 grade Celsius decît în cazuri excepționale, ceea ce permite o abordare complet diferită a modului și materialelor din care sunt realizate cele două straturi, precum și o reglare a umidității din interior, prin reglarea umidității din stratul intermediar. In cazul clădirilor cu multe încăperi (clădiri cu destinația de locuință, hoteluri, etc) în care se doresc temperaturi de confort diferențiate, este indicată compartimentarea stratului intermediar prin brîuri (centuri) orizontale și verticale, confecționate din materiale cu rezistențe mecanice mari (pentru o €<-2 0 0 9 - 0 0 6 7 7 -0 3 -09- 2009 bună distribuire a sarcinii mecanice) și cu rezistențe termice mari, montate astfel incit să umple pe toată grosimea lor spațiul dintre stîlpii (respectiv grinzile) suprastructurii principale și stîlpii (respectiv grinzile) de vis-a-vis ai structurii secundare. Aceste brîuri pot fi străbătute de canele de ventilație obturate termic, realizate conform invenției.The temperature of the intermediate layer is determined by the ratio of the thermal resistance of the two insulating layers and is chosen according to the destination of the building. For example, for a permanently inhabited building, in its entirety (warehouses, hospitals, etc.), the warm layer can be very thin, the temperature of the intermediate layer is close to the internal temperature and the regulation of the internal temperature can be done by acting directly on the intermediate layer (of for example, the system of a slight overheating of the air in the intermediate layer can be adopted, the heat supply through the warm layer having the role of compensating the losses by other elements of the room). For a building partially or completely used part of the day and totally left during the rest of the day (offices, schools, restaurants, discos), the thickness of the warm layer may be higher, and the temperature of the intermediate layer will be adjusted so that it is ensured in unpopular rooms. a guard temperature, ensured by the compensation of the internal heat losses by the thermal flow that passes through the intermediate layer through the hot insulation. The populated rooms will have independent heat sources to provide the desired thermal comfort. The heat lost from these rooms to the intermediate layer will be largely recovered. Also, the ratio between the thicknesses of the two layers can be chosen so that the temperature of the intermediate layer does not drop below 0 degrees Celsius except in exceptional cases, which allows a completely different approach to the mode and materials from which the two layers are made, as well as an adjustment of the humidity inside, by regulating the humidity in the intermediate layer. In the case of buildings with many rooms (buildings for residential use, hotels, etc.) in which differentiated comfort temperatures are desired, the compartmentation of the intermediate layer by horizontal and vertical belts (belts), made of materials with high mechanical strengths (for a € <-2 0 0 9 - 0 0 6 7 7 -0 3 -09- 2009 good mechanical load distribution) and with high thermal resistance, mounted so as to fill in all their thickness the space between the pillars (respectively beams) of the main superstructure and the pillars (respectively the beams) opposite the secondary structure. These belts can be crossed by the thermally sealed ventilation ducts, made according to the invention.

Dacă într-o clădire cu strat intermediar rece se realizează camere izolate 1.9, cu peretele exterior neizolat (sau complet suprimat), se obțin încăperi cu temperaturi de conservare, similare pivnițelor. Mai mult, aparatele frigorifice fabricate special pentru aceste clădiri, vor avea un condensator detașabil, montat în stratul intermediar. In acest fel, temperatura condensatorului va fi mult redusă, realizînd o economie apreciabilă de energie.If in a building with a cold intermediate layer, isolated rooms 1.9 are made, with the outer wall not insulated (or completely suppressed), rooms with storage temperatures, similar to the cellars, are obtained. Moreover, the refrigeration appliances specially manufactured for these buildings will have a removable condenser, mounted in the intermediate layer. In this way, the temperature of the capacitor will be greatly reduced, achieving a considerable energy savings.

Suprafețele vitrate 2.1 vor fi și ele compuse din două părți, cîte una în fiecare din cele două părți ale anvelopei. In acest fel, pierderile de căldură mai mari prin aceste suprafețe, precum și cele de la colțurile clădirii, sau din alte punți termice, vor genera mișcări convective în interiorul stratului de aer intermediar, și vor contribui la micșorarea pierderilor de căldură prin pereți. Totodată, prin stratificarea aerului din acest strat, în partea superioară se va forma un „tampon” care va diminua pierderile de căldură prin plafonul ultimului etaj.The glazed surfaces 2.1 will also be composed of two parts, one in each of the two parts of the tire. In this way, the greater heat losses through these surfaces, as well as those from the corners of the building, or from other thermal bridges, will generate convective movements inside the intermediate air layer, and will contribute to the reduction of heat losses through the walls. At the same time, by stratifying the air from this layer, a "buffer" will form at the top that will reduce heat loss through the ceiling of the last floor.

Rolul cel mai important al acestui strat intermediar, este de a contribui în mod eficace la climatizarea clădirii. In cazul unor temperaturi exterioare mici, aerul conținut de acest strat poate fi încălzit cu ajutorul energiei geotermice sau a energiei solare, prin intermediul unei pompe de căldură sol-aer, al unei pompe de căldură aer-aer cu captare din mediul exterior, cu puțuri canadiene, cu recuperatoare de căldură, sau cu motoare Stirling. Printr-un aport de căldură în acest strat, în timpul sezonului rece, realizat prin unul din mijloacele enumerate, se diminuează căldura ce se pierde prin stratul cald al anvelopei, căldura pierdută prin anvelopa rece provenind aproape integral din această sursă suplimentară, iar în timpul sezonului cald, mare parte din căldura care trece prin anvelopa caldă este evacuată înainte de a ajunge în clădire, fiind extrasă totodată și o parte din căldura acumulată în anvelopa caldă, ceea ce duce la o răcire a pereților interiori. Dacă temperatura exterioară crește, este pornită o pompă de căldură 16 care extrage căldura din acest strat, și o furnizează sistemului de climatizare, realizînd o recirculare a căldurii introduse în sistem. Față de o pompă de căldură aer-aer cu absorbție de aer din mediul exterior, se obține un coeficient de performanță superior și un consum mai mic de energie. In plus, se diminuează mult căldura cedată mediului exterior.The most important role of this intermediate layer is to contribute effectively to the air conditioning of the building. In the case of low outdoor temperatures, the air contained in this layer can be heated with the help of geothermal or solar energy, by means of a ground-air heat pump, an air-to-air heat pump with external wells, with wells. Canadian, with heat recovery, or with Stirling engines. By providing heat in this layer, during the cold season, achieved by one of the means listed, the heat lost through the warm layer of the tire is diminished, the heat lost through the cold tire coming almost entirely from this additional source, and during during the warm season, most of the heat passing through the warm tire is discharged before it reaches the building, while some of the heat accumulated in the warm tire is also extracted, which leads to a cooling of the interior walls. If the outside temperature increases, a heat pump 16 is started which extracts the heat from this layer, and supplies it to the air conditioning system, by recirculating the heat introduced into the system. Compared to an air-to-air heat pump with external air absorption, a higher performance coefficient and lower energy consumption are obtained. In addition, the heat transferred to the external environment is greatly diminished.

Se pot realiza și clădiri cu mai multe straturi de aer intermediare, la care recuperate căldurii utilizate pentru încălzire se poate realiza cu randamente superioare.Buildings with several intermediate air layers can also be created, where the heat used for heating can be recovered with higher efficiency.

Materialele utilizate pentru realizarea termoizolației pot fi cele clasice (care, în general, datorită acestui tip de structură devin mai ușor de montat și mai eficace), pot fi bariere multistrat comform W02007/018443, sau pot fi bariere multistrat cu rezistență termică variabilă, comform invenției.The materials used for thermal insulation can be the classical ones (which, in general, due to this type of structure become easier to install and more efficient), can be multilayer barriers according to W02007 / 018443, or they can be multilayer barriers with variable thermal resistance, according to invention.

4, Bariere multistrat cu rezistentă termică variabilă, în cererea de brevet W02007/018443 este descris un procedeu de producere a materialelor termoizolante bazat pe realizarea în structura materialului a unor bariere gazoase peliculare. Conform acestei invenții, se pot realiza bariere multistrat, compuse din pelicule de gaz (denumite straturi de bază) de grosime uniformă (grosime limită, determinată experimental, la care gazele sunt încă neconvective) paralele, cu suprafață mare, separate prin straturi solide (polietilenă, PVC, hârtie, aluminiu, rășini, etc) de grosime foarte mică (5-10 microni), denumite straturi suport. Printr-o ușoară tensionare a straturilor suport, se obțin pelicule de gaz de grosime relativ uniformă, utilizînd un număr minim de distanțieri. într-o astfel de barieră, volumul de gaz poate depăși 90 de procente din volumul total, obținîndu-se practic un strat de gaz neconvectiv, cu grosimea egală cu grosimea barierei. Dacă gazul utilizat este aerul, se pot obține materiale termoizolante cu un coeficient de conducție termică mai mic de 0,03 W/m.K4, Multilayer barriers with variable thermal resistance, in patent application W02007 / 018443, a process for producing thermal insulation materials based on the fabrication of film gaseous barriers is described. According to this invention, multilayer barriers, consisting of gas films (called base layers) of uniform thickness (limit thickness, experimentally determined, at which gases are still non-convective) can be made parallel, with large surface area, separated by solid layers (polyethylene). , PVC, paper, aluminum, resins, etc.) of very small thickness (5-10 microns), called support layers. With a slight tensioning of the support layers, films of relatively uniform thickness are obtained using a minimum number of spacers. In such a barrier, the volume of gas can exceed 90 percent of the total volume, obtaining practically a layer of non-convective gas, with a thickness equal to the thickness of the barrier. If the gas used is air, thermal insulation materials with a thermal conduction coefficient of less than 0.03 W / m.K can be obtained.

Imobilitatea gazului din straturile peliculare depinde în principal de ecartul de temperatură dintre cele două straturi solide care le mărginesc, gazul rămînînd neconvectiv atunci cînd această diferență nu depășește o valoare limită, chiar dacă grosimea peliculei de gaz este mai mare. Acest ecart de temperatură se obține prin divizarea ecartului total, dintre temperaturile celor două straturi ^-2009-00677-0 3 -09- 2009 f\The immobility of the gas in the film layers mainly depends on the temperature difference between the two solid layers that border them, the gas remaining non-convective when this difference does not exceed a limit value, even if the thickness of the gas film is greater. This temperature difference is obtained by dividing the total difference, between the temperatures of the two layers ^ -2009-00677-0 3 -09- 2009 f \

protectoare, la numărul total de straturi. Pentru un anumit ecart de temperatură, există deci un număr minim de straturi care dacă este depășit, asigură o valoare ridicată a rezistenței termice a anvelopei. Pentru un ecart de temperatură interior-exterior de 30 grade Celsius, numărul minim necesar de straturi este de 200-250. Pentru grosimi ale anvelopei de 100 mm, grosimea unui strat este de 0,4-0,5 mm, iar pentru anvelope de 500 mm, grosimea unui strat este de 2-2,5 mm, în ambele cazuri coeficientul de conducție termică fiind mai mic de 0,03 W/m.K pentru toată grosimea izolației.protectors, to the total number of layers. For a certain temperature difference, therefore, there is a minimum number of layers which, if exceeded, provide a high value of the thermal resistance of the tire. For a 30 degrees Celsius indoor-outdoor temperature difference, the minimum number of layers required is 200-250. For tire thicknesses of 100 mm, the thickness of a layer is 0.4-0.5 mm, and for tires of 500 mm, the thickness of a layer is 2-2.5 mm, in both cases the thermal conduction coefficient is more 0.03 W / mK small for all insulation thickness.

Invenția de față propune realizarea barierelor multistrat cu distanțieri de grosime variabilă. Ca urmare, grosimea întregii bariere devine variabilă și poate fi modificată între anumite limite, coeficientul de transfer termic rămînînd aproximativ același pe porțiunea dintre cele două plăci protectoare, restul grosimii fiind ocupat de aer convectiv. în figura 4, sunt reprezentate cîteva tipuri de astfel de bariere: în fig. 4A între straturile suport 4.2 se montează distanțieri de colț 4.3, confecționați din două piese elastice (cauciuc, polietilenă, mase plastice, etc), iar în fig. 4B, distanțieri liniari 4.4 confecționați din tuburi elastice cu pereți subțiri. Una dintre plăcile protectoareThe present invention proposes the creation of multilayer barriers with variable thickness distances. As a result, the thickness of the entire barrier becomes variable and can be modified between certain limits, the coefficient of heat transfer remaining approximately the same on the portion between the two protective plates, the rest of the thickness being occupied by convective air. In Figure 4, there are several types of such barriers: in FIG. 4A between the support layers 4.2 are mounted corner spacers 4.3, made of two elastic parts (rubber, polyethylene, plastics, etc.), and in fig. 4B, linear spacers 4.4 made of elastic tubes with thin walls. One of the protective plates

4.1 este fixă, iar celaltă este deplasată pe o direcție perpendiculară pe suprafața plăcii (simultan cu toate straturile suport) de către tija 4.6 a unuia sau mai multor pistoane 4.7, grosimea barierelor variind între două limite. Revenirea straturilor în poziția inițială se face sub acțiunea elasticității distanțierilor, după retragerea pistonului. în fig. 4C, distanțierii de colț 4.5 sunt confecționați dintrun material rigid, cu grosimea de cîteva zecimi de milimetru, dar sunt prevăzuți cu un orificiu prin care trece o tijă 4.8, iar distanțierii straturilor alăturate sunt legați între ei cu unul sau mai multe fire 4.9 (de exemplu fire de mătase), cu lungimea egală cu grosimea maximă a peliculelor de gaz. Deplasarea tijei 4.6 a pistonului, care la acest tip de barieră este atașat plăcii protectoare, provoacă culisarea succesivă a straturilor suport de-a lungul celor 4 tije pe care sunt montate, într-un sens sau în celălalt, în barieră formîndu-se două zone: una cu straturi peliculare de grosime minimă, dată de grosimea distanțierilor, și una cu straturi de grosime maximă, dată de lungimea firelor de legătură. Prin aceste mișcări, bariera multistrat poate fi încărcată cu aer cald sau rece, după cum dictează funcționarea sistemului de climatizare.4.1 is fixed, and the other is moved in a direction perpendicular to the surface of the plate (simultaneously with all the support layers) by the rod 4.6 of one or more pistons 4.7, the thickness of the barriers varying between two limits. The return of the layers to the initial position is done under the action of the elasticity of the spacers, after the piston is withdrawn. in FIG. 4C, the corner spacers 4.5 are made of a rigid material, with the thickness of several tenths of a millimeter, but they are provided with an opening through which a rod 4.8 passes, and the spacers of the adjacent layers are connected with one or more threads 4.9 (by for example, silk yarn), the length equal to the maximum thickness of the gas films. The displacement of the rod 4.6 of the piston, which at this type of barrier is attached to the protective plate, causes the successive sliding of the support layers along the 4 rods on which they are mounted, in one direction or the other, in the barrier forming two zones. : one with film thicknesses of minimum thickness, given by the thickness of the spacers, and one with layers of maximum thickness, given by the length of the connecting wires. Through these movements, the multilayer barrier can be loaded with hot or cold air, as the operation of the air conditioning system dictates.

Acționarea pistoanelor se poate face prin metode clasice, cu pistoane hidraulice sau pneumatice, cu tije acționate mecanic, cu sisteme bielă-manivelă, cu electromagneți, etc. De asemenea, ale pot fi acționate cu captatori acționați cu motoare liniare cu impulsuri electrice, conform invenției. Există și posibilitatea unei acționări automate, cu ajutorul unor captatori la care cele două camere situate pe cele două fețe ale pistonului sunt legate prin intermediul unor electroventile comandate automat, la rezervoare cu gaz, montate în mediile de referință. Presiunile de pe cele două fețe ale pistonului vor varia, în consecință, în funcție de temperaturile mediilor în care sunt montate rezervoarele cu gaz de comandă, vehicularea aerului faeîndu-se în funcție de aceste temperaturi.The actuation of the pistons can be done by conventional methods, with hydraulic or pneumatic pistons, with mechanically actuated rods, with crankshaft systems, with electromagnets, etc. Also, the actuators can be operated with collectors powered by linear motors with electric impulses, according to the invention. There is also the possibility of automatic actuation, with the help of collectors in which the two chambers located on the two sides of the piston are connected by means of electrically controlled valves, to gas tanks, mounted in the reference environments. The pressures on the two sides of the piston will vary accordingly, depending on the temperatures of the environments in which the gas tanks are mounted, the air being driven according to these temperatures.

5. Izolații transparente cu rezistență termică variabilă. Dacă stratul protector exterior al unei bariere multistrat se realizează dintr-o placă de sticlă (sau alt material suficient de transparent), straturile suport din folii transparente foarte subțiri, separcte prin distanțieri de grosime egală cu grosimea-limită, iar stratul protector interior dintr-un material absorbant de radiații termice și acumulator de căldură, se obține un panou de izolație transparent, cu proprietatea de a absorbi și de a acumula o mare cantitate de căldură. Dacă la acest panou, distanțierii dintre straturile suport sunt elastici și au grosimea variabilă, prin mișcări aberative ale stratului protector interior mobil, se poate realiza înlocuirea periodică a gazului din straturile peliculare, cu un gaz cu altă temperatură, în funcție de necesitățile de moment ale sistemului de climatizare.5. Transparent insulation with variable thermal resistance. If the outer protective layer of a multilayer barrier is made of a glass plate (or other sufficiently transparent material), the support layers are made of very thin transparent sheets, separated by thickness distances equal to the thickness limit, and the inner protective layer from a material absorbed by thermal radiation and heat accumulator, a transparent insulation panel is obtained, with the property of absorbing and accumulating a large amount of heat. If at this panel, the distances between the support layers are elastic and have the variable thickness, by aberrant movements of the movable inner protective layer, it is possible to realize the periodic replacement of the gas from the film layers, with a gas with a different temperature, according to the moment needs of air conditioning system.

6. Canal de ventilație obturat termic. Pentru transportul rapid și fără consum însemnat de lucru mecanic între diferite zone ale anvelopei, precum și între anvelopă și interiorul sau exteriorul clădirii, în grosimea izolației se practică niște canale de ventilație. Pentru evitarea pierderilor de căldură, în interiorul acestor canale, se introduc dopuri izolante, conform figurii 5. Pe unul din pereții 5.1 ai canalului, se montează prin elemente de cuplare demontabile, pe toată lățimea lui, un suport 5.2 pe care sunt montați, perpendicular pe suport, pe toată lățimea lui, distanțieri 5.3 de o ^- 2 0 0 9 - 0 0 6 7 7 -- \λι/6. Ventilation channel thermally sealed. For the rapid transport and without significant consumption of mechanical work between different areas of the tire, as well as between the tire and the interior or exterior of the building, ventilation channels are used in the thickness of the insulation. In order to avoid heat losses, inside these channels, insulation plugs are inserted, according to figure 5. On one of the walls 5.1 of the channel, a 5.2 mounting brackets are mounted, along its entire width, with a bracket 5.2 on which they are mounted, perpendicularly. on the support, throughout its width, spacing 5.3 by one ^ - 2 0 0 9 - 0 0 6 7 7 - \ λι /

3-09-2009 ' grosime cît mai mică (0,1-1 mm), iar între fiecare pereche de distanțieri, se montează prin lipire sau prin strîngere, șorturi 5.4 de grosime foarte mică (0,01-0,1 mm), cu lungimea și lățimea aproximativ egale cu dimensiunile respective ale canalului. Materialul și grosimea șorțurilor trebuie să asigure, pe de o parte formarea unor pelicule de gaz relativ uniforme (datorită greutății proprii și greutății unor distanțieri 5.5, atașați în partea lor inferioară), formînd în acest fel o barieră termică multistrat, iar pe de altă parte, un grad suficient de deformabilitate, astfel încît atunci cînd diferența de presiune dintre cele două fețe ale dopului depășește o anumită valoare, șorțurile să se deformeze, permițînd trecerea unui flux de gaz, pînă la anularea diferenței de presiune. Dacă materialul șorțurilor este suficient de dur ca să nu se deformeze sub acțiunea greutății proprii, dar cu o elasticitate corespunzătoare, distanțierii pot fi fixați pe oricare din celelalte trei laturi ale canalului. Procedeul poate fi aplicat pe orice tip de canal de ventilație, dar poate fi extrem de util pentru ventilarea clădirilor.3-09-2009 'as small as thickness (0,1-1 mm), and between each pair of spacers, it is mounted by soldering or tightening, shorts 5.4 of very small thickness (0,01-0,1 mm) , with the length and width approximately equal to the respective dimensions of the channel. The material and the thickness of the aprons must ensure, on the one hand, the formation of relatively uniform gas films (due to their own weight and the weight of spacers 5.5, attached at their lower side), thus forming a multilayer thermal barrier, and on the other hand. , a sufficient degree of deformability, so that when the pressure difference between the two faces of the plug exceeds a certain value, the aprons deform, allowing the passage of a gas flow, until the pressure difference is canceled. If the material of the aprons is hard enough that it does not deform under the action of its own weight, but with an appropriate elasticity, the spacing can be fixed on any of the other three sides of the channel. The process can be applied to any type of ventilation channel, but can be extremely useful for ventilating buildings.

Figura 3 prezintă modul de realizare al unui canal de ventilație împreună cu o barieră multistrat cu rezistență variabilă: straturile suport 3.20 ale barierei (fixate de suprastructură cu elementele de prindere 3.4) sunt prevăzute la partea inferioară cu șorțurile 3.12, adăugate prin lipire (realizate din același material ca și straturile suport, sau dacă acesta nu întrunește calitățile necesare, din materiale diferite), sau realizate prin confecționarea acestor straturi suport cu înălțimi mai mari decît înălțimea straturilor protectoare, formînd împreună cu pereții plăcilor alăturate, un canal de ventilație obturat termic. In acest fel, peliculele de gaz neconvectiv ale barierei și ale dopului de obturare sunt una în prelungirea celeilalte și grosimea lor poate fi modificată prin acțiunea pistonului 3.11. în situația din figura 3, canalul de ventilație este prevăzut cu un perete mobil acționat de pistonul propriu 3.21, Atunci cînd pistoanele 3.11 și 3.21 sunt acționate simultan, atît bariera cît și canalul de ventilație își modifică dimensiunile, gazul din interiorul barierei fiind în mare parte vehiculat spre sau dinspre captatorul solar 3.8, format în spatele plăcii de sticlă 3.7. Dacă este acționat numai pistonul 3.21, canalul de ventilație spre bariera solară rămîne obturat, iar schimbul de aer se face între bariera multistrat și stratul de aer intermediar 1.5, format între anvelopă și zidul 1.3. O situație similară este reprezentată în figura 6, în care materialul termoizolant este realizat cu materiale din stadiul actual al tehnicii, sub forma unor blocuri paralelipipedice 6.1, ce pot culisa pe un suport 6.7, sub acțiunea pistonului 6.6. Un canal de ventilație cu obturare termică face legătura între bariera solară 6.3 (separată de exterior prin supapa plată 6.5) și stratul de aer intermediar 6.8 (separată de canalul de ventilație prin supapa 6.2. Sub acțiunea pistonului 6.6, între cele 3 medii pot avea loc schimburi reciproce de gaz.Figure 3 shows how to make a ventilation channel together with a multilayer barrier with variable strength: the support layers 3.20 of the barrier (fixed by the superstructure with the clamping elements 3.4) are provided at the bottom with the aprons 3.12, added by soldering (made from the same material as the support layers, or if it does not meet the required qualities, from different materials), or made by making these support layers with heights higher than the height of the protective layers, forming together with the walls of the adjacent plates, a ventilation channel thermally sealed. In this way, the non-convective gas films of the barrier and the plug are one in extension of the other and their thickness can be modified by the action of the piston 3.11. In the situation of figure 3, the ventilation channel is provided with a movable wall driven by the own piston 3.21, When the pistons 3.11 and 3.21 are actuated simultaneously, both the barrier and the ventilation channel change their dimensions, the gas inside the barrier being largely transported to or from the solar collector 3.8, formed behind the glass plate 3.7. If only the piston 3.21 is actuated, the ventilation channel to the solar barrier remains blocked, and the air exchange is made between the multilayer barrier and the intermediate air layer 1.5, formed between the tire and the wall 1.3. A similar situation is represented in figure 6, in which the thermal insulation material is made with materials of the present state of the art, in the form of parallelepiped blocks 6.1, which can slide on a support 6.7, under the action of the piston 6.6. A thermally sealed ventilation channel connects the solar barrier 6.3 (separated from the outside by the flat valve 6.5) and the intermediate air layer 6.8 (separated by the ventilation channel through the valve 6.2. Under the action of the piston 6.6, between the 3 environments reciprocal gas exchanges.

Posibiliățile de reglare a temperaturii, oferite de bariera cu grosime variabilă cresc dacă și izolația caldă este din acest tip de material. Devine posibilă mărirea sau micșorarea grosimii ambelor straturi în compensație cu variația grosimii stratului intermediar, iar dacă grosimea unuia din straturi crește în timp ce grosimea celuilalt strat scade, devine posibilă mutarea stratului intermediar (și implicit modificarea temperaturii sale) spre una din suprastructuri, în funcție de modificarea temperaturii exterioare, sau de temperatura captatorului geotermic.The temperature adjustment possibilities offered by the variable thickness barrier increase if the hot insulation is also made of this type of material. It becomes possible to increase or decrease the thickness of both layers in compensation with the variation of the thickness of the intermediate layer, and if the thickness of one layer increases while the thickness of the other layer decreases, it becomes possible to move the intermediate layer (and thus change its temperature) to one of the superstructures, depending on by changing the outside temperature, or by the temperature of the geothermal collector.

De regulă, pe timp friguros, vehicularea aerului din interiorul anvelopei se face în așa fel, încît imediat după apariția unei insolații pe una din fațade, temperatura stratului intermediar, apoi a întregii anvelope să crească pînă în apropierea temperaturii interioare, în așa fel încît să nu mai fie necesar consum de energie pentru încălzire. Manevrele pot fi astfel făcute, încît la dispariția soarelui întreaga anvelopă să aibe o temperatură egală cu temperatura din interior, iar stratul intermediar să aibe grosimea minimă și să fie deplasat spre interior. Dacă, în plus, întraga clădire, sau cel puțin suprafețele vitrate, sunt prevăzute cu o barieră cu rezistență termică variabilă conform W02007/018443 (de exemplu, un sistem automat de jaluzele), perioada de timp în care anvelopa pierde căldura astfel acumulată poate fi mult prelungită.As a rule, in cold weather, the air inside the tire is carried out in such a way that immediately after the appearance of an insulation on one of the fronts, the temperature of the intermediate layer, then of the whole tire, increases until it reaches the interior temperature, so that no more energy consumption is needed for heating. The maneuvers can be done in such a way that, when the sun disappears, the whole tire has a temperature equal to the temperature inside, and the intermediate layer has the minimum thickness and is moved inwards. If, in addition, the entire building, or at least the glazed surfaces, are provided with a variable thermal resistance barrier according to W02007 / 018443 (for example, an automatic blind system), the period of time the tire loses the heat thus accumulated may be much prolonged.

7. Supape plate. Funcționarea anvelopelor inteligente se bazează în special pe vehicularea cu viteze mici a unor cantități de aer cu presiune apropiată de cea atmosferică, pe canale cu secțiuni mari. închiderea și deschiderea acestor canale se poate face cu supape realizate conform figurii 7, ^2009-00677-0 3 -09- 20097. Flat valve. The operation of the intelligent tires is based in particular on the transport of small quantities of air with air pressure close to the atmospheric pressure, on channels with large sections. closing and opening of these channels can be done with valves made according to figure 7, ^ 2009-00677-0 3 -09- 2009

realizate din plăci dreptunghiulare 7.2 (din metal sau plastic) de mică grosime, care pe una din laturi au montată o balama 7.1, iar pe una din fețe, o garnitură de etanșare 7.3, care calcă perfect pe cele 4 laturi ale canalului (sau dacă supapa se montează în interiorul canalului, se montează un perete interior transversal, prevăzut cu o deschidere obturată de supapă). Supapele sunt de obicei verticale, cu balamaua montată pe latura superioară, caz în care deshiderea ei se face de către curentul de aer, iar revenirea la poziția inițială se face sub acțiunea propriei greutăți, dar se pot realiza și supape la care revenirea la poziția inițială să se facă prin acțiunea unui mic resort 7.9. De asemenea, în unele situații se pot monta o serie de opritori, acționați mecanic sau electric care să blocheze temporar supapele într-o anumită poziție. în figura 7 este reprezentat și un captator dretunghiular cu dublu efect, cu supape plate, utilizat pentru vehicularea aerului la distanțe mai mari. Supapele se montează în cele două capace, precum și în peretele superior 7.4. La mișcarea spre dreapta a pistonului 7.5, se deschid supapa de admisie 7.6 din primul compartiment și supapa de refulare 7.10 din al doilea compartiment, iar la deplasarea spre stînga, se deschid supapele 7.7 și 7.8.made of rectangular plates 7.2 (of metal or plastic) of small thickness, which on one side have a hinge 7.1, and on one of the sides, a seal 7.3, which fits perfectly on the 4 sides of the channel (or if the valve is mounted inside the channel, a transverse interior wall is fitted, provided with a valve opening). The valves are usually vertical, with the hinge mounted on the upper side, in which case the opening is made by the air stream, and the return to the initial position is made under the action of its own weight, but valves can also be made to which the return to the initial position to be done by the action of a small resort 7.9. Also, in some situations, a series of stops, mechanically or electrically operated, may temporarily lock the valves in a certain position. Figure 7 also shows a rectangular double-acting, flat-valve catcher used for air transport over longer distances. The valves are mounted in the two covers as well as in the upper wall 7.4. When moving the piston 7.5 to the right, the inlet valve 7.6 in the first compartment and the discharge valve 7.10 in the second compartment open, and when moving to the left, valves 7.7 and 7.8 are opened.

8. Pereți poroși. împrospătarea aerului din interior se poate face întocmai ca la casele pasive printr-un sistem de ventilație bazat pe un schimbător de căldură, în care se recuperează cea mai mare parte a căldurii din aerul evacuat, sau printr-un sistem de ventilație prin pereții poroși descriși în cererea W02007/018443. Acest din urmă sistem are avantajul că la un anumit debit de aer vehiculat prin pereți, cantitatea de căldură preluată de curentul de aer proaspăt de la straturile pereților, poate egala cantitatea de căldură primită de pereți din interior. Ca urmare, întreaga cantitate de căldură consumată pentru încălzire este regăsită în aerul proaspăt introdus în clădire. Efectul cel mai semnificativ al procedeului se manifestă în cazul suprafețelor vitrate, care au pierderile de căldură cele mai mari. Prin includerea stratului de aer 3.31 dintre ultimele foi de geam în peretele poros 3.30, pierderile de căldură dinspre stratul intermediar sunt recuperate (pierderile de căldură din interior spre stratul intermediar regăsindu-se în partea superioară a stratului intermediar) Căldura conținută în aerul viciat poate fi extrasă cu o pompă de căldură, poate fi utilizată prin vehicularea ei într-o zonă rece a anvelopei, sau poate fi introdusă într-un circuit termodinamic ca cel din fig. 9B. Acest sistem este compus dintr-o turbină în colivie 9.1 ce preia aerul cald viciat din sistemul de ventilație și transformă în lucru mecanic o parte din entalpia lui, răcindu-1 pînă la temperatura mediului exterior. Turbina refulează într-un captator cu piston, cu pereți metalici, montată pe fațade respectivă. Aici aerul este comprimat izoterm pînă la presiunea atmosferică și refulat în atmosferă, sau reintrodus în circuit. Lucrul mecanic asfel obținut servește pentru acționarea sistemului de ventilație, iar excesul este transformat în energie electrică.8. Porous walls. The refreshment of indoor air can be done just as in passive houses through a ventilation system based on a heat exchanger, in which most of the heat from the exhaust air is recovered, or through a ventilation system through the porous walls described in application WO2007 / 018443. The latter system has the advantage that at a given air flow through the walls, the amount of heat taken by the fresh air flow from the layers of the walls can equal the amount of heat received by the walls inside. As a result, the entire amount of heat consumed for heating is found in the fresh air introduced into the building. The most significant effect of the process is manifested in the case of glazed surfaces, which have the greatest heat losses. By including the air layer 3.31 from the last sheets of glass in the porous wall 3.30, the heat losses from the intermediate layer are recovered (the heat losses from the interior to the intermediate layer being found in the upper part of the intermediate layer) The heat contained in the vitiated air can be extracted with a heat pump, it can be used by driving it in a cold area of the tire, or it can be introduced into a thermodynamic circuit as in FIG. 9B. This system is composed of a turbine in the cage 9.1 that takes in the hot air that is vitiated from the ventilation system and transforms into mechanical work part of its enthalpy, cooling it to the temperature of the external environment. The turbine flows in a collector with piston, with metal walls, mounted on the respective facades. Here the air is isothermally compressed to atmospheric pressure and discharged into the atmosphere, or re-introduced into the circuit. The mechanical work thus obtained serves to operate the ventilation system, and the excess is transformed into electrical energy.

Acest sistem termodinamic este util și pentru răcirea unor recipienți sau utilaje cu temperatură ridicată, ca cel din fig. 9C, lucrul mecanic obținut fiind mult mai mare.This thermodynamic system is also useful for cooling some high temperature containers or machines, as shown in fig. 9C, the mechanical work obtained being much greater.

9. Suprafețe vitrate cu bariere anticonvecție. La o anvelopă termică cu grosime suficient de mare și realizată cu materiale performante, pierderile de căldură cele mai mari rămîn cele prin suprafețele vitrate. La aceste elemente ale construcției, reducerea pierderilor trebuie corelată cu realizarea condițiilor de confort vizual. Dacă pentru reducerea pierderilor de căldură pe timpul nopții sau la părăsirea încăperii, pierderile se pot reduce prin acționarea automată a unor jaluzele reflectorizante, pierderile de căldură prin convecție pot fi reduse prin realizarea unor bariere care să reducă mișcarea convectivă a gazului dintre două foi de geam. Procedeul este exemplificat în figura 3 pentru o suprafață vitrată fixă, alcătuită din foile de geam 3.14 și rama cu miez termoizolant 3.13. între cele două foi se stabilește un ecart de temperatură foarte apropiat de ecartul de temperatură dintre interiorul și exteriorul încăperii, ceea ce determină o circulație cu viteză destul de mare a gazului dintre foile geamului. Dacă între cele două foi de geam se introduc cîteva bariere anticonvective 3.15, (în așa fel încît suprafața pentru pătrunderea razelor solare să nu fie redusă cu mai mult de cîteva procente), bariere care să acopere întreaga suprafață și trecînd prin rama ferestrei 3.13, să intre în contact intim pe o suprafață cît mai mare cu izolația termică, temperatura acestor bariere se va stabiliza la o valoare apropiată de temperatura din stratul respectiv al termoizolației, transmițînd această temperatură și gazului din imediata apropiere a barierei. în acest ^-206 9 - 0 0 6 7 7 -- jyi9. Glazed surfaces with anti-convection barriers. At a thermal tire of sufficiently large thickness and made of high-performance materials, the greatest heat losses remain those through the glazed surfaces. In these elements of the construction, the reduction of losses must be correlated with the achievement of the conditions of visual comfort. If to reduce the heat losses during the night or when leaving the room, the losses can be reduced by the automatic operation of some reflective blinds, the losses of convection heat can be reduced by creating barriers that reduce the convective movement of the gas between two sheets of glass. . The process is exemplified in Figure 3 for a fixed glazed surface, made up of the glass sheets 3.14 and the insulating core frame 3.13. between the two sheets, a temperature difference very close to the temperature difference between the inside and the outside of the room is established, which causes a very high velocity gas flow between the sheets of glass. If between the two sheets of glass are introduced some contraceptive barriers 3.15, (so that the surface for the penetration of the solar rays is not reduced by more than a few percent), barriers that cover the whole surface and passing through the frame of window 3.13, come into intimate contact on a surface as big as the thermal insulation, the temperature of these barriers will stabilize to a value close to the temperature in the respective layer of the thermal insulation, transmitting this temperature and the gas in the immediate vicinity of the barrier. in this ^ -206 9 - 0 0 6 7 7 - jyi

O 3 -09- 2009 fel, se vor forma curenti convectivi între straturile de temperaturi diferite ale barierei, de o intensitate și o viteză mult reduse. O parte însemnată a gazului va continua să se deplaseze printre ochiurile rețelei, cu o viteză ceva mai mică, pe ansamblu obținăndu-se o reducere semnificativă a pierderilor de căldură. Pentru realizarea scopului propus, materialele din care se confecționează bariera trebuie să aibe un coeficient cît mai ridicat de transmitere a căldurii. în ceea ce privește numărul barierelor, dimensiunile ochiurilor și suprafața părții pline, trebuie realizat un compromis optim cu fluxul luminos absorbit. în figura 3, barierele sunt realizate din plase metalice, confecționate din fire cu diametrul cît mai mic și cu ochiuri mari, ochiurile diferitelor bariere fiind aliniate, astfel încît fluxul luminos să nu se reducă cu mai mult de 10-20 procente. O altă variantă este realizarea barierelor din materiale transparente. Acum este preferabilă realizarea rețelei din bare perpendiculare formînd rețele cu ochiuri mari, conform fig.9A, suprapunerea rețelelor făcînduse decalat cu cîte o lățime de bară, astfel încît pe o direcție perpendiculară pe geam, să fie întîlnite maximum două bariere, iar curentul de gaz să parcurgă un drum cît mai sinuos.On 3 -09- 2009, convective currents will form between the layers of different temperatures of the barrier, of a much lower intensity and speed. A significant portion of the gas will continue to move through the mesh of the grid, at a slightly lower speed, overall resulting in a significant reduction in heat losses. In order to achieve the proposed purpose, the materials from which the barrier is made must have a higher heat transfer coefficient. Regarding the number of barriers, the mesh size and the surface of the solid part, an optimum compromise with the absorbed light flux must be achieved. In Figure 3, the barriers are made of metal nets, made of threads with the smallest diameter and with large meshes, the meshes of the different barriers being aligned, so that the luminous flux is not reduced by more than 10-20 percent. Another option is to make barriers from transparent materials. Now it is preferable to make the network from perpendicular bars forming the networks with large mesh, according to Fig. 9A, the overlap of the networks made offset by a width of a bar, so that in a direction perpendicular to the glass, two barriers and the gas current are encountered. to take a more winding road.

Ca bariere de rupere a convectivității pot fi utilizate și elemente active (rezistențe electrice, tuburi cu un agent caloportor) disimulate în diverse elemente cu rol decorativ. Figura 3 exemplifică și una din posibilitățile de montare a suprafețelor vitrate fixe: rama dintr-un material izolant 3.13, a ferestrei 3.14, se montează pe suporții 3.5 fixați pe suprastructura exterioară și pe peretele 1.3 de pe suprastructura interioară.Active elements (electrical resistances, tubes with a heat transfer agent) can be used as hinges to break the convective into different decorative elements. Figure 3 also exemplifies one of the possibilities of mounting the fixed glass surfaces: the frame of an insulating material 3.13, of the window 3.14, is mounted on the supports 3.5 fixed on the outer superstructure and on the wall 1.3 on the inner superstructure.

10. Suprafețe vitrate cu flux de lumină variabil. Un alt procedeu prin care pot fi reduse pierderile de căldură prin suprafețele vitrate fără a diminua prea mult fluxul luminos, descris în figura 8, este folosirea unui sistem de lentile și prisme cu ajutorul cărora, razele de lumină incidente pe o suprafață 8.1, sunt concentrate de către un sistem de lentile convergente 8.3, trec prin stratul izolant 8.5 printr-o secțiune mult redusă, apoi printr-un sistem divergent 8.4 și pătrund în interiorul încăperii printr-un ecran 8.2, avînd aceleași dimensiuni cu elementul de captare. Pe traseul fluxului luminos se poate intercala un dispozitiv mobil de ecranare, o imagine decorativă, sau chiar ecranul mobil al unui televizor sau al unui monitor PC. Făcînd un compromis, în detrimentul clarității imaginii recepționate, fluxul luminos poate fi făcut să treacă printr-o secțiune mai mică sau mai mare, reducînd corespunzător suprafața cu pierderi mari de căldură. In figura 8A, lumina trece mai întîi printr-o lentilă convergentă 8.7, apoi prin una divergentă 8.8, pentru ca paralelismul razelor să fie refăcut de lentila convergentă 8.9, iar în figura 10, suprafața de captare descompune imaginea recepționată într-o multitudine de microimagini, acestea sunt fiecare micșorate de către lentilele10. Glazed surfaces with variable light flux. Another process by which heat losses through the glass surfaces can be reduced without greatly diminishing the luminous flux, depicted in Figure 8, is the use of a lens and prism system by which the incident light rays on an 8.1 surface are concentrated. by a system of convergent lenses 8.3, they pass through the insulating layer 8.5 through a very small section, then through a divergent system 8.4 and penetrate inside the room through a screen 8.2, having the same dimensions with the capture element. On the path of the luminous flux, a mobile screen device, a decorative image, or even the mobile screen of a TV or PC monitor can be interspersed. Making a compromise, at the expense of the clarity of the received image, the luminous flux can be made to pass through a smaller or larger section, correspondingly reducing the surface with high heat losses. In figure 8A, the light first passes through a convergent lens 8.7, then through a divergent one 8.8, so that the parallelism of the rays is restored by the convergent lens 8.9, and in figure 10, the capture surface decomposes the received image into a plurality of microimages. , these are each reduced by the lenses

10.1 și transmise prin tuburile optice 10.2 către suprafața de redare, unde microimaginile sunt mărite, iar imaginea inițială este recompusă. Se pot astfel obține pereți metalici transparenți, din beton, sau din alte materiale, utili în diverse aplicații: aeronave, submarine.etc. Acest sistem poate fi aplicat și sistemelor de iluminat anidolice, așa cum se vede în figura 3, prin înlocuirea ferestrelor din sistemele clasice cu lentilele convergente și divergente, sau prin concentrarea fluxului luminos cu o lentilă convergentă 3.16, spre capătul unui tub optic 3.17 (închis de suprafețele vitrate cu suprafață foarte mică 3.18), care conduce acest flux în spațiul dintre tavan și placa translucidă 3.19.10.1 and transmitted through optical tubes 10.2 to the playing surface, where the microimages are magnified and the initial image is recomposed. It is thus possible to obtain transparent metal walls, concrete, or other materials, useful in various applications: aircraft, submarines.etc. This system can also be applied to anidolic lighting systems, as shown in Figure 3, by replacing windows in conventional systems with convergent and diverging lenses, or by concentrating the luminous flux with a convergent lens 3.16, towards the end of an optical tube 3.17 (closed). of glass surfaces with very small surface 3.18), which conducts this flow in the space between the ceiling and the translucent plate 3.19.

11. Pereți acumulatori de căldura. Invenția propune realizarea unor pereți din două plăci ușoare (lemn, PVC, polietilenă, etc), avînd practicate mici perforații, pentru aerisire și evacuarea umidității, între care se intruduce un material de umplutură acumulator (nisip, pietriș, argilă, pămînt vegetal, etc), a cărui umiditate este menținută între anumite limite (dictate de sistemul de reglare a umidității interiore) cu ajutorul unui sistem de picurare alimentat de la rețeaua de apă interioară. Pe un astfel de perete se pot chiar planta plante ornamentale.11. Walls of heat accumulators. The invention proposes the creation of walls made of two light plates (wood, PVC, polyethylene, etc.), having small perforations, for ventilation and moisture evacuation, between which a battery filling material is introduced (sand, gravel, clay, vegetable soil, etc.). ), whose humidity is maintained between certain limits (dictated by the system of regulating the internal humidity) with the help of a drip system fed from the internal water network. Ornamental plants can even be planted on such a wall.

12. Elemente radiante cu inserții metalice. încălzirea unei locuințe cu termoanvelopă inteligentă se poate face cu agenți caloportori cu temperatură mult mai mică decît în cazul sistemelor tradiționale. Invenția de față, propune utilizarea elementelor radiante cu agenți cu temperatură redusă. Peretele radiant 11.2 este confecționat din beton, ipsos, etc, în care, la turnare, se introduc inserții metalice 11.3 sub formă de bare, fire, panglici, etc (putînd proveni din deșeuri colectate în acest scop), dispuse cît mai omogen. Toate aceste inserții sunt sudate între ele și la o placă ck- 2 0 0 9 - 0 0 6 7 7 Ο 3 “09- 2009 colectoare 11.4, cu grosime mai mare, amplasată central pe una din fețele plăcii radiante. în placa colectoare se practică o cavitate cilindrică în care este sudată cit mai intim conducta 11.5 prin care circulă, forțat sau gravitațional, agentul termic (apă, aer, vaporii saturați ai unui freon, etc). Conducta și fața mai caldă a plăcii radiante se izolează termic 11.1, intercalîndu-se, de preferat, și o barieră termos cu suprafețe reflectorizate. Pentru un perete radiant realizat într-un perete despărțitor (cu două fețe radiante), se poate renunța la stratul izolator.12. Radiant elements with metal inserts. The heating of a home with a smart thermoplastic can be done with heat transfer agents with much lower temperature than in the case of traditional systems. The present invention proposes the use of radiant elements with low temperature agents. The radiant wall 11.2 is made of concrete, plaster, etc., in which, when pouring, metallic inserts 11.3 are inserted in the form of bars, wires, ribbons, etc (being able to come from waste collected for this purpose), arranged as homogeneously as possible. All these inserts are welded to each other and to a plate ck- 2 0 0 9 - 0 0 6 7 7 Ο 3 “09- 2009 collectors 11.4, thicker, centrally located on one of the faces of the radiant plate. In the collector plate a cylindrical cavity is practiced in which the pipe 11.5 is welded as closely as possible, through which the thermal agent circulates, forced or gravitationally (water, air, saturated vapors of a freon, etc.). The pipe and the warmer face of the radiant plate are thermally insulated 11.1, and a thermal barrier with reflective surfaces is preferred. For a radiant wall made in a partition wall (with two radiant faces), the insulating layer can be dropped.

Dacă anvelopa termică îndeplinește cel puțin condițiile de performanță impuse unei case pasive, temperatura de lucru a pereților radianți este doar cu 2-3 grade superioară temperaturii interioare și poate fi obținută cu temperaturi relativ scăzute (max. 28 grade) ale agentului termic, ceea ce mărește posibilitatea ca necesarul de căldură să se obțină și din surse auxiliare (o pompă de căldură ce extrage căldura din stratul intermediar superior, sau din reciclarea apei menafere), sau de la un generator Stirling, prin cogenerare, cu randament ridicat, datorită ecartului mai mare de temperatură la care acesta funcționează. In plus, datorită temperaturii moderate, pe aceste conducte pot fi montate derivații pentru alimentarea sistemului de umezire a pereților acumulatori, precum și pentru alimentarea unor dispozitive ale sistemului anti-incendiu.If the thermal tire meets at least the performance conditions imposed on a passive house, the working temperature of the radiant walls is only 2-3 degrees higher than the interior temperature and can be obtained with relatively low temperatures (max. 28 degrees) of the thermal agent, which increases the possibility that the heat requirement is also obtained from auxiliary sources (a heat pump that extracts heat from the upper intermediate layer, or from the recycling of menaceous water), or from a Stirling generator, by cogeneration, with high efficiency, due to the greater gap high temperature at which it works. In addition, due to the moderate temperature, derivatives can be mounted on these pipes for supplying the system of wetting the accumulating walls, as well as for supplying devices of the anti-fire system.

13. Captator acționat cu motor electric liniar de mici dimensiuni. Acest tip de captator servește atît pentru vehicularea aerului din interiorul anvelopei, cît și unor elemente componente ale sistemului de climatizare și generare de curent electric. în figura IA, este reprezentată o secțiune longitudinală printr-un captator cu secțiune dreptunghiulară. Carcasa 13.1 este o cutie paralelipipedică, confecționată dintr-un material, de preferință nemagnetic, cu rezistență mecanică suficient de mare pentru a suporta presiunile interioare fără să se deformeze, iar dacă este folosit pentru captarea căldurii, cu un coeficient de transfer termic cît mai mare. Dacă captatorul este de tip solar, suprafața expusă însoririi este acoperită cu substanțe absorbante sau cu un panou cu celule fotovoltaice. în pereții carcasei se montează supapele de admisie și de refulare 13.7. Pistonul 13.2, executat, de preferință, tot din material nemagnetic, are colțurile rotunjite, așa cum reiese din secțiunea 1-1, pentru ca în aceste zone, garniturile 13.16 să nu sufere deformări mari. In zona mediană a pistonului, paralel cu latura sa cea mai lungă, pe una sau pe ambele fețe ale sale, se montează o armătură metalică, cu o bună conductivitate electrică, precum și cu proprietăți magnetice cît mai bune. Această armătură poate face corp comun cu restul pistonului, sau poate fi demontabilă. Atunci cînd se lucrează cu curenți de valori mari este preferabilă montarea unui număr mai mare de armături, paralele între ele și paralele cu latura scurtă a pistonului (fig. 13B, 13C).13. Small size linear electric motor driven collector. This type of collector is used both for the air transport inside the tire, as well as for some components of the air conditioning and electricity generation system. In Figure IA, a longitudinal section is represented by a rectangular section collector. Housing 13.1 is a parallelepiped box, made of a material, preferably non-magnetic, with sufficient mechanical strength to withstand internal pressures without deforming, and if used for heat capture, with a higher thermal transfer coefficient. . If the sensor is solar type, the surface exposed to the sun is covered with absorbent substances or a panel with photovoltaic cells. the intake and discharge valves are mounted in the walls of the housing 13.7. Piston 13.2, preferably made from non-magnetic material, has rounded corners, as shown in section 1-1, so that in these areas, the seals 13.16 do not suffer large deformations. In the median area of the piston, parallel to its longest side, on one or both sides of it, a metal reinforcement is installed, with good electrical conductivity, as well as with magnetic properties as best as possible. This reinforcement can be made joint body with the rest of the piston, or it can be removable. When working with high value currents it is preferable to install a larger number of reinforcements, parallel to each other and parallel to the short side of the piston (fig. 13B, 13C).

Pentru fiecare armătură a pistonului, la unul, sau la ambele capete ale captatorului se montează cîte un circuit magnetic în formă de U (potcoavă), cu dimensiunile alese în așa fel, încît atunci cînd pistonul ajunge la capătul cursei, armătura metalică să umple cît mai bine cavitatea interioară a circuitului magnetic. Pătrunderea armăturii în cavitate se poate face fie din față (axa magnetului fiind aceeși, sau paralelă cu axa captatorului), fie din lateral (axa magnetului fiind perpendiculară pe cea a captatorului; în acest caz se pot monta doi magneți în forma de U față în față). Circuitul magnetic se poate realiza din unul sau 2 magneți permanenți în formă de potcoavă (fig. 13A), din doi magneți permanenți în formă de bară (paraleli cu armătura pistonului, unul deasupra ei, celălalt sub ea), montați pe o armătură feromagnetică cu rol de a închide circuitul magnetic, sau poate fi realizat conform fig.l3B și 13C, din armături feromagnetice 13.10, 13.11, (din tole) avînd dispuse pe unele porțiuni, bobinaje electrice 13.9, astfel încît să se realizeze un circuit magnetic cu un întrefier în care pătrunde armătura pistonului, atunci cînd acesta ajunge la capătul cursei. în acest caz, se poate realiza un singur circuit magnetic pentru toate armăturile de pe o față a pistonului (fig. 13B). Dacă pistonul și/sau carcasa sunt realizate din materiale magnetice, întreg circuitul magnetic este separat de acestea cu o masă izolantă 13.5 pentru reducerea fluxurilor magnetice de dispersie. Masa izolantă servește, de asemenea, pentru reducerea volumului mort al captatorului. Tot în această zonă, la cele două extremități ale întrefierului, se montează un sistem de două portperii 13.14, împreună cu periile 13,6. Printr-un sistem de conductoare flexibile, periile sunt legate la cele două borne 13.17, izolate electric de corpul carcasei, și prin intermediul ^-2009-00677-- Πξ 0 3 -09- 2009 conductoarelor 13.16, la circuitul de alimentare. Un sistem de arcuri elastice 13.13, care apasă asupra periilor, asigură realizarea unui contact electric ferm între acestea și armătura mobilă 13.3. Dacă valoarea tensiunii aplicate la borne depășește o valoare critică, pereții interiori ai captatorului se acoperă cu o rășină sau un lac electroizolant.For each piston reinforcement, one or both ends of the collector are fitted with a U-shaped magnetic circuit (horseshoe), with the dimensions chosen in such a way that when the piston reaches the end of the stroke, the metal reinforcement will fill as much as possible. better the inner cavity of the magnetic circuit. Penetration of the reinforcement into the cavity can be done either in front (the axis of the magnet being the same, or parallel to the axis of the sensor) or from the side (the axis of the magnet being perpendicular to that of the sensor; in this case, two U-shaped magnets can be mounted in the girl). The magnetic circuit can be made from one or 2 permanent magnets in horseshoe shape (fig. 13A), from two permanent rod shaped magnets (parallel to the piston reinforcement, one above it, the other below it), mounted on a ferromagnetic reinforcement with role of closing the magnetic circuit, or it can be realized according to Figs. 3B and 13C, from ferromagnetic reinforcements 13.10, 13.11, (from sheets) having on some portions, electrical windings 13.9, so as to make a magnetic circuit with an air gap where the plunger armor enters, when it reaches the end of the stroke. In this case, a single magnetic circuit can be made for all the fittings on one side of the piston (fig. 13B). If the piston and / or housing are made of magnetic materials, the entire magnetic circuit is separated from them by an insulating mass 13.5 to reduce the magnetic flux fluxes. The insulating mass also serves to reduce the dead volume of the collector. Also in this area, at the two extremities of the air gap, a system of two porters 13.14 is mounted, along with the brushes 13.6. Through a flexible conductor system, the brushes are connected to the two terminals 13.17, electrically insulated from the housing body, and via ^ -2009-00677-- Πξ 0 3 -09- 2009 to the conductors 13.16, to the supply circuit. An elastic spring system 13.13, which presses the brushes, ensures a strong electrical contact between them and the movable reinforcement 13.3. If the voltage value applied to the terminals exceeds a critical value, the interior walls of the collector are covered with a resin or an electrically insulating varnish.

Cîmpul magnetic creat de magneții permanenti sau de bobinele electrice, este orientat perpendicular pe direcția mișcării pistonului și este mult amplificat atunci cînd armătura (armăturile) acestuia pătrunde în întrefier și se stabilește un contact electric între acesta și cele două perii. în acest moment, cele două perii se alimentează cu un impuls de curent continuu, astfel orientat îneît forța care ia naștere prin interacțiunea dintre cîmpul magnetic și curentul care trece prin armătură, să provoace deplasarea pistonului spre capătul opus al captatorului. Pentru a împiedica formarea de arcuri electrice între perii și armătură, impulsul este deconectat înainte ca armătura să părăsească întrefierul și contactul fizic dintre perie și armătură să înceteze. Mărimea acestei forțe este proporțională cu intensitatea cîmpului magnetic și cu amplitudinea impulsului de curent. Întrucît armătura este realizată din fier masiv, iar secțiunea armăturii poate fi mărită pînă la 70-80 % din secțiunea captatorului, curenții care trec prin armătură pot atinge valori importante. Aceste valori pot fi și mai mari, dacă fluidul vehiculat este la o temperatură scăzută, sau dacă se vehiculează un gaz care în faza de comprimare este răcit prin injecție, (armătura fiind și ea răcită, curentul la care armătura ajunge la o temperatură critică este mai mare).The magnetic field created by the permanent magnets or the electric coils, is oriented perpendicular to the direction of the piston movement and is greatly amplified when its armature (s) enters the air gap and an electrical contact is established between it and the two brushes. At this point, the two brushes are fed with a DC current pulse, thus orienting the force that arises through the interaction between the magnetic field and the current passing through the armature, to cause the piston to move to the opposite end of the collector. To prevent the formation of electric springs between the brushes and the reinforcement, the impulse is disconnected before the reinforcement leaves the air gap and the physical contact between the brush and the reinforcement ceases. The size of this force is proportional to the intensity of the magnetic field and the amplitude of the current pulse. Since the reinforcement is made of solid iron, and the reinforcement section can be increased up to 70-80% from the collector section, the currents passing through the reinforcement can reach important values. These values may be even higher, if the fluid being conveyed is at a low temperature, or if a gas is conveyed which in the compression phase is cooled by injection, (the armature being also cooled, the current at which the armature reaches a critical temperature is bigger).

Ținînd cont de faptul că acest sistem de acționare înlocuiește un motor rotativ și un sistem mecanic de tip bielă-manivelă, cîștigul de spațiu și de materiale este semnificativ. De asemenea, gama de puteri este foarte largă, iar reglajul sarcinii și al turației sunt extrem de ușor de realizat, prin reglajul curenților din armătură și din bobinaj.Considering that this drive system replaces a rotary motor and a crank-type mechanical system, the space and material gain is significant. Also, the range of powers is very wide, and the adjustment of the load and the speed are extremely easy to achieve, by adjusting the currents in the reinforcement and the winding.

Dacă acest mecanism este utilizat pentru vehicularea unor fluide, fără diferențe mari de presiune pe cele două fețe ale pistonului, sau pentru acționarea unor mecanisme cu deplasare liniară alternativă, sarcina mecanică este constantă, curenții care trec prin armătură sunt destul de mici, iar amplitudinea impulsurilor constantă. în acest caz, pentru viteze mici de deplasare ale pistonului, amplitudinea impulsurilor poate fi calculată în așa fel, îneît interacțiunea dintre cîmpul magnetic și curentul electric să provoace o deplasare a pistonului exact pînă la capătul opus al captatorului, iar armătura de pe această față a pistonului să mai posede energia mecanică necesară pentru a pătrunde între cele două perii, comprimînd resorturile acestora, apoi deplasarea să înceteze. Deplasarea în sens invers se va face atunci cînd această armătură primește și ea un impuls de curent (chiar în momentul opririi, în cazul unei funcționări continue, sau în orice alt moment ulterior, în cazul unei funcționări secvențiale)If this mechanism is used to drive fluids, without large pressure differences on the two sides of the piston, or to actuate mechanisms with alternating linear displacement, the mechanical load is constant, the currents passing through the armature are quite small, and the amplitude of the impulses constant. In this case, for low piston travel speeds, the amplitude of the pulses can be calculated in such a way, reinforcing the interaction between the magnetic field and the electric current to cause the piston to move exactly to the opposite end of the collector, and the armature on this face has the piston should still possess the mechanical energy needed to penetrate between the two brushes, compressing their springs, then moving them to a stop. The movement in the opposite direction will be done when this armature also receives a current impulse (even at the moment of stopping, in the case of a continuous operation, or at any other moment later, in the case of a sequential operation)

Dacă sunt necesare viteze de deplasare mai mari ale pistonului, se mărește amplitudinea impulsurilor, dar e necesară o frînare la capetele cursei acestuia. Frînarea se poate face pe cale electrică, prin montarea unei sarcini electrice 13R (de exemplu o rezistență electrică ce încălzește fluidul din alt captator), corespunzător dimensionate, la bornele armăturilor, în paralel cu sursa de impulsuri 13S. La apropierea armăturii în mișcare de circuitul magnetic dc la capătul opus al captatorului, în circuitul format de sarcină și de armătură, apare un curent electric, proporțional cu viteza de deplasare a armăturii, care interacționînd cu cîmpul magnetic generează o forță ce se opune deplasării. Această forță crește foarte repede o dată cu pătrunderea armăturii în întrefier, ducînd (dacă distanța de frînare este suficient de marc) la oprirea pistonului înainte de limita mecanică. Surplusul de putere necesar măririi vitezei de deplasare este astfel parțial recuperat. Frînarea electrică poate fi înlocuită, sau (în cazul unor viteze foarte mari) suplimentată cu o frînare mecanică, așa cum este exemplul din figura 13A, cu ajutorul unor tampoane 13.12, ce se sprijină pe resorturi elastice 13.8, montate în orificii de ghidare, sau ca în exemplul din figura 13D, cu ajutorul unei perne amortizoare pneumatice (sau hidraulice), închisă între capacul captatorului și un piston de amortizare 13.20, tapetat cu un covor elastic 13.21 (volumul pernei amortizoare poate fi mărit prin legarea acestei camere cu o cameră suplimentară exterioară, cu pereți elastici). Energia suplimentară provenită din mișcarea accelerată a pistonului este asfel cedată unor elemente elastice, ^-2009-00677-Ο 3 -09- 2009If higher piston travel speeds are required, the pulse amplitude is increased, but braking at the end of the stroke is required. The braking can be done electrically, by mounting an electric load 13R (for example an electrical resistance that heats the fluid from another collector), properly sized, at the terminals of the fittings, in parallel with the source of pulses 13S. Near the moving armature of the dc magnetic circuit at the opposite end of the collector, in the load and reinforcement circuit, an electric current appears, proportional to the velocity of the armature's displacement, which, interacting with the magnetic field, generates a force that is opposed to the movement. This force increases very rapidly as the armature enters the air gap, leading (if the braking distance is sufficiently marked) to stop the piston before the mechanical limit. The surplus of power required to increase the speed of travel is thus partially recovered. Electric braking can be replaced, or (in the case of very high speeds) supplemented with mechanical braking, such as the example in figure 13A, with the help of pads 13.12, resting on elastic springs 13.8, mounted in the guide holes, or as in the example in figure 13D, with the help of a pneumatic (or hydraulic) cushion cushion, closed between the collector cover and a damping piston 13.20, upholstered with an elastic mat 13.21 (the volume of the cushion cushion can be increased by linking this chamber with an additional chamber outer, with elastic walls). The additional energy from accelerated piston movement is thus transferred to some elastic elements, ^ -2009-00677-Ο 3 -09- 2009

care după ce realizează frînarea și opresc pistonul, o recedează acestuia, iniprimîndu-i deplasarea în sens contrar. Impulsul de curent necesar obținerii vitezei de deplasare dorite va fi astfel mai mic decît impulsul necesar pornirii. Perna pneumatică poate fi realizată chiar de către fluidul de lucru, prin închiderea anticipată, comandată, a supapei de refulare. Dacă impulsul de curent este suficient de mare pentru ca elementele elastice din capătul opus să determine o cursă completă de întoarcere a pistonului, captatorul poate fi realizat cu un singur dispozitiv de acționare. De asemenea, la un captator la care direcția de deplasare a pistonului este verticală, se poate monta un singur dispozitiv de acționare, în partea inferioară a captatorului, impulsul de pornire fiind calculat cu luarea în calcul și a greutății pistonului, dar la cursa de întoarcere, produsă de efectul gravitației, această energie suplimentară se recuperează.which, after performing the braking and stopping the piston, recedes it to the piston, printing it in the opposite direction. The current impulse required to achieve the desired travel speed will thus be less than the impulse required to start. The pneumatic cushion can be made by the working fluid itself, by the anticipated, controlled closing of the discharge valve. If the current impulse is large enough for the elastic elements at the opposite end to cause a complete piston return stroke, the collector can be made with a single actuator. Also, at a collector in which the direction of movement of the piston is vertical, a single actuator can be mounted, at the bottom of the collector, the starting impulse being calculated by taking into account the weight of the piston, but at the return stroke. , produced by the effect of gravity, this additional energy is recovered.

Pentru o alimentare continuă a motorului, e necesar ca armătura de lungime mică a pistonului să fie înlocuită cu o tijă cu o lungime mai mare decît lungimea captatorului, care printr-un orificiu executat în capac, și etanșat cu garnituri elastice, să iasă în afara lui, ceea ce duce la necesitatea unui spațiu mare de manevră. în figura 13D, pentru recuperarea acestui spațiu, s-a ales o variantă în care o singură tijă deservește pistoanele a două captatoare, despărțite unul de celălalt printr-un perete intermediar, în care se execută orificiul de trecere prevăzut cu garnituri de etanșare și în care se montează atît circuitul magnetic, format din armăturile 13.10, 13.11 și bobinele 13.9, sau din magneți permanenți, cît și sistemul de alimentare prin perii. Cele două captatoare pot pot fi prevăzute fiecare cu supapele 13.7, legate între ele și la circuitul deservit prin conducte de legătură 13.23, sau pot fi legate direct, prim conducte, caz în care se poate monta o singură pereche de supape, dar volumul conductei de legătură constituie un spațiu mort suplimentar. Tija ce leagă cele două pistoane se execută dintr-un oțel cu bune proprietăți magnetice, cît și cu conductivitate electrică mare. De asemenea, pe tija se poate monta un traductor de poziție 13.24, care să transmită în orice moment, unui circuit de comandă, poziția pistonului. în acest fel, amplitudinea curentului ce trece prin armătură poate determina deplasarea și oprirea pistonului în orice poziție. O deplasare alternativă continuă a pistonului poate fi asigurată de un curent alternativ, a cărui frecvență și amplitudine sunt astfel corelate încît să se obțină viteza de deplasare dorită. De asemenea, la motoarele realizate cu electromagneți, obținerea acestui tip de deplasare se poate realiza și prin alimentarea motorului de la rețea, cu condiția ca sensul curentului prin bobinele de magnetizare să se schimbe simultan cu sensul curentului prin armătură (condiție ce poate fi îndeplinită, de exemplu, prin alimentarea armăturii din secundarul unui transformator al cărui primar este înseriat cu bobinele circuitului magnetic).For continuous motor supply, the piston's small armature is required to be replaced by a rod larger than the length of the collector, which through an opening executed in the lid, and sealed with elastic seals, protrudes. to him, which leads to the need for a large space for maneuver. In figure 13D, for the recovery of this space, a variant was chosen in which a single rod serves the pistons of two collectors, separated from each other by an intermediate wall, in which the passage opening provided with sealing gaskets is executed and in which they are sealed. it mounts both the magnetic circuit, consisting of 13.10, 13.11 and 13.9 coils, or permanent magnets, as well as the brush feed system. The two collectors can each be provided with valves 13.7, connected to each other and to the circuit served by connecting pipes 13.23, or they can be connected directly, first pipes, in which case a single pair of valves can be fitted, but the volume of the pipe connection is an additional dead space. The rod connecting the two pistons is made of a steel with good magnetic properties, as well as with high electrical conductivity. Also, on the rod can be mounted a transducer of position 13.24, which transmits at any time, to a control circuit, the position of the piston. In this way, the amplitude of the current passing through the armature can cause the piston to move and stop at any position. A continuous alternating displacement of the piston can be ensured by an alternating current, the frequency and amplitude of which are so correlated that the desired displacement speed is obtained. Also, for motors made with electromagnets, this type of displacement can also be achieved by supplying the motor from the grid, provided that the direction of current through the magnetization coils changes simultaneously with the direction of current through the armature (a condition that can be fulfilled, for example, by supplying the armature in the secondary of a transformer whose primary is attached to the coils of the magnetic circuit).

Acest tip de motor este reversibil, el putînd funcționa ca generator de curent continuu, sau alternativ monofazat, dacă captatorul este legat în circuitul unui fluid și prin acționarea corespunzătoare a supapelor devine motor pneumatic (hidraulic). în acest caz, presiunea fluidului pune în mișcare pistonul captatorului, ceea ce duce la generarea unui curent în armătură și în circuitul la care aceasta este legată. Captatorul cu motor liniar, cu tijă, dimensionat corespunzător, poate fi utilizat ca dispozitiv de acționare în orice instalație în care sunt necesare mișcări alternative. Avantajul unei astfel de acționări este volumul mic necesar instalării sale și simplitatea acționării.This type of motor is reversible, it can function as a DC generator, or a single phase alternator, if the collector is connected in the fluid circuit and by the proper actuation of the valves it becomes a pneumatic (hydraulic) motor. In this case, the fluid pressure sets the collector piston in motion, which leads to a current in the armature and in the circuit to which it is connected. The properly sized, linear-rod collector can be used as an actuator in any installation where alternative movements are required. The advantage of such a drive is the small volume required for its installation and the simplicity of the drive.

14.Răcitor cu baie de evaporare, folosit atît pentru răcirea aerului interior, cît și pentru răcirea agenții or caloportori. Constructiv, acest tip de răcitor este un captator 14.1 cu piston retezat: așa cum se vede din figura 14, perimetrul pistonului 14.2 (așezat întotdeauna în poziție verticală) nu acoperă partea inferioară a secțiunii interioare a captatorului. Totuși, comunicarea dintre cele două compartimente ale captatorului este împiedicată de un strat de lichid 14.3 (de regulă, apă) al cărui nivel depășește cu cîțiva milimetri, marginea inferioară a pistonului. Soluția constructivă cea mai economică este cu piston cu dublu efect și cu cîte două supape plate 14.4, 14.5, pentru fiecare compartiment. în figură, cele două compartimente comunică atunci cînd supapele sunt deschise, direct cu atmosfera, dar acest răcitor poate fi conectat în diverse circuite termodinamice. Pistonul poate fi pus în mișcare prin mijloace clasice, sau de către un motor liniar cu impulsuri electrice. Energia consumată pentru aceasta este foarte mică, întrucît viteza pistonului e mică, iar ecartul de ^200 9 - 0 0 6 7 7 -0 3 “09- 2009 presiune între fețele pistonului este nul. Mișcarea alternativă a pistonului determină într-un compartiment, deschiderea supapei de admisie și intrarea de aer atmosferic, iar în celălalt compartiment, deschiderea supapei de evacuare și eliminarea aerului din captator. Aerul cald pătruns în captator, determină evaporarea unei mici cantități de apă din baia de lichid și prin aceasta, scăderea temperaturii, atît a aerului introdus, cît și a apei din baie. Scăderea de presiune determinată de răcirea aerului este compensată de intrarea unei cantități dc aer suplimentare, astfel îneît procesul de evaporare se desfășoară la presiune constantă. Datorită unui strat de aer bogat în vapori care se formează la suprafața băii, este destul de dificilă obținerea de vapori saturați (stare în care efectul de răcire este maxim), dar prin diverse procedee, evaporarea poate fi îmbunătățită:14. Cooler with evaporation bath, used for both indoor air cooling and cooling agents or heat transfer. Constructively, this type of cooler is a collector 14.1 with a cut piston: as shown in Figure 14, the perimeter of the piston 14.2 (always upright) does not cover the lower part of the inner section of the collector. However, the communication between the two compartments of the collector is prevented by a liquid layer 14.3 (usually water) whose level exceeds a few millimeters, the lower edge of the piston. The most economical construction solution is with double-acting piston and two flat valves 14.4, 14.5, for each compartment. In the figure, the two compartments communicate when the valves are open, directly with the atmosphere, but this cooler can be connected in various thermodynamic circuits. The piston can be driven by conventional means, or by a linear motor with electrical impulses. The energy consumed for this is very small, as the piston speed is low, and the gap of ^ 200 9 - 0 0 6 7 7 -0 3 "09- 2009 pressure between the piston faces is zero. The alternative movement of the piston determines in one compartment the opening of the inlet valve and the inlet of atmospheric air, and in the other compartment the opening of the exhaust valve and the removal of air from the collector. The warm air entering the catcher, causes the evaporation of a small amount of water from the liquid bath and, thus, the decrease of the temperature, both of the air introduced and the water in the bath. The decrease in pressure caused by the cooling of the air is compensated by the entry of an additional quantity of air, thus slowing the evaporation process takes place at constant pressure. Due to a vapor-rich air layer that forms on the surface of the bath, it is quite difficult to obtain saturated vapors (state in which the cooling effect is maximum), but through various processes, evaporation can be improved:

- introducerea aerului în captator să se facă sub nivelul lichidului din baie- the introduction of air in the collector is made below the liquid level in the bath

- realizarea unui circuit care simultan cu deplasarea pistonului să extragă și să pulverizeze apă din baie- creation of a circuit that simultaneously with the displacement of the piston to extract and spray water from the bath

- montarea a două sau mai multe răcitoare în serie, întrucît mișcarea pistonului determină distrugerea peliculei saturate de la suprafață- mounting two or more coolers in series, as the movement of the piston causes the saturation of the saturated film to be destroyed from the surface

- extragerea din gazul evacuat a unei cantități de vapori, la trecerea de la un etaj al răcitorului la cel următor, prin condensarea acestora pe o serpentină foarte rece. Printr-un lanț evaporare-uscare, se pot obține temperaturi foarte mici cu un comsum minim de energie- the extraction from the exhaust gas of a quantity of vapors, when passing from one floor of the cooler to the next, by condensing them on a very cold coil. Through an evaporation-drying chain, very low temperatures can be obtained with minimum energy consumption

Procesul de evaporare este cu atît mai intens, cu cît aerul pătruns în captator este mai cald, de aceea, sistemul poate fi completat cu un compresor adiabatic înainte de răcitor și cu un detentor sau o turbină, după răcitor, care să recupereze o parte din energia consumată de compresor.The evaporation process is all the more intense, as the air entering the collector is warmer, so the system can be supplemented with an adiabatic compressor before cooling and a holder or turbine, after cooling, to recover some of the the energy consumed by the compressor.

15. Amplificator de presiune. în multe din dispozitivele utilizate de un sistem inteligent de climatizare sunt necesare presiuni mai mari decît cele disponibile. în figura 12 este prezentat un dispozitiv care, plecînd de la o diferență dată de presiune, realizează o presiune mult mai mare. Dispozitivul se compune din doi captatori (secțiunea fiind, de regulă, circulară sau dreptunghică)15. Pressure amplifier. In many of the devices used by an intelligent air conditioning system, higher pressures than available are required. Figure 12 shows a device which, starting from a given pressure difference, achieves a much higher pressure. The device consists of two collectors (the section being, usually, circular or rectangular)

12.1 și 12.2, de mărimi și volume diferite, puși cap la cap, ai căror pistoane 12.3 și 12.4, sunt legate prin tija comună 12.5. Fiecare din cele două captatoare este prevăzut cu sistemul corespunzător de supape 12.6. Captatorul 12.2 comunică prin supapele 12.6, alternativ, cu două rezervoare umplute cu fluide între care există o diferență de presiune Dl, (unul din rezervoare poate fi mediul atmosferic, sau captatorul 12.2 poate fi captatorul activ al unui mtor Stirling dublu-gama), ceea ce pune în mișcare pistonul acestuia, forța care i se opune fiind diferența de presiune D2 de pe cele două fețe ale pistonului 12.3. Dacă raportul suprafețelor celor două pistoane este k, sistemul se echilibrează atunci cînd D2 ajunge să fie de k ori mai mare decît Dl. Plecînd de la presiuni și temperaturi mici, putem obține în acast fel presiuni mult mai mari, iar prin comprimare adiabatică, temperaturi mari.12.1 and 12.2, of different sizes and volumes, placed end to end, whose pistons 12.3 and 12.4, are connected by the common rod 12.5. Each of the two collectors is provided with the corresponding valve system 12.6. The collector 12.2 communicates through the valves 12.6, alternatively, with two fluid filled tanks between which there is a pressure difference Dl, (one of the tanks may be the atmospheric environment, or the collector 12.2 may be the active collector of a double-range Stirling mount), which what sets its piston in motion, the force opposed to it being the pressure difference D2 on the two sides of the piston 12.3. If the ratio of the surfaces of the two pistons is k, the system is balanced when D2 becomes k times greater than Dl. Starting from low pressures and temperatures, we can obtain much higher pressures in this way, and by adiabatic compression, high temperatures.

16. Sistemul de climatizare. Cu materialele și mecanismele descrise în invenție, sunt posibile multiple posibilități de realizare a unei anvelope termice performante:16. The air conditioning system. With the materials and mechanisms described in the invention, multiple possibilities of achieving a high performance thermal tire are possible:

1. Realizarea unei anvelope din materiale termoizolante clasice, cu grosime oricît dc mare (prin dimensionarea corespunzătoare a suprastructurii exterioare și realizarea distanței corespunzătoare între cele două suprastructuri) și cu libertate deplină în alegerea materialelor pentru fațadă. Prin montarea balcoanelor, a copertinelor și a suprafețelor vitrate pe suprastructura exterioară, se elimină complet punțile termice. Stratul de aer intermediar poate fi o barieră termos, care mărește considerabil rezistența termică totală, sau poate fi aleasă alta din variantele descrise1. Manufacture of a tire made of classic thermal insulation materials, with as much thickness as dc (through the proper dimensioning of the outer superstructure and the corresponding distance between the two superstructures) and with complete freedom in choosing the materials for the facade. By installing balconies, roofing and glazed surfaces on the outer superstructure, the thermal bridges are completely eliminated. The intermediate air layer can be a thermal barrier, which considerably increases the total thermal resistance, or another one can be chosen from the described variants.

2. Realizarea unei anvelope termice prin utilizarea unor bariere multistrat, cu stratul protector exterior dintr-un material absorbant de radiații solare, (sau a unor plăci izolatoare transparente), cu distanțieri de grosime reglabilă, cu un strat intermediar cu grosimea de 5-10 cm, și cu dispozitive de vehiculare a aerului prin canale de ventilație obturate termic. Un sistem de captatori cu motor liniar cu impulsuri (sau dispozitive similare) asigură prin mișcări alternative un schimb de aer între aerul din stratul intermediar (sau din interiorul clădirii) și cel din interiorul plăcilor de pe fațada însorită, pînă la atingerea unei anumite temperaturi a acesteia, asigurînd încălzirea întregii clădiri; apoi, prin ^ 2 0 0 9 - 0 0 6 7 7 - - ./2. Realization of a thermal tire by the use of multilayer barriers, with the outer protective layer of a material absorbed by solar radiation, (or of transparent insulating plates), with adjustable thickness spacing, with an intermediate layer with a thickness of 5-10 cm, and with devices for ventilating air through thermally sealed ventilation channels. A system of pulsed linear motor collectors (or similar devices) provides alternating movements of air between the air in the intermediate layer (or inside the building) and that inside the plates on the sunny front, until a certain temperature is reached. it, ensuring the heating of the entire building; then through ^ 2 0 0 9 - 0 0 6 7 7 - - ./

Ο 3 -09- 2009 I schimburi de aer similare, plăcile termoizolante situate pe fațadele neînsorite pot fi încărcate cu aer cald din anvelopă, ceea ce ușurează considerabil sarcina sistemului de încălzire al clădirii.Ο 3 -09- 2009 I similar air exchanges, the insulation plates located on the sunny sides can be loaded with warm air from the tire, which considerably eases the load of the building heating system.

3. în plus, prin montarea pe suprastructura exterioară a unor bariere solare în care se realizează un efect de seră, în barierele solare, atunci cînd sunt însorite, se obțin temperaturi mult superioare celor exterioare. Prin utilizarea unor dispozitive pentru deplasarea straturilor protectoare mobile ale plăcilor termoizolante, se realizează trecerea aerului cald din interiorul barierei în interiorul unei plăci situate în spatele barierei solare, iar de aici în interiorul anvelopei pneumatice, sau direct în clădire, în timp ce printr-o mișcare inversă, aer din anvelopă sau din clădire, pătrunde în interiorul unei plăci situate pe o fațadă neînsorită, iar aerul din interiorul acesteia este trimis spre exterior sau spre un schimbător de căldură, în care căldura conținută este transferată aerului rece care pătrunde în barieră3. In addition, by mounting on the outer superstructure some solar barriers in which there is a greenhouse effect, in the solar barriers, when they are sunny, temperatures are obtained much higher than the outside ones. By using devices for moving the movable protective layers of the insulation plates, the hot air is passed from inside the barrier inside a plate located behind the solar barrier, and from here inside the pneumatic tire, or directly into the building, while through it. reverse movement, air from the tire or from the building, penetrates inside a plate located on a sunny side, and the air inside it is sent outwards or to a heat exchanger, in which the contained heat is transferred to the cold air entering the barrier.

4. în plus, prin montarea în interiorul barierei solare a unui sistem de țevi colectoare, a unui schimbător de căldură, sau a unui motor Stirling, căldura acumulată în interiorul acesteia poate fi transferată unui boiler, unei instalații de climatizare, unui acumulator de căldură, sau unei instalații termodinamice capabile să utilizeze energii cu potențial scăzut4. In addition, by installing a collector system, a heat exchanger, or a Stirling engine inside the solar barrier, the heat accumulated inside it can be transferred to a boiler, an air conditioning system, a heat accumulator. , or a thermodynamic installation capable of using low potential energies

17. Sistemul termodinamic pentru valorificarea tuturor surselor de energie disponibile este descris în figura 15. In circuitul de lucru, agentul termic (apă, glicol, ulei, etc) încălzit în interiorul captatorului solar 1 (montat pe acoperișul clădirii, pe fațadă, sau în apropierea ei), cedează căldură captatoarelor calde ale generatoarelor Stirling 3 în rezervorul stratificat 7, apoi pînă la temperatura mediului, gazului care circulă în contracurent în schimbătorul de căldură 4, iar dacă solul este mai rece decît mediul, se răcește și mai mult în schimbătorul de căldură 9, cuplat cu captatorul geotermic 2 (montat sub clădire sau/și în apropierea ei, în apa unui rîu din vecinătate, etc). Apoi agentul se reîncălzește în al doilea rezervor stratificat, în captatoarele solare 21 montate pe fațada clădirii și revine în captatorul solar 1. In aceste rezervoare se montează și schimbătoarele de căldură 25, prin care se efectuează schimburi de căldură între rezervoare și elemente de captare montate pe fațade, pe acoperiș, în mediul ambient, în sol, sau în suese auxiliare de energie. Căldura este transformată în energie mecanică (electrică) cu ajutorul motoarelor Stirling sau Ericson 3. Gazul încălzit în schimbătorul 4 produce energie mecanică în turbina în colivie 5. Simultan, pompa de căldură termomecanică 10, cu pulverizare de agent frigorific, capturează căldură succesiv din sol, din aer, din captoare solare, din captorul solar cu concentrare 1 și în final este supraîncălzit în al doilea captor solar 1.1, cu un nivel de concentrare al razelor solare superior. Prin intermediul condensatorului 13, căldura este cedată acumulatorului cald 12, unde agentul frigorific lichefiază. Lichidul rezultat parcurge un circuit de răcire în sens invers, iar apoi este pulverizat de pompa 11, sau este laminat de detentorul 22, în fiecare din captatoarele pompei termomecanice. Energia electrică necesară circulației agentului este furnizată de motoarele din circuitul principal, de panourile fotovoltaice 15, de captatoarele și turbinele eoliene 16. Temperatura rezervorului cald poate fi mărită și mai mult prin arderea unui combustibil ecologic sau cu ajutorul rezistenței electrice 18, alimentată din surse auxiliare sau de la rețea în perioadele cu tarifare redusă. Natura și presiunea agentului termic din rezervorul cald este aleasă în așa fel încît la temperatura minimă de lucru acesta să fie în stare solidă, pentru ca rezervorul să acumuleze și căldura de topire. Temperatura rezervorului rece 20 este menținută la un nivel minim cu ajutorul schimbătoarelor de căldură 19 (cu aerul exterior) și 2 (cu solul). Presiunea din rezervorul rece este reglată în așa fel încît în timpul răcirii, și acest agent termic să treacă prin punctul de solidificare.17. The thermodynamic system for exploiting all available energy sources is depicted in figure 15. In the working circuit, the thermal agent (water, glycol, oil, etc.) heated inside the solar collector 1 (mounted on the roof of the building, on the facade, or in approaching it), it transfers heat to the hot collectors of the Stirling 3 generators in the stratified reservoir 7, then up to the ambient temperature, the gas that flows countercurrently in the heat exchanger 4, and if the soil is cooler than the environment, it cools even more in the exchanger of heat 9, coupled with the geothermal collector 2 (mounted under the building and / and near it, in the water of a nearby river, etc.). Then the agent is reheated in the second stratified tank, in the solar collectors 21 mounted on the front of the building and returns to the solar collector 1. In these tanks the heat exchangers 25 are also installed, through which heat exchanges are carried out between the tanks and the captured elements. on facades, on the roof, in the environment, in the ground, or in auxiliary energy switches. The heat is transformed into mechanical (electric) energy by means of Stirling or Ericson engines 3. The heated gas in the exchanger 4 produces mechanical energy in the turbine in the cage 5. Simultaneously, the thermomechanical heat pump 10, with the spray of refrigerant, captures heat successively from the ground. , from the air, from the solar sensors, from the solar sensor with concentration 1 and finally it is superheated in the second solar sensor 1.1, with a higher level of concentration of the solar rays. By means of capacitor 13, the heat is transferred to the hot accumulator 12, where the refrigerant liquefies. The resulting liquid goes through a cooling circuit in the opposite direction, and is then sprayed by the pump 11, or laminated by the holder 22, in each of the collectors of the thermomechanical pump. The electrical energy required for the circulation of the agent is provided by the motors in the main circuit, by the photovoltaic panels 15, by the wind turbines and collectors 16. The temperature of the hot tank can be further increased by burning an ecological fuel or by means of the electric resistance 18, supplied from auxiliary sources. or from the network during periods of low tariffs. The nature and pressure of the thermal agent in the hot tank is chosen so that at the minimum working temperature it will be in a solid state, so that the tank will also accumulate melting heat. The temperature of the cold tank 20 is kept to a minimum with the help of heat exchangers 19 (with outside air) and 2 (with soil). The pressure in the cold tank is regulated in such a way that during cooling, this thermal agent passes through the solidification point.

Elementul principal al sistemului este motorul Stirling (Ericson) 17, care funcționează între temperatura rezervorului cald 12 și a celui rece 20. Dar, datorită modularității acestui tip de motor Stirling, captatorul din rezervorul cald poate fi cuplat cu oricare din captatoarele aflate în rezervorul stratificat, ca urmare, acesta poate produce căldura necesară încălzirii locuinței, sau apei menajere prin cogenerare. De asemenea, datorită stratificării rezervoarelor, straturile succesive 25 ale agentului termic pot fi încălzite sau răcite de către acel captator de pe fațadă care are cea mai potrivită temperatură din punctul de vedere al eficacității întregului sistem. Prezența agentuluiThe main element of the system is the Stirling (Ericson) 17 engine, which operates between the temperature of the hot tank 12 and the cold tank 20. But due to the modularity of this type of Stirling engine, the sensor in the hot tank can be coupled with any of the collectors in the stratified tank. , as a result, it can produce the heat needed to heat the home, or domestic water through cogeneration. Also, due to the stratification of the tanks, the successive layers 25 of the heat agent can be heated or cooled by that picker on the facade which has the most suitable temperature in terms of the efficiency of the whole system. The presence of the agent

0-- 2 0 0 9 - 0 0 6 7 7 -0 3 -09- 20090-- 2 0 0 9 - 0 0 6 7 7 -0 3 -09- 2009

frigorific din pompa de căldură termomecanică, permite și folosirea unor motoare cu injecție frigorifică, iar atunci cînd sursele de energie au potențial redus, a motoarelor cu rezervor de frig. Ca și motoarele Stirling, acestea pot funcționa simultan ca motoare și pompe de căldură.refrigerant from the thermomechanical heat pump, also allows the use of engines with cold injection, and when the energy sources have potentially reduced, the engines with cold tank. Like Stirling engines, they can operate simultaneously as engines and heat pumps.

Datorită randamentului lor, egal cu randamentul unui ciclu Camot, datorită simplității cu care pot fi transformate în generatoare liniare de curent trifazic și datorită unui reglaj deosebit de elastic, motoarele Stirling și Ericson descrise în această invenție sunt cele mai potrivite scopului propus. Orice aport de energie dintr-o sursă alternativă, dacă este utilizat pentru mărirea ecartului de temperatură dintre cele 2 rezervoare, se va regăsi, aproape integral, în energia furnizată de sistem. Ca urmare, energia eoliană poate fi folosită pe o plajă mult mai largă de variație a vitezei vîntului, energia panourilor fotovoltaice poate fi folosită fără montarea unui invertor, energia electrică din rețea poate fi folosită în perioadele cu tarif redus și cedată rețelei în vîrfurile de sarcină, deșeurile combustibile pot fi arse oricînd și în orice cantități, etc.Due to their efficiency, equal to the efficiency of a Camot cycle, due to the simplicity with which they can be transformed into linear three-phase current generators and due to a highly elastic adjustment, the Stirling and Ericson motors described in this invention are the most suitable for the proposed purpose. Any energy supply from an alternative source, if used to increase the temperature difference between the 2 tanks, will be found, almost entirely, in the energy provided by the system. As a result, wind energy can be used on a much wider range of wind speed variation, photovoltaic panels energy can be used without mounting an inverter, grid electricity can be used during periods of low tariff and given to the grid at peak loads. , combustible waste can be burned at any time, in any quantity, etc.

Sistemul descris este deosebit de flexibil, puțind funcționa și la diferențe mici de temperatură între sursa caldă și cea rece, valorificînd eficient diferențele de temperatură dintre aer și sol, dintre noapte și zi. Elementele sale componente sunt în mare parte inovative, puțind fi folosite și în alte aplicații. Ele vor fi descrise succesiv în cele ce urmează.The system described is particularly flexible, being able to operate even at small temperature differences between the hot and cold sources, effectively exploiting the temperature differences between air and soil, between night and day. Its component parts are largely innovative and can be used in other applications. They will be described in succession in the following.

18. Captatorul solar. Figurile 16 și 17 prezintă o aplicație a procedeului cu flux de radiații solare cu secțiune variabilă, la realizarea unui motor Stirling cu randament ridicat. Spre deosebire de procedeele din stadiul actual al tehnicii, la care energia solară este captată cu ajutorul unor oglinzi (parabolice, cilindrice, sau de alt tip) și este concentrată în focarul acestei oglinzi, unde se montează captatorul cald al unui motor Stirling clasic, în procedeul propus de această cerere de brevet, în apropierea focarului oglinzii 16.1, cu orientare reglabilă prin sistemul de rotire 17.2, se montează o altă oglindă (sau lentilă) reglabilă 16.2, care captează acest flux radiant și îl reflectă într-un flux de raze paralele sau ușor convergente, printr-o fantă 16.3, în interiorul unei camere 16.8 (sau în interiorul unui tub cu reflexie totală, care poate conduce fluxul de radiații spre o cameră situată la o distanță mai mare) în interiorul căreia se montează oglinda divergentă 16.4. La intrarea în fantă se montează un dispozitiv de închidere automat pentru a evita pierderile de căldură în perioadele, oricît de scurte, fără insolație. De asemenea, pe suprafața oglinzii pot fi montate celule fotovoltaice care rețin radiațiile din spectrul vizibil, sau în fața oglinzii se montează lentile care descompun radiațiile primite și orientează radiațiile în infraroșu spre placa absorbantă, iar pe celelalte, spre panouri fotovoltaice. Dacă sunt transparente (brevet John Beli), panourile fotovoltaice se montează în fața fantei de lumină. Oglinzile utilizate trebuie să aibe un factor de reflexie cit mai bun (ele pot fi confecționate dintr-un material ușor de prelucrat, pentru a obține cu cheltuieli minime suprafețe complexe, material a cărui suprafață se acoperă apoi cu un chit cu reflexie totală, avînd în compoziție nanoglobule de sticlă). Fluxul de radiații este condus către o cameră puternic izolată prin izolația 16.5. In interiorul camerei, în calea razelor incidente, se montează o conductă cu un agent termic 17.10, un rezervor, sau o oglindă (sau lentilă) divergentă 16.4, (care transmite energia captată unui rezervor 16.6, acoperit cu un strat de material cu factor de absorbție cît mai mare). In rezervor se montează serpentina 16.7, sau captatorul cald 16.6 al unui motor Stirling (cu captatorul rece 17.3 montat în exterior și răcit de aerul atmosferic, sau montat în rezervotul izolat 17.15 și răcit de un alt agent de răcire, de exemplu apă răcită în captatorul geotermic 17.9, conform invenției. Recuperatoarele Stirling 17.4, sau schimbătoarele de căldură care le înlocuiesc, sunt izolate termic de aceeași izolație 16.5.18. Solar collector. Figures 16 and 17 show an application of the variable-section solar radiation flux process, when performing a high-efficiency Stirling engine. In contrast to the processes of the present state of the art, in which the solar energy is captured with the help of mirrors (parabolic, cylindrical, or other) and is concentrated in the focus of this mirror, where the hot collector of a classic Stirling engine is mounted in the process proposed by this patent application, near the focus of the mirror 16.1, with adjustable orientation through the rotating system 17.2, another adjustable mirror (or lens) 16.2 is mounted, which captures this radiant flux and reflects it in a parallel ray flux. or slightly convergent, through a slot 16.3, inside a chamber 16.8 (or inside a tube with total reflection, which can lead the radiation flow to a room at a greater distance) inside which the diverging mirror is mounted 16.4. At the entrance to the slot, an automatic shut-off device is installed to avoid heat loss during short, no-sun periods. Also, on the surface of the mirror can be mounted photovoltaic cells that retain the radiation from the visible spectrum, or in front of the mirror are mounted lenses that decompose the received radiation and orient the infrared radiation towards the absorbent plate, and on the others, to photovoltaic panels. If they are transparent (John Beli patent), the photovoltaic panels are mounted in front of the light slot. The mirrors used must have a better reflection factor (they can be made from an easy-to-work material, to obtain with minimal costs complex surfaces, material whose surface is then covered with a full reflection kit, having in glass nanoglobule composition). The radiation flux is directed to a strongly insulated chamber through insulation 16.5. Inside the chamber, in the path of the incident rays, a pipe with a thermal agent 17.10, a reservoir, or a diverging mirror (or lens) 16.4 is mounted (which transmits the captured energy to a reservoir 16.6, covered with a layer of material with a factor of absorption as high as possible). In the tank, the coil 16.7, or the hot collector 16.6 of a Stirling engine (with the cold collector 17.3 externally mounted and cooled by atmospheric air, or mounted in the isolated reservoir 17.15 and cooled by another cooling agent, for example cooled water in the collector, is mounted). geothermal 17.9 according to the invention Stirling heaters 17.4, or the heat exchangers that replace them, are thermally insulated from the same insulation 16.5.

La casele energy++ colectoarele solare 1.20 se montează pe marginea nordică a acoperișului, astfel încît suprafața oglinzilor să se adauge la suprafața de captare totală. Acoperișul și cele trei fațade însorite sunt folosite pentru o încălzire în trepte a agentului termic, prin montarea în barierele solare (camerele paralelipipedice formate între stîlpii și grinzile suprastructurii) a unor serpentine colectoare, legate cu schimbătoarele de căldură din rezervoarele stratificate. Aceste legături se fac prin intermediul unui distribuitor cu ventile cu mai multe căi, comandate de sistemul de reglare, în așa fel încît flecare serpentină să se cupleze în mod optim cu unul din straturile rezervorului, în ^- 2 009-00677-Ο 3 Π9 2009At energy ++ houses, solar collectors 1.20 are mounted on the northern edge of the roof, so that the surface of the mirrors is added to the total capture surface. The roof and the three sunny facades are used for step heating of the thermal agent, by mounting in the solar barriers (the parallelepiped chambers formed between the pillars and the beams of the superstructure) of collector coils, connected with the heat exchangers from the stratified tanks. These connections are made through a multi-way valve distributor, controlled by the control system, so that each coil can optimally be coupled with one of the reservoir layers, in ^ - 2 009-00677-Ο 3 Π9 2009

funcție de temperatura exterioară și de orientarea succesivă spre soare a uneia din fațadele clădirii. De asemenea, e posibilă o legare în cascadă (cu alegerea automată a căilor parcurse de agent, în funcție de poziția soarelui) a serpentinelor. Așa cum se vede în fig. 17, pe fiecare fațadă există mai multe posibilități de captare a energiei solare, cu temperaturi diferite de funcționare: în fig.D, țevile de captare 17.12 (de preferat țevi turtite, pentru mărirea vitezei de transfer) se montează direct pe suprafața absorbantă, în figura C, ele se montează în focarul unei lentile convergente 17.14, iar în fig. B, în interiorul unei camere închise, în care razele pătrund printr-un tub cu reflexie totală 17.7, după ce au trecut printr-o lentilă convergentă 17.14. Și în acest caz, placa transparentă de închidere 17.11 poate fi un panou fotovoltaic transparent. In bariera solară, în spatele lentilelor, în afara traseului razelor convergente, se montează un sistem de țevi 17.6 care recuperează căldura scăpată, și celulele fotovoltaice 17.13 care recuperează radiația difuză. Celulele fotovoltaice pot alimenta direct o serie de rezistențe electrice montate în interiorul țevilor cu agent termic. Țevile 17.12 din fig. 17D, precum și țevile 17.6 din fig. B și C, pot fi înlocuite cu un panou de captare, cu grosime mică și cu suprafața expusă absorbantă, sau cu un panou mixt termic-fotovoltaic. Nici unul din sistemele propuse nu necesită o izolare suplimentară, izolația anvelopei termice fiind suficientă, reducînd mult costul, comparativ cu panourile din stadiul actual al tehnicii. Ba mai mult, aceste captatoare constituie o barieră în calea pierderilor de căldură din clădire, iar la temperaturi mari, o sursă de căldură pentru stratul intermediar. In plus, captatoarele de pe fațadele neînsorite pot primi aer cald prin sistemul de canale obturate termic și pot contribui la preîncălzirea agentului termic.depending on the outside temperature and the successive orientation to the sun of one of the facades of the building. Also, it is possible a cascade binding (with the automatic choice of the paths traveled by the agent, depending on the position of the sun) of the coils. As shown in FIG. 17, on each facade there are several possibilities for the capture of solar energy, with different operating temperatures: in Fig. D, the capture pipes 17.12 (preferably twisted pipes, to increase the transfer speed) are mounted directly on the absorbent surface, in figure C, they are mounted in the focal point of a convergent lens 17.14, and in fig. B, inside a closed chamber, in which the rays penetrate through a tube with total reflection 17.7, after they have passed through a convergent lens 17.14. And in this case, the transparent closing plate 17.11 can be a transparent photovoltaic panel. In the solar barrier, behind the lenses, outside the path of the converging radii, a system of pipes 17.6 is installed that recovers the escaped heat, and the photovoltaic cells 17.13 that recover the diffused radiation. The photovoltaic cells can directly supply a series of electrical resistors mounted inside the pipes with thermal agent. Pipes 17.12 from fig. 17D, as well as pipes 17.6 of fig. B and C, can be replaced with a capture panel, with a small thickness and with an absorbent exposed surface, or with a mixed thermal-photovoltaic panel. None of the proposed systems require additional insulation, the thermal tire insulation being sufficient, greatly reducing the cost, compared to the panels of the present state of the art. Moreover, these collectors constitute a barrier to heat loss in the building, and at high temperatures, a source of heat for the intermediate layer. In addition, the collectors on the sunny fronts can receive hot air through the system of thermally sealed channels and can contribute to the preheating of the thermal agent.

Procedeul de captare descris anterior se aplică identic la captarea energiei prin conducte cu agent termic, amplasate în focarul unor oglinzi cilindrice (jgheaburi califomiene). In secțiune, montajul este identic cu cel descris în fig. 16 și 17A, dar oglinzile captatoare folosite în acest caz și oglinzile reflectoare nu au un focar punctiform, ci o axă focală, paralelă cu o conductă amplasată într-un tub izolat, prevăzut cu o fantă laterală îngustă. Razele solare sunt captate de oglinda mare și vor fi direcționate spre oglinda reflectoare, care la rîndul ei, le reflectă spre fanta tubului izolat și pătrund în interiorul acesteia, încălzind întreg spațiul interior și conducta cu agent termic.The capture procedure described above is applied identically to the capture of energy by means of pipes with thermal agent, placed in the outbreak of cylindrical mirrors (califomian troughs). In the section, the assembly is identical to that described in fig. 16 and 17A, but the capturing mirrors used in this case and the reflecting mirrors do not have a pointed focal point, but a focal axis, parallel to a conduit located in an isolated tube, provided with a narrow lateral slot. The sun's rays are captured by the large mirror and will be directed to the reflecting mirror, which in turn reflects them towards the slot of the insulated tube and penetrates inside it, heating the entire interior space and the pipe with thermal agent.

Motoarele Stirling au nevoie și de o sursă cît mai rece. Aceasta poate fi oferită de apa unui rîu sau lac, a unei pînze freatice, sau cel mai la îndemînă: solul. Oricare din acestea poate fi alternată în sezoanele reci cu aerul atmosferic. Mai mult, în sezoanele reci, solul poate fi sursa caldă. Pentru a conferi acestei surse bivalente o capacitate mai mare de transfer termic, am imaginat un captator de energie geotermică, plecînd de la captatorul descris în cererea de brevet W02008/094058.Stirling engines also need a cooler source. This can be provided by water from a river or lake, a water table, or the most convenient: the soil. Any of these can be alternated in cold seasons with atmospheric air. Moreover, in cold seasons, the soil may be the hot source. To give this bivalent source a greater heat transfer capacity, we have imagined a geothermal energy sensor, starting from the sensor described in patent application W02008 / 094058.

19. Captatorul geotermic descris în figura 17 se compune dintr-un strat de material cu mare capacitate de acumulare a căldurii, instalat în pămînt, la o adîncime mai mare de lm (adîncimea recomandată: 3-4 m), în care se montează țevile de captare 17.18. Stratul acumulator este compus dintr-o placă 17.9 de beton, argilă, etc, cu inserții metalice (diferite deșeuri). înainte de turnarea betonului, în terenul decopertat se înfig țăruși metalici confecționați din țevi, cît mai lungi (minimum 2,5 m), cu un diametru de 25-50 mm, distanțați între ei la 30-100 cm. în terenuri tari, terenuri nisipoase, sau foarte corozive, se execută foraje cu lungimi și diametre ceva mai mari decît cele menționate, apoi se introduc țevi din mase plastice cu diametrul exterior egal cu diametrul forajului, iar țevile metalice se introduc în acestea. O capacitate de captare superioară se obține dacă în pereții acestor țevi se execută mici perforații, iar în interiorul țevilor se introduce apă, sau un amestec de materiale cu calități higroscopice, inclusiv bentonită, astfel îneît terenul de sub stratul acumulator să aibe în permanență un anumit grad de umiditate. Țevile metalice se introduc în sol astfel îneît după terminarea operației să rămînă deasupra terenului capete de cîțiva centimetri, situate aproximativ în același plan. Pe aceste capete ale țevilor, eventual după fixarea unor suporți, se pozează și se fixează țevile de captare, asfel îneît suprafața de contact să fie cît mai mare, apoi se toarnă betonul (sau se așează și se compactează argila, sau chiar sol coeziv, fără pietriș. Costul instalației poate fi mult redus dacă în locul unor țevi metalice sau din mase plastice se pozează furtune gonflabile (executate, de exemplu, din folii de polietilenă cu grosimi de 1-2 mm, ce pot fi livrate rulate într-un spațiu foarte mic). Acestea se montează foarte ușor : după pozare se închid la θ'-l Ο Ο 9 -ο Ο 6 7 7 - - ,19. The geothermal collector described in Figure 17 is composed of a layer of material with high heat accumulation capacity, installed in the ground, at a depth greater than lm (recommended depth: 3-4 m), in which the pipes are mounted. capture 17.18. The battery layer is composed of a 17.9 plate of concrete, clay, etc., with metal inserts (different wastes). Before pouring the concrete, in the open field there are formed metal cutters made of pipes, as long (minimum 2.5 m), with a diameter of 25-50 mm, spaced between them at 30-100 cm. In hard soils, sandy, or very corrosive soils, drills with lengths and diameters slightly larger than those mentioned are made, then pipes are made of plastics with an outer diameter equal to the diameter of the borehole, and metal pipes are introduced into them. Higher catching capacity is achieved if small perforations are executed in the walls of these pipes, and water is introduced inside the pipes, or a mixture of materials with hygroscopic qualities, including bentonite, so that the ground beneath the accumulator layer permanently has a certain degree of humidity. The metal pipes are inserted into the ground so that after the completion of the operation it remains above the ground a few centimeters, located approximately in the same plane. On these ends of the pipes, possibly after fixing some supports, the catch pipes are laid and fixed, thus making the contact surface as large as possible, then pouring the concrete (or laying and compacting the clay, or even cohesive soil, The cost of the installation can be greatly reduced if instead of metal or plastic pipes, inflatable hoses are installed (made, for example, of polyethylene sheets of 1-2 mm thickness, which can be delivered rolled in a space. They are very easy to install: after installation they close at θ'-l Ο Ο 9 -ο Ο 6 7 7 - -,

3 -09- 2009 1'Κ unul din capete, se umplu cu aer, iar după întărirea betonului (sau după compactare) se eliberează aerul, nefiind necesare scule speciale pentru tăiere și îmbinare, nu necesită fitinguri (doar cîte o piesă de trecere la marginea plăcii de beton) și nu au rezistență termică mare, iar eventuale mici neetanșeități nu sunt dăunătoare. Prin această metodă, întreg volumul de sol de sub placa acumulatoare pînă la adîncimea de pătrundere a țevilor va avea aproximativ aceeași temperatură, crește foarte mult volumul acumulatorului și suprafața prin care căldura solului este captată de acumulator.3 -09- 2009 1'Κ one of the ends, is filled with air, and after the hardening of the concrete (or after compaction) the air is released, no special tools are required for cutting and jointing, it does not require fittings (only one piece to pass to the edge of the concrete slab) and do not have high thermal resistance, and any small leaks are not harmful. By this method, the entire volume of soil under the accumulator plate to the depth of penetration of the pipes will have approximately the same temperature, greatly increases the volume of the accumulator and the surface through which the heat of the soil is captured by the accumulator.

în cazul șoselelor, autostrăzilor, pistelor de aterizare, acest tip de captator poate fi montat în fundația de beton a acestora, contribuind la funcționarea unor motoare Stirling ce pot produce energie elctrică, simultan cu climatizarea suprafeței pistei de rulare. Pentru aceasta se introduc două sisteme de conducte (realizate în masa de beton prin procedeul descris anterior): unul de suprafață, în apropierea pistei, altul la adîncime. în perioadele calde, sistemul de suprafață alimentează rezervorul cald al unui motor Stirling, iar sistemul de adîncime rezervorul rece. Prin funcționarea motorului se produce energie electrică, simultan cu răcirea pistei, prin absorbția căldurii acumulate de aceasta. Simultan (sau în perioadele în care nu e necesară răcirea pistei de rulare, un alt motor funcționează avînd ca sursă caldă soarele, iar ca sursă rece captatorul geotermic. Temperatura acestei surse calde poate fi ridicată cu rezistențe electrice, iar a sursei reci coborîte cu pompe de căldură, ambele alimentate de panouri fotovoltaice. în sezonul rece, ambele motoare au ca sursă rece sistemul de țevi de suprafață, încălzind pista, prin cogenerare, cu ajutorul căldurii extrase din sol, sau a celei capturate din razele solare, iar dacă nu e necesar, sursa rece este aerul atmosferic.In the case of roads, highways, runways, this type of collector can be mounted in their concrete foundation, contributing to the operation of Stirling engines that can produce electrical energy, simultaneously with the air conditioning of the runway surface. For this, two piping systems are introduced (made in the concrete mass by the procedure described above): one surface, near the runway, another at depth. In hot times, the surface system supplies the hot tank of a Stirling engine, and the deep system the cold tank. By running the engine it produces electricity, simultaneously with the cooling of the track, by absorbing the heat accumulated by it. At the same time (or during periods when the treadmill is not required to cool, another engine works with the sun as a hot source and as a cold source the geothermal collector. The temperature of this hot source can be raised by electrical resistances and the cold source lowered by pumps. of heat, both powered by photovoltaic panels. In the cold season, both engines have a cold source system of surface pipes, heating the track, by cogeneration, with the help of heat extracted from the soil, or from the heat captured by the solar rays, and if it is not necessary, the cold source is atmospheric air.

20. Motorul Stirling este “inima” sistemului termodinamic și al casei energy++. Invenția descrie mai multe tipuri de motore funcționînd după un ciclu Stirling, toate avînd o serie de carecteristici constructive menite să le sporească eficiența comparativ cu motoarele de acest tip din stadiul actual al tehnicii. Aceste noi caracteristici constructive au ca prim efect reducerea ecartului de temperatură dintre sursa rece și cea caldă la care motorul poate funcționa eficient, ceea ce îl face apt să valorifice surse de energie cu potențial termic redus, îndeosebi energia solară. Aceste motoare pot funcționa atît ca motoare termice cu combustie externă cît și ca pompe de căldură. în stadiul actual al tehnicii, motoarele Stirling au o cîteve caracteristici constructive, care le reduc eficiența:20. The Stirling engine is the "heart" of the thermodynamic system and of the energy ++ house. The invention describes several types of engines operating after a Stirling cycle, all having a series of constructive features designed to increase their efficiency compared to engines of this type in the current state of the art. These new construction features have as a first effect the reduction of the temperature difference between the cold and the hot source at which the engine can operate efficiently, which makes it capable of harnessing energy sources with low thermal potential, in particular solar energy. These engines can operate both as external combustion heat engines and as heat pumps. In the current state of the art, Stirling engines have a few constructive features, which reduce their efficiency:

- forma blocului termic prin care se realizează compresia și destinderea izotermă este, de regulă, cilindrică, formă ușor de realizat tehnic, cu cea mai bună comportare la sarcinile mecanice, dar la care, pentru o secțiune dată, perimetrul este minim, ca atare, suprafața prin care se face schimbul termic (și prin care, de obicei, se captează energia exterioară) este, de asemenea, minimă- the shape of the thermal block through which the compression and isothermal relaxation is performed is usually cylindrical, a form that is technically easy to perform, with the best behavior for mechanical loads, but at which, for a given section, the perimeter is minimal, as such, the surface through which the heat exchange is made (and by which external energy is usually captured) is also minimal

- atît în cazul acționării mecanice, din cauza legăturilor cinematice rigide, cît și în cazul motoarelor cu pistoane libere, cele 4 faze ale ciclului nu sunt perfect disincte, existînd întotdeuna suprapuneri ale fazelor izocore și a celor izoterme, ceea ce duce la o deformare a curbei ce descrie desfășurarea procesului, îndepărtînd-o mai mult sau mai puțin de ciclul Stirling ideal (care are randamentul maxim posibil) și reducînd randamentul instalației- both in the case of mechanical actuation, due to the rigid kinematic connections, as well as in the case of the motors with free pistons, the 4 phases of the cycle are not perfectly disinclined, with overlapping of the isochronous and isothermal phases, which always leads to a deformation of the curve describing the progress of the process, removing it more or less from the ideal Stirling cycle (which has the maximum possible output) and reducing the efficiency of the installation

- datorită legăturilor mecanice și pneumatice dintre blocurile componente, suprafața prin care se preia căldură din sursa caldă se află în imediata vecinătate a suprafeței prin care se cedează căldură sursei reci, ceea ce duce la influențe reciproce, fiind necesare o serie de măsuri pentru contracararea lor- due to the mechanical and pneumatic connections between the component blocks, the surface by which heat is taken from the hot source is in the immediate vicinity of the surface by which the heat is transferred to the cold source, which leads to mutual influences, a series of measures being needed to counteract them

- reglarea sarcinii este destul de dificilă și de lentă, motoarele Stirling nefiind recomandate pentru anumite tipuri de aplicații- Load adjustment is quite difficult and slow, as Stirling engines are not recommended for certain types of applications

Invenția de față își propune să modifice aceste caracteristici constructive considerate defavorabile și să realizeze o serie de motoare Stirling cu eficiență sporită, care să poată fi utilizate pentru producerea de energie mecanică și electrică (precum și energie termică prin cogenerare) mai ales din surse neconvenționale de energie. In cererea de brevet WO2008/094058 am prezentat un motor Stirling dublu-gama, care elimină o parte din dezavantajele menționate, prin cuplarea cap la cap a doua motoare gama, decalate cu 180 de grade, la care cilindrii au fost înlocuiți cu captatoare plate, în această invenție, modificările constructive propuse în cererea menționată, precum și o serie de £k-2 ?C?-C06 77-0 3 -119“ 2009 modificări suplimentare, sunt aplicate asupra tuturor tipurilor de motoare Stirling, pentru a ajunge la același rezultat: realizarea unor motoare cu randament sporit, capabile să valorifice în mod superior surse de energie cu potențial termic redus. Față de motoarele Stirling din stadiul actual al tehnicii, motoarele propuse au următoarele avantaje:The present invention aims to modify these constructive characteristics considered unfavorable and to produce a series of high efficiency Stirling engines, which can be used for the production of mechanical and electrical energy (as well as thermal energy through cogeneration), especially from unconventional sources. energy. In patent application WO2008 / 094058 we presented a double-range Stirling engine, which eliminates some of the disadvantages mentioned, by coupling end-to-end two range engines, offset by 180 degrees, in which the cylinders were replaced with flat collectors, In this invention, the constructive modifications proposed in the mentioned application, as well as a series of £ k-2? C? -C06 77-0 3 -119 "2009 additional modifications, are applied on all types of Stirling engines, to reach the same result: the production of high efficiency engines, capable of superior use of energy sources with low thermal potential. Compared to the Stirling engines of the present state of the art, the proposed engines have the following advantages:

- suprafețele captatoare de energie sunt mai mari și sunt prelucrate ca să corespundă acestui scop- energy harvesting surfaces are larger and are processed to meet this purpose

- captatorul cald și cel rece sunt complet separați, puțind fi dispuși în locuri diferite, la distanță mare unul de celălalt- the hot and the cold catch are completely separated, being able to be arranged in different places, at a great distance from each other

- acționarea pistoanelor se face mecanic (sincronizarea ciclului faeîndu-se cu ajutorul unor came), sau electric (sincronizarea ciclului faeîndu-se prin legături de natură informațională), în așa fel îneît să nu apară suprapuneri ale celor 4 faze ale ciclului- the actuation of the pistons is done mechanically (synchronization of the cycle by means of cams), or electric (synchronization of the cycle by means of informational nature), in such a way that it is difficult not to appear overlaps of the 4 phases of the cycle

- captatorul de putere al motorului de tip gama este de asemenea separat și este acționat simultan de presiunea de destindere și de cea de compresie: prin montarea în paralel a mai multor captatori dc putere se obține un număr corespunzător de trepte de putere, ceea ce face posibilă o reglare a sarcinii în limite foarte largi- the power sensor of the gamma-type motor is also separated and is actuated simultaneously by the relaxation and the compression pressure: by parallel mounting several power collectors an adequate number of power steps is obtained, which makes possible adjustment of the load within very wide limits

- prin mărirea corespunzătoare a numărului de perechi de captatori de deplasare care acționează asupra aceluiași captator de putere, între duratele fazelor de destindere-compresie și a celor izocore se stabilește un raport întreg, care poate fi ales în mod optim- by correspondingly increasing the number of pairs of displacement sensors acting on the same power sensor, between the durations of the relaxation-compression and the isochronous phases a whole ratio is established, which can be optimally chosen

- în cazul acționării electrice cu motor liniar, se asigură o etanșeitate perfectă a captatorilor- in the case of electric drive with linear motor, a perfect tightness of the collectors is ensured

- recuperatoarele Stirling pot fi înlocuite cu schimbătoare de căldură la volum constant- Stirling recuperators can be replaced with constant volume heat exchangers

- prin introducerea unor recuperatoare suplimentare, destinderea și/sau compresia pot fi adiabatice- by introducing additional recuperators, the extension and / or compression may be adiabatic

- prin egalizarea presiunilor din captatorii de deplasare la sfîrșitul fazei de destindere-comprimare, se elimină punctul mort, pornirea faeîndu-se autonom, tară mijloace suplimentare și se crează o nouă posibilitate de reglare a sarcinii, prin modificarea presiunii interioare; de asemenea, la modificarea temperaturilor exterioare, captatorul rece poate deveni cald și viceversa- by equalizing the pressures from the displacement collectors at the end of the relaxation-compression phase, the dead point is eliminated, the starting point being autonomous, additional means are created and a new possibility of adjusting the load is created, by modifying the internal pressure; also, when changing the outside temperatures, the cold collector can become hot and vice versa

- dacă captatorul de putere este un generator electric liniar reversibil, care devine motor electric prin simpla schimbare a sensului fluxului energetic, motorul Stirling poate deveni pompă de căldură fără nici o modificare suplimentară.- if the power collector is a reversible linear electric generator, which becomes an electric motor by simply changing the direction of the energy flow, the Stirling motor can become a heat pump without any further modification.

Elementul constuctiv prin care se realizează transferul termic este captatorul plat descris în cererea de brevet W02008/094058 și ale cărui secțiuni longitudinale și transversale sunt redate în fig. 18. Acesta este un rezervor al cărui volum interior este un corp geometric de translație (generat prin translația de-a lungul unei unui segment de curbă, nu neaparat o linie dreaptă, a unei suprafețe perpendiculare pe aceasta). Dacă axa de translație este un segment de dreaptă, prin translația unui cerc se generează cilindrul folosit de motorul Stirling clasic, iar prin translația unui dreptunghi cu colțuri rotunjite (pentru realizarea mai ușoară a unor garnituri dc etanșare sigure) se generează un paraleliliped cu suprafețele laterale racordate, ca în figura 18. Suprafața de translație poate avea orice formă, în funcție de necesități (de exemplu, în cazul unor presiuni interioare mari, laturile mari ale dreptunghiului sunt concave, pentru o repartizare mai avantajoasă a presiunii, sau dacă din motive de optimizare a schimbului de căldură, captatorul este scufundat într-un schimbător cu presiune interioară mare, aceste laturi sunt convexe, din aceleași rațiuni). La fel, pot exista rațiuni pentru care axa de translație să nu fie un segment de dreaptă (într-un exemplu din această invenție, această axă este o curbă închisă). Captatorii paralelipipedici au marele avantaj că pentru un anumit volum interior au o suprafață de schimb termic mai mare decît în cazul celor cilindrice (avantaj cu atît mai accentuat cu cît raportul dintre lungimea și lățimea dreptunghiului de translație este mai mare), ca urmare viteza cu care este captată energia din mediu este mai mare. în fig. 18, pereții laterali 18.2 sunt realizați dintr-un material cu căldura specifică volumică cît mai mare și cu conductivitatea termică cît mai bună (fontă, oțel, aluminiu, cupru), sunt prevăzuți cu aripioareleThe constitutive element by which the heat transfer is carried out is the flat collector described in patent application W02008 / 094058 and whose longitudinal and transverse sections are shown in fig. 18. This is a reservoir whose inner volume is a geometrical body of translation (generated by the translation along a segment of a curve, not necessarily a straight line, of a surface perpendicular thereto). If the axis of translation is a straight segment, the translation of a circle generates the cylinder used by the classic Stirling engine, and by the translation of a rectangle with rounded corners (for easier achievement of secure seals) a paralleleliped with the lateral surfaces is generated connected, as in figure 18. The translation surface can be of any shape, depending on the needs (for example, in the case of high internal pressures, the large sides of the rectangle are concave, for a better distribution of the pressure, or if for reasons of heat exchange optimization, the collector is submerged in a high pressure internal exchanger, these sides are convex, for the same reasons). Similarly, there may be reasons why the translation axis is not a straight line segment (in an example of this invention, this axis is a closed curve). The parallelepiped collectors have the great advantage that for a certain internal volume they have a greater thermal exchange surface than in the case of cylindrical ones (an advantage more accentuated as the ratio between the length and the width of the translation rectangle is greater), as a result of the speed with which the energy from the environment is captured is higher. in FIG. 18, the side walls 18.2 are made of a material with the highest specific heat volume and the best thermal conductivity (cast iron, steel, aluminum, copper), are provided with the fins

18.4 pentru mărirea suprafeței de schimb termic, iar grosimea lor este cît mai redusă. La motoarele Stirling din stadiul actual al tehnicii presiunea interioară este mare, iar pereții cilindrilor sunt groși. Motoarele Stirling și Ericson ce deservesc casele energy++ funcționează scufundate în rezervoare cu agent termic. In acest fel, schimbul termic dintre agent și peretele captatorului se face cu o viteză <^- 2 0 0 9 - 0 0 6 7 7 -0 3 -09- 200918.4 for increasing the thermal exchange surface, and their thickness is as small as possible. In the Stirling engines of the present state of the art the internal pressure is high and the cylinder walls are thick. Stirling and Ericson engines that serve energy ++ homes run submerged in thermal tanks. In this way, the thermal exchange between the agent and the wall of the collector is made with a speed <^ - 2 0 0 9 - 0 0 6 7 7 -0 3 -09- 2009

mult mai mare decît atunci cînd captatoarele sunt amplasate în aer, iar presiunea din rezervoare poate fî făcută egală cu presiunea din captatori, ceea ce permite realizarea unor captatoare cu pereși foarte subșiri. Cînd presiunile din interiorul captatorului sunt mari (ceea ce ar putea duce la deformări ale acestor pereți, deformări ce pot reduce gradul de etanșare al garniturilor pistonului), se caută ca în exteriorul captatorului să se realizeze presiuni superioare, iar suprafața exterioară a pereților să fie ușor bombată pentru o bună repartizare a suprapresiunii. în unele aplicații, captatorul este prevăzut cu un perete dublu 18.7, confecționat din același material, între cei doi pereți fiind introdus un agent termic lichid sub presiune. Peretele inferior și cel superior 18.1 au suprafețele interioare rotunjite și precis prelucrate, astfel îneît îmbinările 18.6 să nu prezinte bavuri. Capacele 18.11 se realizează de regulă din aceleași materiale și sunt prevăzute cu supapele 18.9. în interiorul captatorului se găsește pistonul 18.4, prevăzut cu garniturile (sau segmenții de ungere și etanșare) 18.5. El se poate mișca liber sau este cuplat cu un sistem mecanic prin intermediul tijei 18.8 ce culisează printr-un orificiu prevăzut în unul din capace, etanșarea fiind asigurată prin montarea unor garnituri în peretele respectiv. Pentru unele aplicații este necesară montarea în pereții captatorului a unor injectoare sau duze de pulverizare 18.10.much higher than when the collectors are placed in the air, and the pressure in the tanks can be made equal to the pressure in the collectors, which allows the capture of very thin-walled collectors. When the pressures inside the collector are high (which could lead to deformations of these walls, deformations that can reduce the sealing degree of the piston gaskets), it is sought that outside the collector will perform higher pressures, and the outer surface of the walls will be slightly convex for good distribution of overpressure. In some applications, the collector is provided with a double wall 18.7, made of the same material, between the two walls being introduced a liquid thermal pressure agent. The lower and upper wall 18.1 have rounded and precisely machined interior surfaces, thus reinforcing the joints 18.6 to not have burrs. The covers 18.11 are usually made of the same materials and are provided with valves 18.9. inside the collector is the piston 18.4, provided with gaskets (or lubrication and sealing segments) 18.5. It can move freely or is coupled with a mechanical system through the rod 18.8 which slides through a hole provided in one of the covers, the sealing being ensured by mounting some gaskets in the respective wall. For some applications, it is necessary to install injectors or spray nozzles on the walls of the collector 18.10.

La motoarele Stirling clasice de tip beta și gama, gazul cald și cel rece ocupă de obicei capetele opuse ale aceluiași cilindru, fiind separate doar de pistonul de deplasare. Acest lucru creează restrîngeri în ceea ce privește amplasarea cilindrului și introduce unele perturbării în efectuarea schimburilor termice (aceste perturbării pot fi diminuate printr-o mărire costisitoare a volumului pistonului). Soluția propusă de această invenție pentru rezolvarea problemei este realizarea de captatori diferiți pentru cele două tipuri de gaz, avînd fiecare pistonul său și amplasați în medii diferite. Cel mai simplu, aceasta se realizează prin cuplarea în serie a două motoare de același tip, decalate între ele cu 180 grade mecanice. Aceasta transformă, de regulă, pistoanele active în pistoane cu dublu efect, cumulînd puterile celor două motoare și reducînd consumul de materiale necesar realizării motorului.In classic Stirling beta and range engines, hot and cold gas usually occupy the opposite ends of the same cylinder, being separated only by the displacement piston. This creates restrictions on the cylinder placement and introduces some disturbance in the heat exchanges (these disturbances can be reduced by a costly increase of the piston volume). The solution proposed by this invention to solve the problem is to make different collectors for the two types of gas, each having its own piston and located in different environments. The simplest is achieved by coupling two motors of the same type in series, offset by 180 mechanical degrees. This usually turns the active pistons into double-acting pistons, combining the powers of the two engines and reducing the consumption of materials necessary for the engine to be built.

O altă diferență majoră față de motoarele Stirling din stadiul actual al tehnicii este modul în care sunt antrenate pistoanele. La motoarele Stirling clasice, realizate de regulă fără supape, datorită legăturilor mecanice și pnumatice, există întotdeauna suprapuneri ale fazelor izocore și a celor izoterme, ceea ce duce la o deformare a curbei ce descrie desfășurarea procesului, îndepărtînd-o mai mult sau mai puțin de ciclul Stirling ideal și reducînd randamentul instalației. De asemenea, între vitezele cu care se desfășoară aceste faze există un raport, întotdeauna același, impus de caracteristicile mecanice ale instalației, raport care nu este întotdeuna cel optim. Soluția propusă de invenție pentru rezolvarea problemei este introducerea unui sistem mecanic sau electric care să asigure fiecăruia dintre pistoane viteza cea mai potrivită pentru realizarea în cele mai bune condiții a rolului său funcțional, permițmdu-i oprirea completă atunci cînd e necesar. în anumite situații, diferite porțiuni ale instalației sunt separate unele de celelalte prin intermediul unor ventile sau supape, acționate mecanic sau electric. Există o multitudine de posibilități de rezolvare a acestei probleme, cîteva fiind prezentate în cele ce urmează.Another major difference from Stirling engines in the current state of the art is the way the pistons are driven. In classic Stirling engines, usually made without valves, due to mechanical and pneumatic connections, there are always overlaps of the isochronous and isothermal phases, which leads to a deformation of the curve that describes the process progression, removing it more or less from the process. Stirling cycle ideal and reducing the efficiency of the installation. Also, between the speeds with these phases there is a ratio, always the same, imposed by the mechanical characteristics of the installation, a ratio that is not always the optimal one. The solution proposed by the invention for solving the problem is the introduction of a mechanical or electrical system that will provide each piston with the most appropriate speed for achieving its functional role in the best conditions, allowing it to stop completely when necessary. In certain situations, different portions of the installation are separated from each other by means of valves or valves, mechanically or electrically operated. There are many possibilities to solve this problem, some of which are presented below.

Deplasarea controlată a pistoanelor instalației se poate face prin intermediul unui ax cu came, așa cum se prezintă în figura 19A. Pistoanele 19.2 ale captatorilor 19.1 sunt prevăzute la capetele tijelorThe controlled movement of the pistons of the installation can be done by means of a camshaft, as shown in figure 19A. The pistons 19.2 of the collectors 19.1 are provided at the ends of the rods

19.5 cu cîte o bară 19.3, perpendiculară pe tijă. Capetele acestei tije culisează prin intermediul rulmenților 19.4 (sau prin simplă alunecare) în canalele profilate 19.8, a căror lățime este cu puțin mai mare decît diametrul exterior al rulmenților, executate pe suprafața celor 2 came 19.7, fixate rigid de axul 19.6. în cazul unor forțe mici tija este înlocuită cu un bolț lateral, fiind suficientă o singură camă. în cazul unor elemente conduse (pistoane de deplasare sau o sarcină mecanică), rotirea cu o turație constantă a axului 19.6 imprimă acestui element o mișcare alternativă controlată prin modul de profilare a canalului conducător (de exemplu, un canal cu mai multe volute asigură un număr corespunzător de mișcări de dute-vino, iar porțiunile de canal situate pe cercuri concentrice cu axul, asigură staționarea temporară a elementului condus în poziția impusă de raza acestui cerc). în cazul elementului conducător (piston de putere sau biela unui motor de antrenare al <x-2 0 0 9 - 0 0 6 7 7 -0 3 -09- 200919.5 with one rod 19.3, perpendicular to the rod. The ends of this rod slide through the bearings 19.4 (or by simple sliding) into the profiled channels 19.8, whose width is slightly larger than the outer diameter of the bearings, executed on the surface of the two cams 19.7, rigidly fixed by the axis 19.6. In the case of small forces, the rod is replaced by a lateral bolt, with only one cam being sufficient. In the case of driven elements (displacement pistons or mechanical load), rotating with a constant speed of the axis 19.6 prints to this element an alternative movement controlled by the profiling of the driving channel (for example, a multi-volute channel provides a number corresponding to two-way movements, and the channel portions located on concentric circles with the axis, ensure the temporary positioning of the element driven in the position imposed by the radius of this circle). in the case of the driving element (power piston or connecting rod of a drive motor of <x-2 0 0 9 - 0 0 6 7 7 -0 3 -09- 2009

pompei de căldură), forța cu care acesta apasă asupra pereților canalului se descompune într-o componentă radială ce se anulează și o componentă tangențială ce imprimă axului o mișcare de rotație în sensul acestei componente: în figura 19C, în poziția 1, forța se exercită pe o porțiune de canal concentrică cu axul, forța este radială și se anulează în întregime; în poziția 2, componenta tangențială se exercită asupra peretelui interior al canalului și impune o rotire în sensul acelor de ceasornic; în poziția 3, componenta tangențială se exercită asupra peretelui exterior al canalului și impune o rotire în același sens. Același piston poate fi alternativ atît element condus cît și element conducător: de exemplu, pistoanele de deplasare generează forțe ce se anihilează reciproc, iar la motoarele de tip alfa și beta, același piston în anumite faze este piston de putere, în alte faze este piston de deplasare.the heat pump), the force with which it presses on the walls of the channel is decomposed into a radial component that is canceled and a tangential component that prints to the axis a rotational movement for the purpose of this component: in figure 19C, in position 1, the force is exerted on a portion of the concentric groove with the shaft, the force is radial and completely canceled; in position 2, the tangential component is exerted on the inner wall of the channel and requires a clockwise rotation; In position 3, the tangential component exerts on the outer wall of the channel and requires rotation in the same direction. The same piston can alternatively be both a driven element and a driving element: for example, the displacement pistons generate mutually annihilating forces, and in alpha and beta engines, the same piston in certain phases is a power piston, in other phases it is a piston. moving.

Forma profilului canalului se obține trasînd pe o diagramă poziția dorită a capătului pistonului în funcție de unghiul de rotație al axului, ca în fig. 19B și transpunînd această mișcare în coordonate polare (fig. 19C).The shape of the channel profile is obtained by drawing on a diagram the desired position of the piston end according to the rotation angle of the axis, as in fig. 19B and transposing this movement into polar coordinates (fig. 19C).

în fig.20A sunt prezentate cele 4 faze ale ciclului motorului Stirling dublu-alfa, obținut prin înserierea a două motoare Stirling de tip alfa, și componența acestuia: captatorul 20.1 cu pistonulFig. 20A shows the 4 phases of the double-alpha Stirling motor cycle, obtained by inserting two alpha-type Stirling engines, and its composition: the 20.1 collector with the piston

20.4, amplasat într-un mediu cald, captatorul rece 20.2 cu pistonul 20.5 amplasat într-un mediu rece, și din recuperatoarele 20.3, în figura 20B este prezentată diagrama mișcării pistonului cald și profilul camei respective, iar în fig. 20C, mișcarea pistonului rece și profilul camei care îl comandă.20.4, located in a hot environment, the cold catch 20.2 with the piston 20.5 located in a cold environment, and from the recuperators 20.3, in figure 20B is shown the diagram of the hot piston movement and the respective cam profile, and in fig. 20C, the movement of the cold piston and the profile of the cam that controls it.

Figura 21A prezintă un motor dublu-beta. Datorită specificului acestui tip de motor, captatorul cald 21.1 și cel rece 21.2 sunt unul în continuarea celuilalt, pistonul de putere 21.7 este amplasat între pistoanele de deplasare 21.4 și 21.5, tija lui culisînd în interiorul tijei pistonului cald, iar tija pistonului rece 21.10 este acționată printr-o camă amplasată la capătul opus (procedeu devenit posibil datorită faptului că nu mai există o legătură cinematică cu pistonul de putere), sau este cuplată rigid prin tijele 21.6, (ce culisează prin pistonul 21.7) și acționată simultan cu pistonul caldFigure 21A shows a double-beta engine. Due to the specificity of this type of engine, the hot collector 21.1 and the cold 21.2 are one after the other, the power piston 21.7 is located between the displacement pistons 21.4 and 21.5, its rod sliding inside the hot piston rod, and the cold piston rod 21.10 is actuated. by a cam located at the opposite end (a process made possible by the fact that there is no longer a kinematic connection with the power piston), or is rigidly coupled through the rods 21.6, (sliding through the piston 21.7) and actuated simultaneously with the hot piston

21.4, așa cum se vede în fig.21B. In fig.21C sunt reprezentate diagramele de mișcare și profilul camelor pentru cele două pistoane de deplasare.21.4, as shown in fig.21B. Figure 21C shows the motion diagrams and the cam profile for the two displacement pistons.

Figura 22A prezintă un motor Stirling dublu-gama obținut prin înserierea a două motoare gama decalate cu 180 grade mecanice. Motorul se compune din captatorul 22.1 cu pistonul 22.4, amplasat într-un mediu cald, captatorul 22.2 cu pistonul 22.5 amplasat într-un mediu rece, recuperatoareleFigure 22A shows a Stirling double-range engine obtained by inserting two offset range engines with 180 mechanical degrees. The engine consists of the catch 22.1 with the piston 22.4, placed in a warm environment, the catch 22.2 with the piston 22.5 placed in a cold environment, the recuperators

22.6 și captatorul de putere 22.3, care poate fi amplasat în oricare din cele două medii, sau într-un mediu cu o temperatură intermediară (ținînd cont de faptul că la unul din capetele sale are loc o destindere, urmată de o comprimare, iar la celălalt procesul este invers). în acest sens, cele două capete ale pistonului pot fi legate în circuit în 4 moduri diferite, fiecare din ele avînd avantaje și dezavantaje. Motorul din figură are ambele capete reci și ca atare este amplasat în mediul rece. Sunt prezentate cele 4 faze ale ciclului termodinamic, iar alăturat forma și poziția celor 3 came care dirijează mișcarea pistoanelor. în cazul în care pistonul motor este liber (captatorul de putere fiimd un generator liniar de curent), instalația se completează cu supapele 22.7, care sunt închise în timpul mișcării supapelor de deplasare și se deschid cînd acestea au ajuns la capătul cursei Comanda acestor supape se poate face de asemenea cu o camă (amplasată pe același ax cu cele 3 came ale pistoanelor), avînd diagrama de mișcare și forma profilului ce rezultă, reprezentate în fig. 23B.22.6 and the power collector 22.3, which can be located in either of the two environments, or in an intermediate temperature environment (taking into account that at one of its ends a relaxation occurs, followed by a compression, and at the other process is the opposite). In this sense, the two ends of the piston can be connected in the circuit in 4 different modes, each of them having advantages and disadvantages. The engine in the figure has both cold ends and as such is located in the cold environment. The 4 phases of the thermodynamic cycle are presented, and together with the shape and position of the 3 cams that direct the movement of the pistons. if the engine piston is free (the power collector is a linear current generator), the installation is completed with valves 22.7, which are closed during the movement of the displacement valves and open when they have reached the end of the stroke. it can also be made with a cam (located on the same axis with the 3 cams of the pistons), having the movement diagram and the resulting profile shape, represented in fig. 23B.

Dintre cele 3 tipuri de motoare, motorul Stirling dublu-gama este cel mai flexibil și oferă cele mai multe posibilități de utilizare. De exemplu, schema prezentată în figura 22 poate fi completată cu încă o pereche de captatoare de deplasare, defazate cu 180 de grade față de prima pereche, care să lucreze în opoziție cu captatoarele din figură, efectuînd faza de destindere-compnmare în timpul în care în prima pereche de captatoare se desfășoară schimbul termic izocor, asigurînd astfel o mișcare fără staționări a pistonului de putere. Schema ce ar rezulta ar duce la montarea unor conducte și a unor supape suplimentare care să permită ca aceeași pereche de captatoare să acționeze alternativ asupra celor două capete ale pistonului motor. De aceea am ales schema prezentată în figura 23A și am suplimentat instalația cu două perechi de captatoare. în această instalație, defazajul dintre perechile de captatoare este de 120 de grade, turația pistoanelor de deplasare este de două ori mai ^-2009-00677-0 3 -09- 2009 mică decît turația pistonului de putere, iar pistonul motor efectuează în timpul unui ciclu, 3 mișcări alternative. Supapele 23g, 6i și 23k, comandate de 3 came decalate cu 120 grade, separă cele trei perechi de captatoare de captatorul de putere în timpul efectuării mișcării de deplasare și a schimbului termic izocor și sunt deschise atunci cînd în perechea respectivă de captatoare se efectuează faza de destindere-comprimare. Puterea unei astfel de instalații este de 6 ori mai mare decît a unui motor gama cu un singur captator de aceleași dimensiuni și cu aceeși viteză a pistonului de deplasare, iar schimbul termic izocor se poate efectua într-o durată de timp optimă, în așa fel încît să nu ducă la diferențe mari de temperatură între captatoare și mediul în care sunt amplasate. Puterea instalației poate fi mărită oricît de mult, tară a mări această durată de timp, prin sporirea numărului de perechi de captatori de deplasare (pentru simplitatea legăturilor pneumatice este dc preferat un număr total impar) ce lucrează cu același captator motor și implicit, a turației acestuia, în fig. 23C este prezentată diagrama mișcării pistonului motor și a profilului camei de acționare, iar în figura 23D, mișcarea pistonului cald și a celui rece al unei perechi de captatori, precum și profilul camelor respective, pentru instalația cu 3 perechi de pistoane. Celelalte două perechi de pistoane de deplasare descriu mișcări similare și sunt conduse de came identice, decalate cu 120, respectiv cu 240 de grade.Of the 3 types of engines, the Stirling double-range engine is the most flexible and offers the most possibilities for use. For example, the diagram shown in Figure 22 can be supplemented with a further pair of displacement sensors, offset by 180 degrees from the first pair, working in opposition to the captures in the figure, performing the relaxation-compaction phase during which In the first pair of collectors, the isoelectric thermal exchange takes place, thus ensuring a stationary movement of the power piston. The resulting scheme would lead to the installation of additional pipes and valves that would allow the same pair of collectors to act alternatively on the two ends of the engine piston. That is why we chose the scheme shown in figure 23A and supplemented the installation with two pairs of collectors. In this installation, the gap between the pairs of collectors is 120 degrees, the speed of the displacement pistons is twice as high ^ -2009-00677-0 3 -09- 2009 than the speed of the power piston, and the engine piston performs during a cycle, 3 alternative movements. The valves 23g, 6i and 23k, controlled by 3 cams offset by 120 degrees, separate the three pairs of collectors from the power collector during the movement of movement and the heat exchanger isochronous and are open when in the respective pair of collectors the phase is performed of relaxation-compression. The power of such an installation is 6 times greater than that of a gamma motor with a single collector of the same size and with the same speed of the displacement piston, and the isochronous thermal exchange can be carried out in an optimal time, in this way so that they do not lead to large temperature differences between the collectors and the environment in which they are located. The power of the installation can be increased however much, the country increases this length of time, by increasing the number of pairs of displacement sensors (for the simplicity of the pneumatic links it is preferred an odd total number) that works with the same motor and implicitly, the speed sensor. in FIG. 23C shows the diagram of the movement of the piston motor and the profile of the actuating cam, and in figure 23D, the movement of the hot and cold piston of a pair of collectors, as well as the profile of the respective cams, for the installation with 3 pairs of pistons. The other two pairs of displacement pistons describe similar movements and are driven by identical cams, offset by 120 and 240 degrees respectively.

Sistemul realizat este extrem de flexibil, permițînd mărirea puterii dezvoltate atît prin mărirea forței exercitate de pistoane cît și prin mărirea turației pistonului de putere și permite o gamă largă de procedee de reglare. Procedeul următor se aplică atunci cînd diferența de temperatură dintre sursa caldă ți cea rece este mică, sau cînd volumul captatorului motor este mare. în fiecare din perechile de captatoare, procesele termodinamice se desfășoară după un ciclu Stirling foarte apropiat de cel ideal (curba 1-2-3-4) din diagrama P-V (fig.24A). La o anumită diferență de temperatură între cele două surse, punctul optim de funcționare este cel în care presiunea la sfîrșitul ciclului de destindere-comprimare este aceeși în întreaga instalație (presiunea în punctele 2 și 3 ale ciclului este aceeași). Acest punct (punctul zero) asigură cursa maximă a pistonului în așa fel încît forța dezvoltată să fie în permanență pozitivă, să nu existe faze ale ciclului în care procesul să se desfășoare inerțial. Acest punct de funcționare asigură o pornire mai ușoară și mai rapidă, precum și o mai mare stabilitate la variațiile de sarcină. în plus, asigură o reglare promptă și eficientă a puterii în funcție de sarcina motorului. Procedeele de reglare utilizate urmăresc menținerea sistemului în apropierea acestui punct de funcționare. Menținerea unei presiuni identice în cele două captatoare se face prin egalizarea permanentă a celor două presiuni, așa cum a fost descris în cererea de brevet W02008/094058. în instalația din figura 23 a fost ales procedeul practicării unei crestături 23n în peretele captatorului de putere, în așa fel încît atunci cînd pistonul ajunge la capătul cursei, să se stabilească o comunicare între cele două fețe ale pistonului, prin care presiunile să se egalizeze. La variații mici de temperatură ale sursei calde sau ale sarcinii, sistemul se autoreglează și se îndreaptă spre punctul cel mai stabil de funcționare. Atunci cînd se dorește modificarea accentuată a puterii, un compresor 23p (sau un ventil) mărește (sau micșorează) presiunea din punctul zero prin introducerea (evacuarea) de agent suplimentar din rezervorul 23 q, astfel încît după modificarea temperaturii sursei calde, sau a celei reci motorul să-și păstreze un “punct zero”, procesul desfășurîndu-se după curba 8-9-6-7 (diagrama 24A), sau 5-6-7-8, sau 1-9-11-12 (diagrama 24B).The realized system is extremely flexible, allowing the increase of the developed power both by increasing the force exerted by the pistons as well as by increasing the speed of the power piston and allows a wide range of adjustment procedures. The following procedure is applied when the temperature difference between the hot and cold sources is small, or when the volume of the engine collector is large. In each of the pairs of collectors, the thermodynamic processes take place following a Stirling cycle very close to the ideal one (curve 1-2-3-4) in the P-V diagram (fig. 24A). At a certain temperature difference between the two sources, the optimum operating point is the one at which the pressure at the end of the relaxation-compression cycle is the same throughout the installation (the pressure in points 2 and 3 of the cycle is the same). This point (zero point) ensures the maximum stroke of the piston so that the developed force is always positive, there are no phases of the cycle in which the process is inertial. This operating point ensures a quicker and easier start, as well as greater stability for load variations. In addition, it ensures a timely and efficient adjustment of the power depending on the load of the engine. The adjustment procedures used keep the system close to this operating point. Maintaining an identical pressure in the two collectors is done by the permanent equalization of the two pressures, as described in the patent application W02008 / 094058. In the installation of figure 23, the process of practicing a notch 23n in the wall of the power picker was chosen, so that when the piston reaches the end of the stroke, a communication is established between the two faces of the piston, by which the pressures are equalized. At small temperature variations of the hot source or load, the system adjusts itself and goes to the most stable point of operation. When desired power change is desired, a 23p compressor (or valve) increases (or decreases) the zero point pressure by introducing (discharging) an additional agent from the 23 q reservoir, such that after changing the heat source temperature, or cool the engine to maintain a "zero point", the process being followed by curve 8-9-6-7 (diagram 24A), or 5-6-7-8, or 1-9-11-12 (diagram 24B ).

Altă posibilitate de reglare o oferă legarea în paralel cu primul captator de putere a unuia sau mai multor captatori cu același volum, sau cu volume în creștere progresivă, ceea ce oferă posibilitatea măririi puterii fără modificarea turației pistoanelor. Introducerea sau scoaterea din funcțiune a unui captator se face prin acționarea supapelor 23g corespunzătoare și introducerea-scoaterea captatorului din scema cinematică (la motoarele acționate cu came supapele închid-deschid o conductă de by-pass, iar la cele acționate electric, roata motoare corespunzătoare este cuplatădecuplată). Captatorul din fig. 23 este prevăzut cu 3 captatori de putere cu același volum, ceea ce asigură 3 trepte de putere. Cu 3 captatoare avînd volumele V, 2V și 4V se pot asigura 7 trepte de putere. Procesul este descris de curba 1-9-11-12 din fig. 24B. Puterea acestui motor poate fi reglată și în trepte mai fine, dacă unul din captatorii de putere are unul din capace mobil. în fig. 25Another possibility of adjustment is the connection in parallel with the first power collector of one or more collectors with the same volume, or with increasing volumes, which offers the possibility of increasing the power without changing the piston speed. The introduction or removal of a collector is done by actuating the corresponding 23g valves and introducing-removing the collector from the kinematic scheme (in cam-operated motors the valves close-open a by-pass conduit, and in the electrically operated ones, the corresponding motor wheel is cuplatădecuplată). The catch in FIG. 23 is provided with 3 power collectors with the same volume, which ensures 3 power stages. With 3 collectors having V, 2V and 4V volumes, 7 power stages can be provided. The process is described by curve 1-9-11-12 in fig. 24B. The power of this motor can also be adjusted in finer stages, if one of the power captors has one of the movable caps. in FIG. 25

Ο Ο 9 - Ο Ο 6 7 7 - Ο 3 -09- 2009 captatorul 25.1 are capacul 25.2 realizat întocmai ca un piston și deplasabil cu ajutorul tijei telescopice 25.8, acționată de un sistem hidraulic. Supapa 25.3 este montată în acest capac și este legată la captatorul de deplasare prin intermediul unui furtun flexibil 25.5. Pe tija 25.6 a pistonului 25.4 este montat un magnet permanent ce face parte din motorul liniar 25.9 care valorifică puterea dezvoltată de acest piston.Ο Ο 9 - Ο Ο 6 7 7 - Ο 3 -09- 2009 the collector 25.1 has the cap 25.2 made precisely as a piston and movable with the help of the telescopic rod 25.8, operated by a hydraulic system. Valve 25.3 is mounted in this cover and is connected to the displacement sensor by means of a flexible hose 25.5. On the rod 25.6 of the piston 25.4 is mounted a permanent magnet that is part of the linear motor 25.9 that harnesses the power developed by this piston.

Puterea instalației poate fi modificată și prin introducerea unui decalaj între mișcarea pistoanelor de deplasare: după terminarea unei faze motoare, pistonul cald rămîne nemișcat, pistonul rece efectuînd o comprimare a gazului din captator, apoi cele două pistoane se mișcă simultan cu aceeași viteză pînă ce pistonul rece ajunge la capătul captatorului, produeîndu-se încălzirea gazului rece și parțial răcirea aerului cald. Deplasarea în continuare a pistonului cald pînă la finele cursei se face cu efectuare de lucru mecanic, cu atît mai mare cu cît defazajul dintre cele două pistoane este mai mare. Procesul este identic cu cel din motoarele Stirling de tip alfa și se desfășoară după curba 8-1112-7 din diagrama 24A. Acest procedeu poate fi folosit pentru reglarea puterii, atunci cînd pistoanele sunt acționate de motoare separate (de preferat motoare electrice) și putem alege momentul pornirii și viteza dorită. în cazul acționării cu came, procedeul poate fi folosit pentru o utilizare mai judicioasă a materialelor utilizate, și a sursei de energie, pentru aplicarea lui fund suficientă modificarea camelor de acționare a pistoanelor de deplasare așa cum este prezentat în fig. 24C. Introducerea unei comprimări de tip alfa produce și o reducere a pulsațiilor motorului cu trei perechi de captatori: în prima jumătate a unei semicurse a pistonului motor (30 grade mecanice), cînd diferența de presiune dintre fețele sale este mare, în a doua pereche de captatori are loc o comprimare, iar în a treia pereche o deplasare simplă, pe cînd în a doua jumătate a semicursei, cînd diferența de presiune dintre fețele sale este mică, în a doua pereche de captatori are loc o deplasare simplă, iar în a treia pereche o destindere.The power of the system can also be changed by introducing a gap between the movement of the displacement pistons: after the completion of an engine phase, the hot piston remains stationary, the cold piston compressing the gas in the collector, and then the two pistons move simultaneously with the same speed until the piston. the cold reaches the end of the collector, producing the heating of the cold gas and partly the cooling of the hot air. The further displacement of the hot piston until the end of the stroke is done with mechanical work, the greater the gap between the two pistons is greater. The process is identical to that of the Stirling alpha-type engines and is carried out following curve 8-1112-7 in diagram 24A. This process can be used to adjust the power, when the pistons are driven by separate motors (preferably electric motors) and we can choose the starting moment and the desired speed. In the case of cam operation, the process can be used for a more judicious use of the materials used, and of the energy source, for its application by sufficiently modifying the actuating cams of the displacement pistons, as shown in fig. 24C. The introduction of an alpha-type compression produces a reduction of the motor pulses with three pairs of collectors: in the first half of a semicircle of the motor piston (30 mechanical degrees), when the pressure difference between its faces is large, in the second pair of collectors a compression occurs, and in the third pair a simple movement, while in the second half of the semi-race, when the pressure difference between its faces is small, in the second pair of captors a simple movement takes place, and in the third pair a relaxation.

Un alt procedeu de reglare este descris în figura 26, fiind descris și un procedeu de realizare practică a unui motor Stirling cu 3 perechi de captatori de deplasare. Captatorii sunt realizați conform detaliilor din figura 18, unul din capace fiind prevăzut cu o placă 26g prin intermediul căreia este fixat de peretele exterior al celor 2 rezervoare 26a, 26m, după ce corpul captatorului a fost introdus în rezervor. Cele două rezervoare sunt umplute cu un agent termic și sunt parcurse de sistemul de țevi 26d prin care captatoarelor calde din schimbătorul de căldură 26a li se transferă căldură de la sursa caldă, iar captatoarele reci din schimbătorul 26m cedează căldură sursei reci. Deasupra fiecăruia dintre rezervoare, separate prin peretele metalic 26c, se găsește un rezervor suplimentar 26b, respectiv 26n, și un sistem de conducte prin care rezervoarele suprapuse pot comunica. în aceste rezervoare suplimentare se montează o pereche suplimentară de captatori 26i. Cele două sisteme de schimbătoare de căldură se montează față în față pe un postament 26e, astfel îneît axele captatorilor reci și ai celor calzi să se suprapună, iar pistoanele lor să poată fi acționate printr-o tijă comună. Cei doi captatori ai unei perechi sunt legați între ei prin intermediul unor recuperatoare 26r, iar prin supapele de separare 26s, pentru un interval de 120 grade mecanice, cu cele 2 țevi colectoare 26t, legate la captatorul motor 26u. Sistemul este completat de un set de rezistențe de încălzire 26q, scufundate în rezervorul cald, care au rolul de a furniza căldură suplimentară la pornire și în intervalele de timp în care motorul consumă mai mult decît primește prin sistemul de țevi. De exemplu, în cazul motoarelor solare, căldura transmisă prin aceste rezistențe permite funcționarea la putere nominală în perioadele neînsorite.Another adjustment procedure is depicted in Figure 26, and a process for practical implementation of a Stirling engine with 3 pairs of displacement sensors is described. The collectors are made according to the details of figure 18, one of the caps being provided with a plate 26g through which it is fixed by the outer wall of the 2 tanks 26a, 26m, after the body of the collector has been inserted into the tank. The two tanks are filled with a thermal agent and are passed through the system of pipes 26d through which the heat collectors in the heat exchanger 26a are transferred heat from the hot source, and the cold collectors in the exchanger 26m transfer heat to the cold source. Above each of the tanks, separated by the metal wall 26c, there is an additional tank 26b, respectively 26n, and a system of pipes through which the superimposed tanks can communicate. In these additional tanks an additional pair of 26i collectors is fitted. The two systems of heat exchangers are mounted face to face on a stand 26e, thus causing the axes of the cold and hot collectors to overlap, and their pistons can be actuated by a common rod. The two collectors of a pair are connected to each other by means of recuperators 26r, and through the separation valves 26s, for an interval of 120 mechanical degrees, with the 2 manifold pipes 26t, connected to the motor collector 26u. The system is complemented by a set of heating resistors 26q, immersed in the hot tank, which serve to provide additional heat at start-up and during the time when the engine consumes more than it receives through the pipe system. For example, in the case of solar engines, the heat transmitted through these resistors allows operation at nominal power during the sunny periods.

Acționarea cu came descrisă anterior are avantajul că în timpul staționării pistoanelor, presiunea exercitată de acestea este anulată, forța dezvoltată fiind perpendiculară pe profilul camei. Dar lățimea spațiului necesar amplasării axului cu came depășește dublul lungimii unui piston. Dacă aceste came ar acționa prin intermediul unei biele, s-ar obține un cîștig de spațiu, dar cinematica mișcării ar fi mai complexă. în cererea de brevet W02008/094058 sunt descrise cîteva procedee simple pentru reducerea spațiului necesar și pentru transformarea mișcării alternative a pistoanelor în mișcare de rotație. Motorul din figura 26 folosește procedeul cu roți aderente: tija comună a două pistoane, executată cu secțiune dreptunghiulară (cu muchiile rotunjite, pentru realizarea ușoară aThe cam action described above has the advantage that during the stationary of the pistons, the pressure exerted by them is canceled, the force developed being perpendicular to the cam profile. But the width of the space required to position the camshaft exceeds twice the length of a piston. If these cams were to operate through a connecting rod, a space gain would be obtained, but the kinematics of the movement would be more complex. In patent application W02008 / 094058 there are described some simple procedures for reducing the required space and for converting the alternative movement of the pistons into rotational motion. The motor in figure 26 uses the process with adhesive wheels: the common rod of two pistons, executed with a rectangular section (with rounded edges, for easy accomplishment of the

garniturilor de trecere prin capac), este apăsată din sensuri opuse de două roți: una de ghidare 26o, care se rotește liber, și una motoare. De asemenea, pe părțile laterale ale tijei metalice se introduc zone în formă de benzi, cu rezistență electrică mărită 26p, care permit “citirea” poziției pistonului. Roata motoare este amplasată pe un cărucior basculant 261 și este antrenată direct, sau prin intermediul unei roți de același diametru, de către roata principală 26k, a cărei rotire este comandată de sistemul mecanic 26x. Mișcarea se transmite tijei prin intermediul unui material elastic, aderent, cu care este bandajată periferia acestor roți. Sistemul mecanic 26x este un sistem de elemente cinematice puse în mișcare de pistonul 26v al captatorului motor 26u (pentru pornire și pentru suprasarcini se poate atașa și un motor electric). Printr-un sistem cinematic, care poate să conțină și camele descrise anterior (de dimensiuni mult mai mici), sunt puse în mișcare roțile principale 26k ale celor 3 perechi de captatori de deplasare (prin intermediul axelor 26v), sunt acționate prin tijele 26z cele 3 perechi de supape 26s care separă perechea activă de captatori de restul sistemului, iar prin intermediul axelor 26w sunt comutate cărucioarele basculante 261, care introduc în lanțul cinematic al captatorului respectiv, roata inversoare de sens.it is pressed in two opposite directions: a guide wheel 26o, which rotates freely, and one motors. Also, on the sides of the metal rod are inserted strip-shaped areas, with increased electrical resistance 26p, which allow "reading" the position of the piston. The drive wheel is located on a tilting trolley 261 and is driven directly, or via a wheel of the same diameter, by the main wheel 26k, whose rotation is controlled by the mechanical system 26x. The movement is transmitted to the rod by means of an elastic material, adherent, with which the periphery of these wheels is bandaged. The 26x mechanical system is a system of kinetic elements set in motion by the piston 26v of the 26u engine collector (an electric motor can also be attached for starting and overloading). Through a kinematic system, which may also contain the cams described above (of much smaller dimensions), the main wheels 26k of the 3 pairs of displacement sensors (via the axes 26v) are actuated, the rods 26z are actuated. 3 pairs of valves 26s that separate the active pair of collectors from the rest of the system, and through the axes 26w are switched trolleys 261, which introduce in the kinematic chain of the respective collector, the direction reversing wheel.

Captatorul de putere suplimentar 26i se montează în prelungirea captatorului 26u, tijele celor două pistoane fiind în prelungire, iar supapele, roata principală și căruciorul basculant al captatorilor de deplasare suplimentari sunt acționate de sistemul mecanic 26x, în funcție de variațiile sarcinii motorului. în regim nominal de funcționare, captatoarele suplimentare nu sunt acționate, iar supapele de separare leagă cele două camere ale captatorului de putere suplimentar, acesta transferînd agentul dintr-o cameră în cealaltă, deci funcționînd în gol. La scăderi ale sarcinii motoare, sau în cazul unor frînări, se deschid supapele și este comutat căruciorul basculant în sensul comprimării agentului din captatorul cald și al destinderii agentului din captatorul rece, captatorul de putere intrînd în regim de pompă de căldură și folosind energia inerțială pentru încălzirea suplimentară a rezervorului cald suplimentar. Fiind independentă de sistemul de alimentare, temperatura acestui rezervor poate fi ridicată peste temperatura din rezervorul principal, iar căldura conținută poate fi transmisă acestuia prin peretele metalic despărțitor, sau printr-un sistem de pompare. în cazul unei frînări puternice, și captatorul principal poate trece în regim de pompă de căldură, prin introducerea unui defazaj de 180 de grade la bascularea cărucioarelor de comutare (pistoanele de deplasare staționează un semiciclu, pe perioada cursei active a pistonului motor). în regim de suprasarcină, căruciorul basculant este comutat în sensul destinderii agentului din captatorul cald, iar captatorul suplimentar intră în regim de motor, fumizînd energie suplimentară pistonului principal. De asemenea, dacă temperatura agentului din rezervorul suplimentar este mare, agentul termic poate fi pompat între pereții dubli ai captatorilor principali, mărind puterea dezvoltată de motor. Mărimea captatorilor suplimentari se dimensionează în funcție de variațiile posibile de sarcină, ținînd cont de posibilitatea de a folosi temporar, oricare din captatorii principali ca pompe de căldură.The additional power collector 26i is mounted in the extension of the collector 26u, the rods of the two pistons being extended, and the valves, the main wheel and the tilting carriage of the additional displacement sensors are driven by the mechanical system 26x, depending on the motor load variations. In the nominal operating mode, the additional collectors are not actuated, and the separation valves connect the two chambers of the additional power collector, transferring the agent from one room to the other, thus operating in a vacuum. At decreases in engine load, or in the case of brakes, the valves are opened and the tilting carriage is switched to compress the agent in the hot collector and to release the agent in the cold collector, the power collector entering the heat pump mode and using the inertial energy for additional heating of the additional hot tank. Being independent of the supply system, the temperature of this tank can be raised above the temperature of the main tank, and the heat contained can be transmitted to it by the partition wall, or by a pumping system. In the case of a strong braking, the main collector can also go into the heat pump mode, by introducing a 180 degree phase shift when switching carriages (the displacement pistons station a semicycle, during the active stroke of the engine piston). In overload mode, the tipping carriage is switched in the direction of releasing the agent from the hot collector, and the additional collector enters the engine mode, spraying additional energy to the main piston. Also, if the temperature of the agent in the additional tank is high, the thermal agent can be pumped between the double walls of the main collectors, increasing the power developed by the engine. The size of the additional collectors is dimensioned according to the possible variations of the load, taking into account the possibility of temporarily using any of the main collectors as heat pumps.

Dacă sarcina motorului are fluctuații dese, dar de mică amploare, reglarea puterii motorului se face prin modificarea temperaturii agentului dintre pereții dubli ai captatoarelor calde (dacă se adugă sistemului o instalație frigorifică, se poate acționa și asupra captatoarelor reci). în acest caz, temperatura din rezervoare este menținută la o temperatură nominală, iar agentul este supraîncălzit într-un rezervor suplimentar. Un regulator de turație acționează asupra unui amestecător, care prin amestecarea agentului supraîncălzit cu agent rece, furnizează unei pompe ce alimentează spațiul dintre pereții dublii ai captatoarelor, agent termic la cea mai potrivită temperatură.If the load of the motor has frequent fluctuations, but of small magnitude, the adjustment of the engine power is made by changing the temperature of the agent between the double walls of the hot collectors (if a cold installation is added to the system, it can act on the cold collectors). In this case, the temperature in the tanks is maintained at a nominal temperature, and the agent is overheated in an additional tank. A speed regulator acts on a mixer, which by mixing the superheated agent with a cold agent, provides a pump that supplies the space between the double walls of the collectors, a thermal agent at the most suitable temperature.

Pe baza acestui procedeu pot fi realizate pompe de căldură acționate solar, sau din altă sursă neconvențională: se realizează un motor Stirling cu un singur captator de putere și cu două seturi de captatori de deplasare: un set care extrage căldură dintr-un rezervor încălzit solar, produce lucrul mecanic de destindere-comprimare în prima semicursă a pistonului de putere și elimină excesul de căldură în rezervorul rece; celălalt set, acționat de pistonul de putere în a doua semicursă, consumă lucrul mecanic obținut pentru comprimarea-destinderea agentului termic din alte două rezervoare, transferînd căldură din rezervorul rece în cel cald.Based on this process, solar-powered heat pumps can be made, or from another unconventional source: a Stirling motor with a single power collector and two sets of displacement sensors: a set that extracts heat from a solar heated tank. , produces the mechanical work of relaxation-compression in the first stroke of the power piston and eliminates the excess heat in the cold tank; the other set, driven by the power piston in the second half stroke, consumes the mechanical work obtained for the compression-relaxation of the thermal agent from two other tanks, transferring heat from the cold tank to the hot one.

^-2009-00677-0 3 -09* 2009^ -2009-00677-0 3 -09 * 2009

Reglarea puterii motoarelor de tip alfa se poate face prin variația defazajului nominal dintre mișcările celor două pistoane. Prin introducerea unor dispozitive separate pentru mișcarea pistoanelor calde și a celor reci, durata și amploarea compresiei și a destinderii pot fi modificare crescător, sau descrescător, în funcție de necesitățile de putere ale sistemului, simultan cu mărirea timpului de staționare a pistonului cald. Dacă dispozitivele de acționare au o turație fixă, defazajul introdus modifică turația motorului Stirling în sens descrescător sau crescător, dar dacă turația acestora este reglabilă, turația motorului Stirling poate fi păstrată constantă. Captatoarele de deplasare ale motoarelor duble de tip beta și gama pot fi considerate motoare de tip alfa cu defazaj nul. Puterea lor poate fi mărită sau micșorată, dacă pe lîngă componenta nominală se introduce o componentă alfa pozitivă sau negativă (aceasta din urmă introduce o pompă de căldură care transformă lucrul mecanic de frînare în căldură cedată agentului de lucru). Procedeul se bazează tot pe acționarea separată a pistoanelor calde și a celor reci. Prin introducerea unei perioade de staționare a pistonului cald după terminarea unei faze motoare, pistonul rece continuă comprimarea gazului din captatorul rece, cedînd în continuare căldură sursei reci, apoi cele două pistoane se mișcă simultan cu aceeași viteză pînă ce pistonul rece ajunge la capătul captatorului, produeîndu-se încălzirea gazului rece și parțial răcirea aerului cald în recuperatoare, după care deplasarea în continuare a pistonului cald se face prin destindere, cu efectuare de lucru mecanic, cu absorbție de căldură din sursa caldă, în timp ce gazul existent în captator la începutul destinderii este împins în captatorul rece, se răcește în recuperator și se comprimă în captatorul rece, cedînd căldură sursei reci. Dacă defazajul este negativ (perioada de staționare inițială este impusă pistonului rece), procesele termice se desfășoară ca într-o pompă de căldură de tip alfa, sistemul fiind frînat prin introducerea unui lucru mecanic pentru comprimarea agentului din captatorul cald și pentru transferul unei cantități de căldură de la sursa rece spre sursa caldă.The power adjustment of the alpha-type engines can be made by varying the nominal offset between the movements of the two pistons. By introducing separate devices for the movement of hot and cold pistons, the duration and extent of compression and relaxation can be increased, or decreasing, depending on the power requirements of the system, simultaneously with the increase of the hot piston's stationary time. If the actuators have a fixed speed, the introduced phase shift changes the Stirling motor speed in a decreasing or increasing direction, but if their speed is adjustable, the Stirling engine speed can be kept constant. The displacement sensors of the beta and gamma double motors can be considered zero-phase alpha motors. Their power can be increased or decreased if a positive or negative alpha component is introduced next to the nominal component (the latter introduces a heat pump that converts the mechanical braking work into heat delivered to the working agent). The process is also based on the separate operation of the hot and cold pistons. By introducing a warm piston stationary period after the completion of an engine phase, the cold piston continues to compress the gas from the cold sensor, further yielding heat to the cold source, then the two pistons move simultaneously at the same speed until the cold piston reaches the end of the collector, producing the heating of the cold gas and partly the cooling of the hot air in the recuperators, after which the further displacement of the hot piston is done by relaxation, with mechanical work, with heat absorption from the hot source, while the gas existing in the collector at the beginning the detachment is pushed into the cold catch, cooled in the recuperator and compressed into the cold catch, transferring heat to the cold source. If the phase shift is negative (the initial settling period is imposed on the cold piston), the thermal processes are carried out as in an alpha type heat pump, the system being braked by introducing a mechanical work to compress the agent from the hot collector and to transfer an amount of heat. heat from the cold source to the hot source.

In figura 26, se face economic de spațiu prin amplasarea față în față a captatoarelor calde cu cele reci și acționarea pistoanelor lor prin intermediul aceleiași tije. Dacă acest lucru nu e posibil, soluția constă în divizarea în două a captatoarelor de deplasare și repartizarea lor în cîte două rezervoare calde și două rezervoare reci, amplasate față în față, cu suprapunerea axelor de translație, și legarea în paralel a celor două jumătăți ale unui captator, așa cum este prezentat în fig.27. în acestă configurație, pistoanele 271 ale celor două jumătăți ale unui captator 273, 274 pot fi acționate de o tijă comună 275, prin intermediul roții principale 276 și a căruciorului basculant 277.In figure 26, the space is made economically by placing the hot and cold collectors in front of each other and actuating their pistons by means of the same rod. If this is not possible, the solution consists in dividing the displacement collectors in two and dividing them into two hot and two cold tanks, placed face to face, with the overlap of the translation axes, and the parallel connection of the two halves of the of a collector, as shown in fig. 27. In this configuration, the pistons 271 of the two halves of a collector 273, 274 may be actuated by a common rod 275, via the main wheel 276 and the tilting carriage 277.

Altă posibilitate de acționare a pistoanelor prin care se cîștigă spațiu și manevrabilitate este acționarea cu motoare liniare. în numeroase brevete, pistoanele sunt libere, iar mișcarea alternativă a pistonului de putere este preluată de o bobină electrică sau de un magnet permanent și este convertită în curent electric, procedeu care se pretează foarte bine și acestui tip de motor. Totodată, forma constructivă deosebită a captatoarelor paralelipipedice favorizează realizarea unor motoare liniare cu performanțe superioare, obținute prin executarea de înfășurări electrice de curent continuu, de curent alternativ monofazat sau polifazat, sau a unor înfășurări speciale (motoare cu cîmp pulsatoriu, motoare cu interferență, motoare cu modulație de cîmp) chiar în pereții laterali ai captatorilor și în pereții pistoanelor, așa cum a fost detailat în cererea de brevet W02008/094058, sau poate fi utilizat captatorul acționat prin impulsuri electrice,descris anterior. Acționarea prin motoare liniare permite alegerea liberă a locului de amplasare a rezervoarelor și a celorlalte elemente ale sistemului, renunțarea la comutarea sensului prin cărucioare basculante, renunțarea la tijele de acționare a supapelor. Toate comenzile și reglajele pot fi dirijate de la un procesor electronic menit să optimizeze funcționarea sistemului. Totodată apar posibilități noi de reglare: reglarea vitezelor de deplasare a pistoanelor prin variația curentului de excitație a motoarelor liniare, corelarea mai judicioasă a timpilor de staționare a pistoanelor, utilizarea puterii de frînare a pistoanelor de deplasare și a captatorului de putere pentru încălzirea agentului cu ajutorul unor termorezistente, etc.Another possibility of actuating the pistons with which to gain space and maneuverability is the operation with linear motors. In many patents, the pistons are free, and the alternative movement of the power piston is taken by an electric coil or a permanent magnet and is converted into electric current, a process that is well suited to this type of engine. At the same time, the special constructive form of the parallelepiped collectors favors the realization of linear motors with higher performances, obtained by the execution of electric windings of direct current, of alternating single-phase or polyphase, or of special windings (motors with pulsating field, motors with motive field, with field modulation) even in the side walls of the collectors and in the piston walls, as detailed in patent application W02008 / 094058, or the electrically driven collector described above may be used. The actuation by linear motors allows the free choice of the location of the tanks and of the other elements of the system, the renunciation of the commutation of the meaning by tilting carriages, the renunciation of the actuating rods of the valves. All controls and settings can be controlled from an electronic processor designed to optimize the system's operation. At the same time, new adjustment possibilities appear: adjusting the piston displacement speeds by varying the excitation current of the linear motors, more judicious correlation of the piston stationary times, the use of the braking power of the displacement pistons and the power collector for heating the agent with the help heat-resistant, etc.

O altă problemă cu care se confruntă realizatorii motoarelor Stirling performante este modul în care se realizează schimbul termic izocor. Pentru un schimb termic cît mai bun, timpul afectat ^2 0 0 9 - 0 0 6 7 7 -- (|VAnother problem faced by the manufacturers of high-performance Stirling engines is the way in which the iso-thermal heat exchange is carried out. For a better thermal exchange, the affected time ^ 2 0 0 9 - 0 0 6 7 7 - (| V

3 -09- 2009 acestuia ar trebui să fie cît mai mare, Aceasta duce însă la o scădere a turației motorului. De aceea, întotdeauna se face un compromis cît mai favorabil, sau se apelează la diferite procedee de corecție, în figura 28 este prezentat un sistem compus dintr-un captator cald 280 echipat cu motor liniar, situat într-un mediu cald, un captator rece 281, de asemenea cu motor liniar, situat într-un mediu rece, un captator motor 282, echipat cu generator liniar, situat in mediul rece, două recuperatoare de căldură 283, dimensionate pentru volumul captarorului de putere, și un schimbător de căldură secvențial, la volum constant, în contracurent, așa cum a fost descris în cererea de brevet W02008/094058, sau cu un recuperator Stirling clasic. Căldura acumulată în recuperatoarele de căldură 283, este cedată în cursul fazelor de deplasare ale pistoanelor de deplasare, unui circuit de încălzire, nereprezentat în scemă, sau agentului principal, prin ramificațtii ale traseelor principale, dimensionate corespunzător. Întrucît la viteze mai mari ale agentului în fazele de deplasare, schimbul termic este incomplet, ceea ce afectează puterea debitată de motor, alimentarea ambelor captatoare se face direct din rezervoarele 284 si 285, situate unul în mediul rece, celălalt în mediul cald, care sunt răcite, respectiv încălzite, în permanență. Circulația gazelor din întreg sistemul este controlată și comandată de un sistem de supape, vane cu acționare electrică, sau ca în figură, de un sistem de vane cu 3 si cu 4 căi (286, respectiv 287). Ciclurile motoare si cele de deplasare sunt clar separate. în faza 1, pistoanele de deplasare stau pe loc, ventilul 287 este spre captatorul motor, gazul cald din captatorul 280, apasă pe pistonul captatorului motor, și se destinde izoterm în acest captator, cedînd căldură primului recuperator. Gazului rece de pe cealalta față a pistonului motor, ventilul cu 3 căi îi deshide acces spre captatorul rece, și se destinde în acesta, trecînd prin recuperatorul al doilea, răcit în faza precedentă. în faza a doua, pistonul motor este separat de circuitul principal (el putînd intra în circuitul altor perechi de captatoare de deplasare), și se deschid vanele cu 4 căi care asigură următorul traseu: prin deplasarea pistonului 280, se admite agent din rezervorul cald, iar aerul de pe cealaltă față a pistonului este dirijat spre schimbătorul de căldură, unde intră în primul compartiment al acestuia și începe să cedeze căldură ultimului compartiment din circuitul în contracurent. Prin deplasarea simultană a pistoanelor din schimbătorul secvențial, agentul din ultimul compartiment, răcit în ciclurile precedente, trece în rezervorul rece, unde își va definitiva procesul de răcire. Simultan, volumul corespunzător de agent pătrunde în captatorul rece, o dată cu deplasarea pistonului acestuia, în timp ce gazul existent în captator este dirijat în primul compartiment al schimbătorului de căldură, de pe circuitul de încălzire. Agentul din ultimul compartiment de pe acest circuit, încălzit în ciclurile precedente, este dirijat de vana cu 4 căi spre rezervorul cald, unde se încălzește pînă la temperatura de lucru. întreg acest traseu este echilibrat din punct de vedere al presiunilor de lucru, fiind necesară numai învingerea frecărilor. Fazele 3 si 4 se desfășoară asemănător acestora, fiind descrise in figura 28, sensul de circulație al agentului fiind în sens invers. Dacă motorul are N perechi de captatori de deplasare, nu e necesară instalarea de N schimbătoare secvențiale: presiunile și temperaturile de la intrarea și de la ieșirea în schimbător fiind aceleași, se poate monta un singur schimbător secvențial, ale cărui celule au volumul egal cu volumul a N captatori de deplasare.3-09-2009 should be as high as possible, This leads to a decrease in engine speed. Therefore, always a compromise is made as favorable as possible, or different correction procedures are used, in figure 28 a system consisting of a hot collector 280 equipped with a linear motor, located in a warm environment, a cold collector is presented. 281, also with a linear motor, located in a cold environment, an engine collector 282, equipped with a linear generator, located in the cold environment, two heat recoverers 283, sized for the volume of the power catcher, and a sequential heat exchanger, at constant volume, in counter current, as described in patent application W02008 / 094058, or with a classic Stirling recuperator. The heat accumulated in the heat recoverers 283, is transferred during the displacement phases of the displacement pistons, to a heating circuit, not shown in the scheme, or to the main agent, through the branches of the main paths, suitably sized. Since at higher speeds of the agent during the displacement phases, the heat exchange is incomplete, which affects the power output of the engine, the supply of both collectors is made directly from the tanks 284 and 285, located one in the cold environment, the other in the hot environment, which are cooled, respectively heated, permanently. The flow of gases throughout the system is controlled and controlled by a system of valves, valves with electric drive, or as in the figure, by a system of valves with 3 and 4 ways (286 and 287 respectively). The motor and travel cycles are clearly separated. In phase 1, the displacement pistons are in place, the valve 287 is towards the engine collector, the hot gas from the collector 280, presses on the piston of the motor collector, and isothermally extends in this collector, transferring heat to the first recuperator. The cold gas on the other side of the engine piston, the 3-way valve opens access to the cold catch, and extends into it, passing through the second recuperator, cooled in the previous phase. In the second phase, the motor piston is separated from the main circuit (it can enter the circuit of other pairs of displacement sensors), and the 4-way valves that provide the following route are opened: by moving the piston 280, an agent from the hot tank is admitted, and the air on the other side of the piston is directed to the heat exchanger, where it enters its first compartment and begins to transfer heat to the last compartment in the counter current. By simultaneously moving the pistons from the sequential exchanger, the agent from the last compartment, cooled in previous cycles, passes into the cold tank, where it will complete its cooling process. At the same time, the corresponding volume of the agent enters the cold collector, with the displacement of its piston, while the gas existing in the collector is directed to the first compartment of the heat exchanger, on the heating circuit. The agent from the last compartment of this circuit, heated in the previous cycles, is guided by the 4-way valve to the hot tank, where it is heated to working temperature. this whole route is balanced from the point of view of the working pressures, being necessary only to overcome the friction. Phases 3 and 4 are carried out similar to them, being described in figure 28, the direction of movement of the agent being in the opposite direction. If the motor has N pairs of displacement sensors, it is not necessary to install N sequential switches: the pressures and temperatures at the inlet and outlet in the exchanger being the same, a single sequential exchanger can be fitted, whose cells have the volume equal to the volume a N displacement sensors.

în schimbătorul de căldură secvențial din fig. 28, schimbul termic se realizează direct, prin pereții metalici subțiri ce separă cele două fluxuri de gaz. în figura 29 este prezentat un schimbător mai ușor de realizat, la care schimbul termic se realizează cu ajutorul unui agent intermediar. Componența motorului este cea din fig. 26, dar recuperatoarele se înlocuiesc cu schimbătoare de căldură la volum constant. Elementele componente principale ale acestui schimbător de căldură sunt captatori identici, atît ca formă cît și ca volum, cu captatorii de deplasare ai motorului Stirling. Aceștia sunt dispuși în unul, sau (pentru o acționare mai compactă) două rezervoare 29a cu agent termic (de preferat apă sub presiune). Captatorii schimbătorului se împart în grupe de cîte doi, (la fel ca cei de deplasare din fîg.26) dispuși față în față, astfel încît pistoanele lor 29d să poată fi acționate de aceeași tijă, cu ajutorul roții principale 29k și al sistemului de basculare 291, comandate de mecanismul 29x. Diferența de temperatură dintre sursa rece și cea caldă se împarte într-un număr suficient de trepte, care sunt concretizate prin împărțirea rezervoarelor în numărul respectiv de (Λ - 2009-00677-0 3 09- 2009 compartimente. în fiecare compartiment se găsesc cel puțin două captatoare: unul cald 29b, la baza compartimentului, și unul rece 29c, deasupra acestuia. Față de schema din fig.26, instalația se completează cu două rezervoare: unul cald 29s, situat în sursa caldă (sau încălzit de la acesasta prin intermediul aceluiași sistem de țevi care încălzesc și rezervoarele în care sunt montați captatorii de deplasare) și unul rece 29r, situat în sursa rece. în captatorul de deplasare 29p (în figură nu a mai fost reprezentat rezervorul în care este montat), în timpul fazelor de schimb izocor pătrunde agent termic direct din rezervorul cald, la temperatura și la presiunea nominale, iar după destinderea din captatorul de putere, acesta este refulat în prima treaptă (primul captator 29b al schimbătorului) din schimbătorul de căldură, unde prin intermediul agentului termic intermediar schimbă căldura cu ultimul captator rece 29c, atît în timpul deplasării, cît și în timpul fazelor de destindere-compresie. Pentru aceasta, sistemul de comandă 29x, prin intermediul tijelor 29f, 29e deschide supapele 29g corespunzătoare. în următoarea fază de schimb izocor, acest agent este refulat spre al doilea captator, apoi trece succesiv prin celelalte trepte, ajungînd în final, în rezervorul rece. Agentul termic din rezervorul rece, pornind de la temperatura și presiunea nominale, parcurge un drum similar, de la rezervor, prin captatorul de deplasare rece și prin schimbătorul de căldură, unde preia succesiv căldura captatorilor calzi, pînă la rezervorul cald. Supapele 29g se deschid alternativ pentru a asigura circulația descrisă: în fig. 29 săgețile desenate cu linie continuă descriu această circulație într-o semiperioadă, iar cele desenate cu linie întreruptă în semiperioada următoare.in the sequential heat exchanger of FIG. 28, the heat exchange is realized directly, through the thin metal walls that separate the two gas flows. Figure 29 shows an exchanger that is easier to achieve, in which the thermal exchange is performed with the help of an intermediary agent. The composition of the engine is that of fig. 26, but the recuperators are replaced by constant volume heat exchangers. The main components of this heat exchanger are identical collectors, both in shape and volume, with the displacement sensors of the Stirling engine. They are arranged in one, or (for a more compact drive) two tanks 29a with thermal agent (preferably pressurized water). The collectors of the exchanger are divided into groups of two, (like the displacement ones in fig.26) arranged face to face, so that their pistons 29d can be actuated by the same rod, using the main wheel 29k and the tilting system. 291, controlled by the 29x mechanism. The temperature difference between the cold and the hot source is divided into a sufficient number of steps, which are materialized by dividing the tanks into the respective number of (Λ - 2009-00677-0 3 09/2009 compartments. In each compartment there are at least two collectors: one hot 29b, at the base of the compartment, and one cold 29c, above it. Compared to the diagram in fig.26, the installation is completed with two tanks: a hot 29s, located in the hot source (or heated from the latter via the same system of heating pipes and the tanks in which the displacement sensors are mounted) and a cold one 29r, located in the cold source, in the displacement sensor 29p (in the figure the tank in which it is mounted is no longer represented), during the phases of isoocorous exchange penetrates heat directly from the hot tank, at the nominal temperature and pressure, and after the release from the power collector, it is discharged in In the first step (the first pickup 29b of the exchanger) from the heat exchanger, where through the intermediate heat exchanger the heat with the last cooler pick 29c, both during the movement and during the relaxation-compression phases. For this, the control system 29x, through the rods 29f, 29e opens the corresponding valves 29g. In the next isochemical exchange phase, this agent is pushed back to the second collector, then passes successively through the other steps, eventually reaching the cold tank. The thermal agent from the cold tank, starting from the nominal temperature and pressure, travels a similar way, from the tank, through the cold displacement sensor and through the heat exchanger, where it successively takes the heat of the hot collectors, up to the hot tank. The valves 29g open alternately to ensure the circulation described: in fig. 29 arrows drawn with a continuous line describe this movement in a semi-period, and those drawn with a interrupted line in the next semi-period.

Dacă schimbul termic se desfășoară suficient de rapid astfel îneît să nu apară diferențe mari sau inversări de temperatură, pereții despărțitori dintre compartimente pot lipsi, iar în rezervoarele schimbătorului se va creea o stratificare de temperaturi. Un schimb termic mai rapid se poate realiza prin separarea captatorilor calzi într-unul din rezervoare, iar a celor reci în celălalt și introducînd cu ajutorul unei pompe o circulație forțată: în rezervorul cu captatori calzi de jos în sus, apoi trecerea în partea superioară a rezervorului rece, unde circulă de sus în jos, intrînd din nou la baza rezervorului cald. Pe acest traseu se pot introduce, pentru corectarea temperaturii din captatori, țevi cu agent termic rece sau cald, în funcție de necesități. Dacă motorul Stirling are mai multe perechi de captatori (n), în fiecare compartiment (sau strat termic) al schimbătorului se vor amplasa n captatori de schimb, de același volum V, sau un singur captator cu volumul n*V, al cărui piston se va deplasa secvențial, sau continuu, astfel îneît într-o semiperioadă să deplaseze un volum V de agent. în figura 30 este prezentat un motor Stirling la care captatorii de deplasare au pereții laterali, unul în prelungirea celuilalt, și nu au capace, separarea compartimentelor fiind făcută chiar de pistoane. Pentru aceasta, pereții laterali sunt astfel montați îneît să constituie un tub închis. In figură, acest tub este perfect circular, configurație la care este ușor de asigurat etanșeitatea compartimentelor dintre pistoane, dar volumul ocupat de acesta este mare. Se pot realiza și configurații dreptunghice cu colțurile rotunjite, care necesită mai puțin spațiu, dar la trecerea pistoanelor de la o deplasare liniară la una curbilinie, etanșarea este mai dificil de realizat. La motorul din figură, pereții laterali 30b sunt realizați din material feromagnetic și conțin înfășurările 30c, la fel ca și pistoanele 30d, cu înfășurările 30e. în acest fel, se realizează un motor liniar care asigură deplasarea pistoanelor. Pentru păstrarea dimensiunii constante a compartimentelor, pistoanele sunt legate între ele prin barele articulate 3Of (la tuburile care nu sunt circulare, aceste bare sunt realizate din fragmente articulate, astfel îneît la schimbările de direcție ale pistoanelor, barele să poată lua forma axului tubului). Tubul cu pistoane este scufundat într-un rezervor cu agent termic intermediar 30a, ai cărui pereți sunt paraleli cu pereții tubului, realizînd dc asemenea un tub închis. Agentul intermediar este vehiculat în sens invers mișcării pistoanelor, preluînd căldura captatorilor calzi, pe care o cedează captatorilor reci. în două regiuni diametral opuse ale rezervorului, în zone de mărimea unui captator, prin intermediul unui sistem de țevi 3 Oh, agentul intermediar efectuează schimbul de căldură cu sursa caldă, în una din zone și cu sursa rece în cealaltă zonă. în pereții dintre rezervor și tubul cu agentul de lucru din aceste două zone sunt montate ventile comandate electric, prin care se face legătura dintre captatorii respectivi (aflați unul la temperatura sursei calde, celălalt la temperatura sursei reci) și captatorul de putere 30g, realizînd ον 2 0 0 9 - 0 0 6 7 7 - 0 3 -09- 2009If the heat exchange is carried out fast enough so that large differences or temperature inversions do not occur, the partitions between the compartments may be missing, and in the exchanger tanks a temperature stratification will be created. A faster heat exchange can be achieved by separating the hot collectors in one of the reservoirs and the cold ones in the other and introducing a forced circulation with the help of a pump: in the tank with hot collectors from the bottom upwards, then the passage to the top of the to the cold tank, where it circulates from top to bottom, entering the base of the hot tank again. On this route, pipes with cold or hot thermal agent can be introduced, depending on the needs. If the Stirling engine has several pairs of collectors (n), in each compartment (or thermal layer) of the exchanger will be placed in exchange collectors, of the same volume V, or a single collector with the volume n * V, whose piston is it will move sequentially, or continuously, thus leading in a semi-period to move a V volume of agent. Figure 30 shows a Stirling engine in which the displacement sensors have side walls, one in the extension of the other, and they do not have caps, the compartments being separated by the pistons themselves. For this purpose, the side walls are thus mounted in the first place to constitute a closed tube. In the figure, this tube is perfectly circular, configuration in which it is easy to ensure the tightness of the compartments between the pistons, but the volume occupied by it is large. Rectangular configurations can also be made with rounded corners, which require less space, but when passing pistons from a linear displacement to a curvature, sealing is more difficult to achieve. In the figure motor, the side walls 30b are made of ferromagnetic material and contain the windings 30c, as well as the pistons 30d, with the windings 30e. In this way, a linear motor is realized that ensures the piston movement. In order to maintain the constant size of the compartments, the pistons are linked together by the 3Of hinged bars (in the non-circular tubes, these bars are made of hinged fragments, thus preventing the piston's direction changes, the bars being able to take the shape of the tube axis). The piston tube is submerged in a tank with intermediate thermal agent 30a, the walls of which are parallel to the walls of the tube, thus making a closed tube. The intermediate agent is driven in the opposite direction of the piston movement, taking the heat of the hot collectors, which it gives to the cold collectors. In two diametrically opposed regions of the tank, in areas of the size of a collector, by means of a 3 Oh pipe system, the intermediate agent performs heat exchange with the hot source, in one of the zones and with the cold source in the other zone. In the walls between the reservoir and the tube with the working agent in these two zones are mounted the electrically controlled valves, which connect the respective collectors (one at the temperature of the hot source, the other at the temperature of the cold source) and the power sensor 30g, realizing ον 2 0 0 9 - 0 0 6 7 7 - 0 3 -09- 2009

Ο X />Ο X />

faza de destindere-comprimare, alternativ, într-o semiperioadă pe o față a pistonului, în cealaltă semiperioadă pe cealaltă față.the relaxation-compression phase, alternatively, in one semi-period on one side of the piston, in the other semi-period on the other side.

Motorul Stirling din figura 31 este asemănător: captatorii 31c sunt incinte închise, avînd pereții metalici prevăzuți cu aripioare pentru mărirea suprafeței de schimb termic, iar în interior, o serie de filamente și grile (asemănător recuperatoarelor Stirling) pentru a transmite rapid căldură gazului din interior. în schimb nu mai sunt necesare pistoanele și mecanismele necesare deplasării acestora. Captatorii sunt instalați într-un rezervor cu stratificare 31a, în care partea inferioară este răcită de către un sistem de țevi 3ld ce fac schimb de căldură cu sursa rece, partea superioară este încălzită de către un sistem de țevi ce fac schimb de căldură cu sursa caldă, iar în nivelele intermediare se face schimb de căldură între captatoarele din jumătatea stîngă cu captatoarele din jumătatea dreaptă, tot printr-un sistem de țevi. Acești captatori sunt deplasați de către un mecanism de antrenare, întrun circuit închis, așa cum indică săgeata din figura 31, captatorii trecînd succesiv din zona inferioară, cea mai rece, spre zona superioară, cea mai caldă, făcînd schimb de căldură între ele prin intermediul agentului intermediar 31b. O dată ajunși în zonele cu temperaturi extreme, fiecare pereche de captatori își deschide supapele spre captatorul de putere și produce deplasarea pistonului acestuia, apoi își continuă deplasarea spre zona opusă a rezervorului.The Stirling motor in Figure 31 is similar: the captures 31c are closed enclosures, with metal walls provided with fins to increase the heat exchange surface, and inside, a series of filaments and grids (similar to the Stirling recuperators) to quickly transmit heat to the gas inside. . however, the pistons and mechanisms necessary for their movement are no longer needed. The collectors are installed in a reservoir with stratification 31a, in which the lower part is cooled by a 3ld pipe system that exchanges heat with a cold source, the upper part is heated by a system of pipes that exchange heat with the source. warm, and in the intermediate levels there is a heat exchange between the collectors in the left half and the collectors in the right half, also through a system of pipes. These collectors are moved by a driving mechanism, in a closed circuit, as indicated by the arrow in Figure 31, the collectors passing successively from the lower, colder, to the upper, warmer area, exchanging heat between them through intermediary agent 31b. Once in the extreme temperature zones, each pair of collectors opens their valves to the power collector and causes the piston to move, then continues to move to the opposite area of the tank.

Motorul Stirling din figura 32 este un motor static, nefiind necesare nici pistoane de deplasare, nici mecanisme pentru deplasarea captatorilor, toate procesele termice producîndu-se prin dirijarea rațională a agentului termic intermediar spre captatori. în figura 33 este reprezenzată o secțiune prin captatorii acestui motor. Un astfel de captator este o incintă închisă, cu pereți dublii 33c, străbătută de un sistem de țevi 33d, ce comunică și cu spațiul 33b dintre pereții dublii, și alimentată printr-o conductă 33a. Atît pereții interiori, cît și sistemul de țevi sunt prevăzute cu aripioarele 33e pentru mărirea suprafeței de schimb. între aripioare se pot monta și filamente subțiri, întocmai ca la recuperatoarele Stirling pentru a accelera și mai mult schimbul termic. în acest spațiu se găsește agentul de lucru 33f. De asemenea, captatorul este prevăzut cu ventilele 33g prin care comunică cu exteriorul. Diferența de temperatură dintre sursa caldă și cea rece este împărțită într-un număr rațional de trepte, pentru fiecare treaptă fiind prevăzuți doi captatori 32a. Conductele 32d de intrare și de ieșire ale tuturor captatorilor se înseriază într-un circuit închis. între fiecare doi captatori succesivi se prevăd cîte 2 ventile cu 3 căi 32f, iar între acestea o ramificație de tip cruce. Pe cele două brațe laterale ale ramificației se prevede cîte un ventil 32g (cu acționare mecanică, electrică, hidraulică sau pneumatică) dintre care unul face legătura cu conducta de agent cald 32j, celălalt cu conducta de agent rece 32h. Ventilele cu 3 căi 14f sunt legate cu conductele de by-pasare 32n, în așa fel încît circuitul principal de agent intermediar să se poată închide atunci cînd unul din captatori este inclus în circuitul de agent cald sau în cel de agent rece. Agentul din acest circuit este pus în mișcare de pompa 32e. Instalația este completată de sistemele de țevi cu agent intermediar 32j în care, cu ajutorul pompei 32k, este transportată căldură de la sursa caldă și 32h în care, cu ajutorul pompei 32i, este transportată căldura excedentară spre sursa rece. Pe fiecare din aceste conducte, în dreptul fiecărui captator, este prevăzut un ventil 32m care o închide atunci cînd agentul respectiv este deviat prin captator.The Stirling motor in figure 32 is a static motor, with no displacement pistons, no mechanisms for moving the collectors, all the thermal processes occurring by rationally directing the intermediate thermal agent towards the collectors. Figure 33 shows a section through the collectors of this engine. Such a collector is a closed enclosure, with double walls 33c, crossed by a system of pipes 33d, which also communicates with the space 33b between the double walls, and fed through a pipe 33a. Both the interior walls and the pipe system are provided with the 33e fins for enlarging the exchange surface. Thin filaments can also be fitted between the fins, just as with the Stirling recuperators to further accelerate the heat exchange. in this space is the working agent 33f. Also, the collector is provided with valves 33g through which it communicates with the outside. The temperature difference between the hot and the cold source is divided into a rational number of steps, for each step two collectors 32a are provided. The input and output pipes 32d of all the collectors are inserted in a closed circuit. between each two successive captors there are provided 2 valves with 3 paths 32f, and between them a branch of cross type. On the two side arms of the branch there is provided a 32g valve (with mechanical, electrical, hydraulic or pneumatic actuation), one of which connects with the hot agent pipe 32j, the other with the cold agent pipe 32h. The 3-way valves 14f are connected to the bypass pipes 32n, so that the main intermediate agent circuit can be closed when one of the collectors is included in the hot agent or cold agent circuit. The agent in this circuit is started by the 32e pump. The installation is completed by the pipe systems with intermediate agent 32j in which, with the help of the pump 32k, heat is transported from the hot source and 32h where, with the help of the pump 32i, the excess heat is transported to the cold source. On each of these pipes, next to each collector, a 32m valve is provided which closes it when the respective agent is diverted through the collector.

Prin închiderea-deschiderea comandată a ventilelor cu 2 și cu 3 căi, se asigură o creștere progresivă a temperaturilor (și presiunilor) din captatoare, de la temperatura sursei calde pînă la temperatura sursei reci, apoi o descreștere treptată. La un moment dat există în sistem un captator aflat la temperatura maximă, și într-o poziție diametral opusă, un captator la temperatura minimă. în acest moment, sunt acționate ventilele cu 3 căi 32f și circuitul principal este comutat prin conducta de by-pas 32n a captatoarelor respective (săgeata 32t continuă pentru agentul cald și săgeata 32v, cu linie întreruptă, pentru agentul rece). Ventilele 32m din dreptul acestor captatoare se închid, deschizîndu-se ventilele 32g de la intrarea și de la ieșirea din captator, care fac legătura cu conducta de agent intermediar cald (săgeata 32s), respectiv cu cea de agent intermediar rece (săgeata 32s). Tot odată se deschid ventilele de gaz 32c ale celor două captatoare și ventilele 32q (care realizează comutarea fluxului de gaz între fețele pistonului), pistonul captatorului de putere 32o primește pe (kr 2 Ο Ο 9 - ο Ο 6 7 7 - Ο 3 -09- 2009 ίΙ cele două fețe ale sale diferența de presiune dintre cele două captatoare, fiind pus în mișcare. Gazul cald din captator se destinde, absorbind căldură de la agentul cald, trece printr-un recuperator de căldură 32p căruia îi cedează căldură, și intră în piston. Gazul aflat inițial în piston, răcit în semiperioada anterioară, intră prin ventilul respectiv direct în captatorul rece, unde comprimă gazul aflat aici, cedînd căldură agentului intermediar rece. Simultan, se stabilește un circuit de gaz rece (nereprezentat în figură) care preia căldura din celălalt recuperator, pregătindu-1 pentru faza următoare. Căldura recuperată în acest fel este reintrodusă în proces. în timpul acestui proces, agentul din circuitul principal, preia căldura captatorului anterior celui în care se face destinderea, (în care destinderea a avut loc în semiperioda precedentă, aflat deci la temperatura maximă) și o transferă captatorului următor, pregătindu-1 pentru destindere. Agentul aflat în acest captator este transferat și el cu un pas, avînd loc o încălzire progresivă a captatorilor din amonte și o răcire treptată a captatorilor din aval. Procesul continuă cu cîte un pas în fiecare semiperioadă. Reglarea instalației se face foarte simplu, prin modificarea debitului și a temperaturii egentului intermediar, simultan cu frecventa comenzilor către ventile.By closing the controlled opening of the 2- and 3-way valves, a progressive increase in the temperatures (and pressures) of the collectors is ensured, from the temperature of the hot source to the temperature of the cold source, then a gradual decrease. At one point in the system there is a sensor at the maximum temperature, and in a diametrically opposite position, a sensor at the minimum temperature. At this moment, the 3-way valves 32f are actuated and the main circuit is switched by the bypass pipe 32n of the respective collectors (arrow 32t continues for the hot agent and arrow 32v, dashed line, for the cold agent). The 32m valves next to these collectors are closed, opening the 32g valves at the entrance and exit of the collector, which connect with the pipeline of hot intermediate agent (arrow 32s), respectively with the one of cold intermediary agent (arrow 32s). At the same time the gas valves 32c of the two collectors are opened and the valves 32q (which perform the gas flow switching between the faces of the piston), the piston of the power sensor 32o receives on (kr 2 Ο Ο 9 - ο Ο 6 7 7 - Ο 3 - 09- 2009 ίΙ its two faces the pressure difference between the two collectors, being moved in. The hot gas from the collector relaxes, absorbing heat from the hot agent, passing through a 32p heat recuperator to which it gives off heat, and The gas initially in the piston, cooled in the previous half-period, enters through the respective valve directly into the cold collector, where it compresses the gas located here, giving heat to the cold intermediate agent. which takes heat from the other recuperator, preparing it for the next phase. The heat thus recovered is re-introduced in the process. During this process, the agent in the main circuit, takes the heat of the collector prior to the one in which the relaxation is made ((where the relaxation took place in the previous half-period, thus at maximum temperature) and transfers it to the next collector, preparing it for relaxation. The agent in this catcher is also transferred one step, taking place a gradual heating of the catchers upstream and a gradual cooling of the catchers downstream. The process continues with one step in each half period. The regulation of the installation is made very simple, by changing the flow and the temperature of the intermediate discharge, simultaneously with the frequency of the controls to the valves.

Un motor Stirling poate să fie proiectat în așa fel, îneît, prin alegerea corespunzătoare a agentului si a presiunii interioare, la temperatura de lucru, procesele din motor să se desfășoare în apropierea curbei de vapori a agentului ales. In figura 34 este descrisă diagrama PV a unui ciclu în care destinderea izotermă din motor începe în punctul 2 de pe această curbă și continuă pînă în punctul 3, corespunzător volumului VI la care la temperatura sursei reci TO, agentul atinge starea de saturație corespunzătoare acestei temperaturi. Ca urmare, agentul după destinderea în pistonul motor, este trecut printr-un recuperator sau schimbător de căldură direct in condensatorul unei instalații frigorifice, unde condensează izoterm, pînă la titlul care corespunde volumului V2, la care la temperatura TI agentul este complet saturat. La ieșirea din condensator, gazul este trecut prin recuperator, unde se încălzește pînă la o temperatura apropiată de TI, și printr-un schimbător de căldură, pentru un aport suplimentar de căldură, ajungînd din nou în starea de saturație corespunzătoare temperaturii TI, de unde procesul se reia. După cum se vede din diagramă, procesul se desfășoară după curba 2-3-4-5-2, cu un lucru mecanic produs, superior unui proces 2-34-1-2, care corespunde vaporilor supraîncălziți. Dacă în pistonul motor, o dată cu vaporii saturați se introduce și o cantitate oarecare de lichid, și destinderea agentului se face cu un aport corespunzător de căldură, iar captatorul are volumul dimensionat pentru a prelua întreg volumul de vapori rezultați prin evaporare, destinderea este însoțită de evaporarea acestei cantități de lichid, care se face la presiune constantă, astfel îneît lucrul mecanic produs crește și mai mult, procesul desfășurîndu-se după curba 2-3-4-6-7-2.A Stirling engine can be designed in such a way that, by properly selecting the agent and the internal pressure, at working temperature, the processes in the engine take place near the vapor curve of the chosen agent. Figure 34 shows the PV diagram of a cycle in which the isothermal relaxation of the motor starts at point 2 on this curve and continues until point 3, corresponding to volume VI at which at the temperature of the cold source TO, the agent reaches the saturation state corresponding to this temperature. . As a result, the agent after being released into the engine piston, is passed through a heat recovery or exchanger directly into the condenser of a refrigeration plant, where it isothermally condensed, to the title corresponding to volume V2, at which temperature the agent is completely saturated. Upon exiting the condenser, the gas is passed through the recuperator, where it is heated to a temperature close to TI, and through a heat exchanger, for an additional supply of heat, again reaching the saturation state corresponding to the temperature of TI, where the process resumes. As shown in the diagram, the process is carried out following curve 2-3-4-5-2, with a mechanical work produced, superior to a process 2-34-1-2, which corresponds to superheated vapors. If, in the engine piston, a certain amount of liquid is introduced with the saturated vapors, and the release of the agent is made with an adequate heat supply, and the collector has the volume dimensioned to take over the entire volume of vapor resulting by evaporation, the expansion is accompanied. by the evaporation of this quantity of liquid, which is made at constant pressure, thus slowing the mechanical work produced increases even more, the process taking place after curve 2-3-4-6-7-2.

O altă modalitate prin care un motor Stirling poate primi și transmite energie foarte rapid este descrisă în figura 36, în care se remarcă un motor dublu-gama prevăzut cu cîteva elemente suplimentare: captatoarele calde 36.1a și/sau captatoarele reci 36.2, avînd același volum cu captatoarele de deplasare, și ventilele cu 3 căi 36.3, 36.4. Procedeul este aplicat atunci cînd se dispune de o sursă mai caldă (T4) decît temperatura TI a sursei calde nominale și/sau o sursă mai rece (T3) decît temperatura T2 a sursei calde nominale (fig.35), cu care se poate interveni într-un timp scurt. Dacă la un moment dat al funcționării nominale (curba 1-2-3-4) se deschide ventilul 36.3, traseul gazului este deviat pe circuitul descris de săgeata 36.5: gazul din captatorul rece, după ce trece prin recuperator, intră în captatorul suplimentar 36.1, iar gazul aflat aici, supraîncălzit, intră în captatorul cald, în timp ce gazul din captatorul cald, după ce trece prin recuperator intră în captatorul rece, unde se comprimă izoterm (dacă există o sursă mai rece de cît TI și e necesar, cu ajutorul ventilului 36.6, gazul este deviat prin captatorul suplimentar 36.2). Deoarece captatorul cald se găsește într-un mediu cu temperatura T2, inferioară gazului din captator, destinderea nu mai este izotermă, ci adiabatică (chiar subadiabatică, întrucît gazul cedează o parte din căldură), iar gazul se răcește pînă la temperatura T3. Recuperatorul va primi o cantitate suplimentară de căldură pe care o va ceda în faza următoare, iar procesul se va desfășura după curba 5-6-7-9, iar dacă există sursă suprarăcită, după curba 5-6-7-8, în care și comprimarea este adiabatică.Another way in which a Stirling engine can receive and transmit energy very quickly is depicted in Figure 36, which shows a dual-range motor provided with a few additional elements: hot collectors 36.1a and / or cold collectors 36.2, having the same volume with displacement collectors, and 3-way valves 36.3, 36.4. The process is applied when a warmer source (T4) is available than the temperature TI of the nominal hot source and / or a colder source (T3) than the temperature T2 of the nominal hot source (fig. 35), with which one can intervene. in a short period of time. If at one point of the nominal operation (curve 1-2-3-4) the valve 36.3 is opened, the gas path is deflected on the circuit described by arrow 36.5: the gas from the cold sensor, after passing through the recuperator, enters the additional sensor 36.1 , and the gas here, overheated, enters the hot collector, while the gas from the hot collector, after passing through the recuperator enters the cold collector, where isotherm is compressed (if there is a colder source than TI and is needed, with with the aid of the valve 36.6, the gas is diverted through the additional collector 36.2). Because the hot collector is in an environment with temperature T2, lower than the gas in the collector, the relaxation is no longer isothermal, but adiabatic (even subadebatic, since the gas gives off some of the heat), and the gas cools to temperature T3. The recuperator will receive an additional amount of heat which he will transfer in the next phase, and the process will be carried out after curve 5-6-7-9, and if there is an overheated source, after curve 5-6-7-8, in which and the compression is adiabatic.

«-2 0 0 9 - Ο Ο 6 7 7 - - |Ț'«-2 0 0 9 - Ο Ο 6 7 7 - - | Ț '

Ο 3 -09- 2009 ‘Ο 3 -09- 2009 '

21. Motorul Ericson. Figura 37 prezintă un motor de tip Stirling dublu-alpha compus din captatorul cald 41 cu pistonul 44, captatorul rece 42 cu pistonul 45 și recuperatoarele Stirling 43. Asa cum se vede din figură, volumul celor două captatoare este diferit (datorită unei diferențe de lungime și/sau de diametru). Raportul se alege în așa fel, încît la aceeași temperatură, cele două captatoare să conțină aceeași cantitate de gaz, într-un raport de presiuni pl/p2 prestabilit, astfel încît la temperaturile de lucru extreme, cele două presiuni să nu depășească presiunea maximă, respectiv pe cea minimă, admise de caracteristicile instalației. In fig. A sunt reprezentate distinct cele 4 momente în care motorul trece de la o fază a ciclului la cea următoare. Pistonul rece 45 execută o mișcare continuă, cu viteză constantă, sau variabilă (raportul dintre viteza pistonului în faza de destindere-compresie și viteza din faza izobară, în care are loc schimbul de căldură din recuperator, poate lua orice valoare, profilînd în mod corespunzător camele ce comandă mișcarea pistoanelor). In timpul primei faze, pistonul cald 44 staționează la unul din capetele captatorului, în timp ce pistonul rece comprimă izoterm gazul din captatorul rece (și din recuperatorul corespunzător), pînă la o presiune pl, egală cu presiunea de la acel moment în captatorul cald. In spatele pistonului pătrunde gaz din captatorul cald, în acesta avînd loc o destindere izotermă. Pînă la egalarea presiunilor din cei doi captatori (punctele 1 și 3 din diagramă, fîg,37D), sistemul produce lucru mecanic, apoi consumă. Pe toată perioada acestei faze, gazul din captatorul cald (precum și cel din recuperatorul din aval, și cel deja pătruns în captatorul rece) se destinde izoterm, absorbind căldură din mediul în care sunt montate. In acest moment pornește și pistonul cald, mișcările celor două pistoane fiind astfel corelate, încît cele două pistoane să ajungă simultan la capătul opus al captatorului. In tot timpul acestei faze se produce lucru mecanic, la diferența de presiune maximă din sistem. Totodată, are loc și schimbul termic din recuperatoare, procesul fiind aproximativ izobar. Fazele 3 și 4 ale ciclului sunt identice cu fazele 1 și 2, dar se desfășoară în sens invers.21. The Ericson engine. Figure 37 shows a double-alpha Stirling type motor consisting of the hot collector 41 with the piston 44, the cold collector 42 with the piston 45 and the Stirling recuperators 43. As shown in the figure, the volume of the two collectors is different (due to a difference in length). and / or diameter). The ratio is chosen so that, at the same temperature, the two collectors contain the same amount of gas, in a preset pressure ratio pl / p2, so that at extreme working temperatures, the two pressures do not exceed the maximum pressure, respectively the minimum, admitted by the characteristics of the installation. In FIG. A is represented separately the 4 moments in which the engine moves from one phase of the cycle to the next. The cold piston 45 executes a continuous movement, with a constant or variable speed (the ratio between the piston velocity in the relaxation-compression phase and the velocity in the isobaric phase, in which the heat exchange from the recuperator takes place, can take any value, profiling properly cams that control the piston movement). During the first phase, the hot plunger 44 stands at one end of the collector, while the cold plunger compresses the gas from the cold collector (and from the corresponding recuperator), up to a pressure pl, equal to the pressure at that time in the hot collector. Behind the piston gas enters the hot collector, in which an isothermal relaxation takes place. Until the pressures of the two collectors are equalized (points 1 and 3 in the diagram, fig, 37D), the system produces mechanical work, then consumes. Throughout this phase, the gas from the hot collector (as well as the gas from the downstream recuperator, and the one already entered in the cold collector), is isothermal, absorbing heat from the environment in which they are mounted. At this point the hot plunger also starts, the movements of the two pistons being so correlated that the two pistons reach simultaneously at the opposite end of the collector. During this phase, mechanical work is produced, at the maximum pressure difference in the system. At the same time, the heat exchange from the recuperators takes place, the process being approximately isobaric. Phases 3 and 4 of the cycle are identical to phases 1 and 2, but they are carried out in the opposite direction.

Așa cum se vede din figura 37D, în funcție de temperatura sursei calde, se obțin diferite configurații ale ciclului (punctele 5'-6', sau 5-6), dar la temperatura de lucru nominală, camele pot fi configurate în așa fel (fîg.4B, 4C) încît schimbul termic din recuperatoare să se desfășoare la presiune constantă: ciclul astfel obținut este un ciclu Ericson, al cărui randament este și el egal cu randamentul unui ciclu Camot desfășurat între aceleași temperaturi.As shown in figure 37D, depending on the temperature of the hot source, different configurations of the cycle are obtained (points 5'-6 ', or 5-6), but at the nominal working temperature, the cams can be configured in this way ( Fig. 4B, 4C) so that the heat exchange from the recuperators takes place at constant pressure: the cycle thus obtained is an Ericson cycle, whose efficiency is also equal to the efficiency of a Camot cycle carried out between the same temperatures.

Cele două recuperatoare pot fi înlocuite cu un schimbător de căldură 61 la presiune constantă, în contracurent, așa cum se vede în figura 38. Circulația gazului din conducte este reglementată de supapele unisens 62 și de ventilele 63, 64, 65 și 66. Comanda ventilelor se poate face mecanic, cu un dispozitiv cu came, sau electric, cu sesizori de poziție montați pe tija pistonului rece. Ventilele 63 se deschid alternativ, atunci cînd pistonul cald se deplasează în direcția lor. Ventilul 64 se închide în momentul în care pistonul rece ajunge la unul din capete și se deschide atunci cînd presiunea din piston atinge o anumită valoare . Ventilele 65 și 66 se deschid în momentul în care pistonul a ajuns la capătul respectiv, permițînd gazului la presiunea superioară să pătrundă în captatorul cald în momentul în care pistonul începe deplasarea în sens contrar și se închide în timpul deplasării, provocînd destinderea gazului deja introdus, în așa fel încît atunci cînd pistonul ajunge la capătul cursei, presiunea din captator să atingă valoarea inferioară. Dacă temperatura sursei calde este aproximativ constantă, momentele în care sunt comandate ventilele 65 și 66 sunt întotdeauna aceleași și se pot preregla. Mișcarea ambelor pistoane este continuă, fără a mai exista o corelare directă între ele, doar condiția ca debitul masic vehiculat să fie același. In acest caz, captatoarele pot fi înlocuite cu orice tip de compresor izoterm. Sistemul poate fi adaptat să funcționeze chiar dacă temperatura sursei calde variază în limite largi: momentele în care sunt comandate ventilele de închidere-deschidere sunt stabilite de un sistem de control, pe baza ecartului de temperatură dintre cele două surse.The two recuperators can be replaced by a heat exchanger 61 at constant pressure, in counter current, as shown in figure 38. The flow of gas from the pipes is regulated by the unisense valves 62 and by the valves 63, 64, 65 and 66. Control of the valves it can be done mechanically, with a cam device, or electrically, with position detectors mounted on the cold piston rod. The valves 63 open alternately, when the hot piston moves in their direction. The valve 64 closes when the cold piston reaches one end and opens when the pressure in the piston reaches a certain value. The valves 65 and 66 open when the piston has reached the respective end, allowing the gas at higher pressure to enter the hot collector when the piston begins to move in the opposite direction and closes during the displacement, causing the gas already introduced to flow, in such a way that when the piston reaches the end of the stroke, the pressure in the collector reaches the lower value. If the temperature of the hot source is approximately constant, the times when valves 65 and 66 are ordered are always the same and can be preset. The movement of both pistons is continuous, without there being a direct correlation between them, only if the mass flow rate is the same. In this case, the collectors can be replaced with any type of isothermal compressor. The system can be adapted to operate even if the temperature of the hot source varies within wide limits: the times when the shut-off valves are controlled are set by a control system, based on the temperature difference between the two sources.

Similar, în figura 39, gazul este admis în captatorul cald 41, în care se găsește gaz la presiunea pl, dintr-un rezervor 43 cu temperatura T2 și presiunea p2, printr-un ventil 47, care se închide astfel încît prin destinderea izotermă a gazului pătruns în captator, acesta să ajungă la presiunea pl. Gazul rece este admis din rezervorul 44, cu temperatura TI și presiunea pl în captatorul 42, care ck-2 0 0 9 - 0 0 6 7 7 -- ,ζSimilarly, in figure 39, the gas is admitted into the hot collector 41, in which gas is found at the pressure pl, from a tank 43 with temperature T2 and the pressure p2, through a valve 47, which closes so that by isothermal expansion of of the gas entering the collector, this will reach the pressure pl. The cold gas is admitted from the tank 44, with the temperature TI and the pressure pl in the sensor 42, which ck-2 0 0 9 - 0 0 6 7 7 -, ζ

3 -09- 2009 ' comprimă izoterm gazul de pe cealaltă față a pistonului pînă la p2, după care îl împinge în schimbătorul de căldură la presiune constantă 46, unde face schimb termic cu gazul cald pătruns din captatorul 41.3 -09- 2009 'compresses the gas isothermally on the other side of the piston to p2, then pushes it into the heat exchanger at constant pressure 46, where it exchanges heat with the hot gas entering from the collector 41.

Figurile 40, 41 și 42 prezintă diferite modalități practice de realizare a motoarelor Stirling și Ericson alpha și gamma. In fig, 40A este reprezentată o secțiune printr-un motor gamma, compus din trei captatore calde 71, un captator de putere 76, dispuse toate în rezervorul cald 75 și trei captatoare reci 73 dispuse în rezervorul rece706, montat pe același schelet cu cel cald, sub acesta, ambele rezervoare fiind bine izolate cu izolația 716. In fig. 7B este reprezentată o vedere din față a ansamblului. Captatoarele suprapuse sunt legate între ele prin conducte de cupru, umplute cu piese mărunte de cupru, sub formă de fire și șpan. Gazul aflat în aceste conducte ocupă aproximativ jumătate din volumul conductei. Partea de conductă aflată în rezervorul cald formează încălzitorul 78, pertea izolată formează regeneratorul 701, iar partea aflată în rezervorul rece formează răci torul 702. Rezervorul cald este încălzit în permanență, iar rezervorul rece este răcit de sistemul de țevi 718. Pe încălzitoarele 78 se montează niște teuri de ramificare, care leagă captatorii de deplasare cu captatorul de putere prin intermediul supapelor 79. Intre cele 3 perechi de captatori de deplasare există un defazaj mecanic de 120 grade. Cînd pistoanele unei perechi de captatori ajung la capătul unei semicurse, se deschid supapele corespunzătoare și pistonul 77 motor este acționat de diferența de presiune din captatori. Prin intermediul tijei 722 și a rulmentului 721 care calcă pe un canal profilat de pe roata motoare 714, este rotit axul principal 711. Pe acest ax sunt montate și camele profilate 713, care prin intermediul culegătoarelor 708 de pe tijele 715 (ce se rotesc pe axul secundar 712) acționează tijele tuturor pistoanelor de deplasare. Pe axul 711 se găsesc și camele 709, care prin intermediul sistemului de acționare cu arc 710, comandă închiderea-deschiderea sistemului de supape în mod corespunzător. Puterea dezvoltată se regăsește în rotirea axului 711, care în figură este transmisă unui generator electric G. In varianta din fig. 40C, căldura necesară se obține prin arderea unui combustibil gazos, sau a unui lichid pulverizat, în arzătorul 752, alimentat cu combustibil prin conducta 754 și cu aerul necesar combustiei prin conducta 753. Căldura degajată în camera de ardere sub presiune este colectată de conducta 750, prin care circulă agent termic lichid sau gazos, prin intermediul căruia este cedată rezervorului cald al motorului. Căldura conținută în gazele de ardere este utilizată atît pentru preîncălzirea aerului de combustie în schimbătorul de căldură 777, cît și pentru acționarea turbinei (care poate fi o turbină în colivie) 757. Puterea dezvoltată de turbină rotește arborele generatorului electric 755 (la turbina în colivie generatorul poate fi realizat direct pe paletele turbinei), precum și compresorul 756 care colectează aer din atmosferă și-l comprimă pînă la presiunea din camera de ardere.Figures 40, 41 and 42 show different practical ways of making the Stirling and Ericson alpha and gamma engines. In FIG. 40A a section is represented by a gamma motor, composed of three hot collectors 71, a power collector 76, all arranged in the hot tank 75 and three cold collectors 73 disposed in the cold tank706, mounted on the same frame as the hot one. , below it, both tanks being well insulated with insulation 716. In fig. 7B is a front view of the assembly. The superimposed collectors are connected by copper pipes, filled with small pieces of copper, in the form of wires and shavings. The gas in these pipes occupies about half the volume of the pipe. The pipeline portion in the hot tank forms the heater 78, the insulated bolt forms the regenerator 701, and the portion in the cold tank forms the cooler 702. The hot tank is permanently heated, and the cold tank is cooled by the pipe system 718. On the heaters 78 it mounts branching tees, which connect the displacement sensors with the power collector through the valves 79. Between the 3 pairs of displacement sensors there is a 120 degrees mechanical phase shift. When the pistons of a pair of collectors reach the end of a semicircle, the corresponding valves open and the motor piston 77 is driven by the pressure difference in the collectors. The main shaft 711 is rotated by means of the shaft 722 and the bearing 721 which runs on a profiled channel on the drive wheel 714. The profiled cams 713 are mounted on this shaft, which by means of the pickers 708 on the shafts 715 (which rotate on the shaft). secondary shaft 712) actuates the rods of all the displacement pistons. On the shaft 711 there are also the cams 709, which by means of the spring drive system 710, controls the closing-opening of the valve system accordingly. The developed power is found in the rotation of the shaft 711, which in the figure is transmitted to an electric generator G. In the variant of fig. 40C, the necessary heat is obtained by burning a gaseous fuel, or a sprayed liquid, in the burner 752, supplied with fuel through the pipe 754 and with the air required to burn through the pipe 753. The heat released in the combustion chamber under pressure is collected by the pipe 750 , through which liquid or gaseous thermal agent circulates, through which it is transferred to the hot engine tank. The heat contained in the combustion gases is used both for preheating the combustion air in the heat exchanger 777 and for operating the turbine (which may be a turbine in the cage) 757. The power developed by the turbine rotates the shaft of the electric generator 755 (to the turbine in the cage). the generator can be made directly on the turbine blades), as well as the compressor 756 which collects air from the atmosphere and compresses it to the pressure in the combustion chamber.

In varianta din figura 42, tija 722 a pistonului motor transmite mișcarea axului 711 prin intermediul sistemului bielă-manivelă 740. Pe ax se găsesc roți de transmisie 741, care prin intermediul unor roți dințate 742 sau a unor curele de transmisie, cu un factor de demultiplicare egal cu numărul perechilor de pistoane de deplasare, transmit această mișcare axei 760 pe care se găsesc camele profilate 762 pentru acționarea pistoanelor calde și axei 761 pe care se găsesc camele profilate 763 pentru acționarea pistoanelor reci și camele 709 pentru comanda supapelor.In the embodiment of figure 42, the rod 722 of the engine piston transmits the movement of the shaft 711 by means of the crank system 740. On the shaft there are transmission wheels 741, which by means of cogwheels 742 or of transmission belts, with a factor of Demultiplication equal to the number of pairs of displacement pistons, transmit this movement to the axis 760 on which the cams are profiled 762 for actuating the hot pistons and the axis 761 on which are the cams profiled 763 for the actuation of the cold pistons and the cams 709 for the control of the valves.

Motorul din figura 41 este un motor Ericson-alpha cu 8 perechi de captatori 80. Figura reprezintă o secțiune prin rezervorul cald. Rezervorul rece se găsește într-un plan paralel cu acesta, avînd aceleași dimensiuni, iar captatoarele reci sunt legate cu cele calde prin perechi de conducte încălzitor-recuperator-răcitor, axul lor fiind perpendicular pe planul desenului. Rezervorul 81 are o secțiune octogonală, axul motor 82 fiind situat în centrul cercului circumscris. Tijele 83 ale pistoanelor coincid cu raze ale acestui cerc, și sunt decalate între ele cu un unghi de 45 de grade. La capătul fiecărei tije sunt montați rulmenți care calcă în canalele profilate 85 (pentru pistoanele reci) și 86 (pentru pistoanele calde), frezate în grosimea unei roți 84 montată pe ax (dacă grosimea rezervoarelor este mare, fiecare din cele 2 grupe de pistoane are propria roată de acționare). Agentul termic din rezervoare poate primi (ceda) căldură printr-un sistem de țevi, sau datorită suprafeței mari, în mod direct. Motoarele și pompele de căldură Ericson alpha și Ericson gamma pot fi ^2009-00677-0 3 -09- 2009 utilizate în toate aplicațiile în care se folosesc motoare și pompe de tip Stirling. Mai mult, în aplicațiile cu ciclu Ericson, schimbătoarele de căldură pot fi înlocuite cu 2 lanțuri regeneratorrecuperator Stirling-răcitor.The motor in Figure 41 is an Ericson-alpha engine with 8 pairs of collectors 80. The figure represents a section through the hot tank. The cold tank is located in a plane parallel to it, having the same dimensions, and the cold catchers are connected to the hot ones by pairs of heating-recuperator-cooling pipes, their axis being perpendicular to the drawing plane. Reservoir 81 has an octagonal section, the motor shaft 82 being located in the center of the circumscribed circle. The rods 83 of the pistons coincide with the radii of this circle, and are offset by an angle of 45 degrees. At the end of each rod bearings are mounted which tread in the channels 85 (for cold pistons) and 86 (for hot pistons), milled in the thickness of a wheel 84 mounted on the shaft (if the thickness of the tanks is large, each of the 2 groups of pistons has own drive wheel). The thermal agent in the tanks can receive (give off) heat through a pipe system, or due to the large surface, directly. Ericson alpha and Ericson gamma heat pumps and motors can be used in all applications where Stirling type engines and pumps are used. Furthermore, in Ericson cycle applications, heat exchangers can be replaced with 2 Stirling-cooler regenerator chains.

In figura 43 este prezentată o nouă aplicație a motoarelor de tip Stirling sau Ericson, pentru producerea de energie electrică prin cogenerare. Captatorul cald al motorului (și captatorul de putere la motoarele de tip gamma) este montat în cazanul unei centrale termice 90 pentru încălzire și/sau producerea de apă caldă, sau într-un rezervor 91 alimentat din turul instalației de încălzire, iar captatorul rece într-un rezervor 92 alimentat din returul instalației. Motorul termic 93 este cuplat cu un generator electric, sau bobinele electrice se montează în pereții captatoarelor și ale pistoanelor, alcătuind un motor inelar. In acest fel, o parte din căldura produsă de cazan este utilizată pentru producerea de energie electrică, necesară funcționării instalației de încălzire, iar căldura eliberată izoterm de captatorul rece este reintrodusă în circuitul de încălzire. O schemă similară se obține utilizînd o turbină în colivie (fig. 43B): aerul cald de la ieșirea din turbina 95 este răcit în rezervorul rece 92, preluat de compresorul 94 care îi ridică presiunea, și după ce se încălzește în rezervorul 91 este introdus în turbină unde produce putere pentru a învîrti turbina. De asemenea, pentru acționarea motorului sau a turbinei, pot fi utilizate gazele de ardere (fig.40C).Figure 43 shows a new application of Stirling or Ericson type engines for cogeneration electricity generation. The engine's heat sensor (and the power sensor for gamma-type motors) is mounted in the boiler of a thermal power station 90 for heating and / or hot water production, or in a tank 91 powered by the heating system flow, and the cold sensor in - a tank 92 fed from the return of the plant. The heat engine 93 is coupled with an electric generator, or the electric coils are mounted in the walls of the collectors and pistons, forming a ring motor. In this way, part of the heat produced by the boiler is used for the production of electricity, necessary for the operation of the heating system, and the heat released isothermally by the cold sensor is reintroduced into the heating circuit. A similar scheme is obtained using a turbine in the cage (fig. 43B): the hot air from the outlet of the turbine 95 is cooled in the cold tank 92, taken by the compressor 94 which raises its pressure, and after heating in the tank 91 is introduced in the turbine where it produces power to turn the turbine. Also, for the operation of the engine or turbine, the combustion gases can be used (fig. 40C).

22. Turbina în colivie este și ea descrisă în cererea de brevet W02008/094058. In cadrul sistemului termodinamic al casei energy++ acest dispozitiv e folosit pentru recuperarea căldurii din rezervorul stratificat, după ce cea mai mare parte a acesteia a fost extrasă cu motoare Stirling. De asemenea, această turbină, funcționînd cu debit mare, la diferențe mici de temperatură și de presiune între intrare și ieșire, în combinație cu un compresor izoterm, poate pune în mișcare sistemul de ventilație și poate extrage căldura din aerul evacuat din clădire. In fig.44 este prezentată o secțiune printr-o turbină ale cărei palete statorice 448 și rotorice 446 sunt confecționate din cîte două segmente de tablă (intradosul și extradosul paletei), care după ce sunt profilate, se sudează între ele pe cele două margini. In interiorul paletelor se introduc tijele metalice 447, respectiv 445, cu secțiune circulară, iar paletele se fixează de aceasta prin sudură în puncte. Capetele filetate ale acestor tije se introdc în orificiile 444 executate în coranele statorice 441, respectiv rotorice 442 și după ce sunt bine întinse, se fixează cu piulițe sau prin sudură. Spațiul 443 dintre cele două coloane, respectiv dintre paletele rotorice și cele statorice trebuie să fie cît mai mic. Apoi, cele două perechi de coroane se montează pe cîte un rulment.22. The turbine in the cage is also described in patent application W02008 / 094058. In the thermodynamic system of the energy ++ house, this device is used to recover heat from the stratified tank, after most of it was extracted with Stirling engines. Also, this turbine, operating at high flow, at small differences in temperature and pressure between inlet and outlet, in combination with an isothermal compressor, can start the ventilation system and extract heat from the air discharged from the building. Fig. 44 shows a section through a turbine whose stator blades 448 and rotor blades 446 are made of two segments of sheet (the soffit and the extruder of the pallet), which, after being profiled, weld between them on the two edges. Inside the pallets are inserted the metal rods 447, respectively 445, with circular section, and the pallets are fixed by welding in points. The threaded ends of these rods are inserted into the openings 444 executed in the stator crowns 441, respectively rotor 442 and after they are tightened, they are fastened with nuts or by welding. The space 443 between the two columns, respectively between the rotor and stator pallets, must be as small as possible. Then, the two pairs of crowns are mounted on each bearing.

Dacă coroanele rotorice se construiesc sub forma unui lanț cu zale 450, montate pe roțile motoare 451, mișcarea paletelor rotorice 454, 456 se va desfășură pe două suprafețe plane paralele, iar turbina devine o turbină cu două trepte, un adevărat “zid” ce poate fi așezat în fața vînturilor, sau a altor curenți de aer. Captatorul eolian din figura 44B are paletele rotorice așezate pe stîlpii de susținere 458. Paletele din prima treaptă captează curenții de aer de pe o suprafață plană verticală și îi dirijează spre prima treaptă rotorică, împingînd paletele în jos. A doua treaptă statorică deviază curenții de la ieșirea primului plan rotoric, astfel încît treapta a doua să fie acționată în același sens.If the rotor crowns are built in the form of a chain with chains 450, mounted on the drive wheels 451, the movement of the rotor blades 454, 456 will be carried out on two parallel flat surfaces, and the turbine becomes a turbine with two steps, a true "wall" that can be placed in front of the winds, or other currents of air. The wind turbine in figure 44B has the rotor blades located on the support pillars 458. The first stage blades capture air currents from a vertical flat surface and direct them to the first rotor stage, pushing the blades down. The second stator step deflects the currents from the exit of the first rotor plane, so that the second step is acting in the same direction.

23. Acumulator stratificat. Folosirea acumulatoarelor de căldură cu stratificare (în care, datorită efectului gravitațional, fluidul de lucru se depune în straturi cu temperaturi ordonate crescător spre partea superioară a rezervorului) oferă posibilitatea folosirii eficiente a generatoarelor Stirling în regim de cogenerare. în figura 45A, în rezervorul cald 45a se montează captatoarele calde a unui baterii de generatoare Stirling, la înălțimi diferite. Datorită stratificării fluidului din rezervor, aceste generatoare vor funcționa la temperaturi de absorbție diferite. în rezervorul rece 45c se realizează o stratificare identică. Ca urmare, căldura preluată de la sursa caldă 45d este cedată treptat generatoarelor Stirling, apoi, la o temperatură inferioară unui acumulator sau schimbător de căldură 45b, intră cu o temperatură redusă în rezervorul rece 45c, unde recuperează toată căldura cedată de captatoarele reci și reintră în sursa caldă. în cazul în care agentul caloportor este gazos, el poate fi pus în mișcare de un compresor 45f, care realizează și o ridicare a temperaturii agentului (figura 45B). în acest fel, instalația devine o pompă de căldură care prin compresorul 45f transformă energia mecanică în căldură, pe care o cedează, împreună cu căldura recuperată de la captatoarele23. Laminated battery. The use of stratified heat accumulators (in which, due to the gravitational effect, the working fluid is deposited in layers with temperatures ascending to the top of the tank) offers the possibility of efficient use of the Stirling generators in cogeneration regime. In figure 45A, in the hot tank 45a the hot collectors of a Stirling generator battery are mounted at different heights. Due to the stratification of the fluid in the tank, these generators will operate at different absorption temperatures. In the cold tank 45c an identical stratification is performed. As a result, the heat taken from the hot source 45d is gradually transferred to the Stirling generators, then, at a lower temperature than a battery or heat exchanger 45b, enters with a reduced temperature in the cold tank 45c, where it recovers all the heat transferred by the cold captors and enters again. in the hot source. If the heat transfer agent is gaseous, it can be started by a compressor 45f, which also raises the temperature of the agent (figure 45B). In this way, the installation becomes a heat pump which by means of the compressor 45f converts the mechanical energy into the heat, which it transfers, together with the heat recovered from the collectors.

<x-2 Ο Ο 9 - Ο Ο 6 7 7 - Ο 3 -09- 2009 reci din rezervorul 45c, captatoarelor calde din rezervorul 45a. Energia rămasă este recuperată în întregime în detentorul 45e (turbină, sau detentor cu piston)<x-2 Ο Ο 9 - Ο Ο 6 7 7 - Ο 3 -09- 2009 cold from tank 45c, to hot traps from tank 45a. The remaining energy is fully recovered in the 45e holder (turbine, or piston holder)

24. Pompă de căldură termomecanică. Față de instalațiile frigorifice și pompele de căldură clasice, la care creșterea presiunii din vaporizator pînă la presiunea de condensare se realizează mecanic, cu ajutorul unui compresor, iar căldura cedată sursei calde (sau disipată în mediul ambiant în cazul instalațiilor frigorifice) provine în mare parte din comprimarea mecanică a agentului de lucru, la pompele termomecanice, o parte mai mică sau mai mare din această comprimare se realizează prin pulverizarea într-un mediu de vapori supraîncălziți a unei cantități suplimentare de agent frigorific în stare lichidă și prin aport de căldură din exterior. Agentul frigorific suplimentar introdus prin pulverizare în timpul comprimării, descrie același ciclu de funcționare cu agentul aflat deja în circuit, dar cu o diferență de temperatură mai mică între temperatura de condensare și cea de vaporizare, deci cu o eficiență mai mare.24. Thermomechanical heat pump. Compared to conventional refrigeration systems and heat pumps, where the pressure increase from the vaporizer to the condensation pressure is achieved mechanically, with the help of a compressor, and the heat transferred to the hot source (or dissipated in the environment in the case of refrigeration systems) comes largely from from the mechanical compression of the working agent, to the thermomechanical pumps, a smaller or greater part of this compression is realized by spraying in an environment of superheated vapors of an additional quantity of refrigerant in liquid state and by heat supply from the outside . The additional refrigerant introduced by the spray during compression, describes the same operating cycle as the agent already in the circuit, but with a lower temperature difference between the condensation temperature and the vaporization temperature, so with greater efficiency.

în cererea internațională de brevet W02008/094058 este descris un compresor cu pulverizator, care datorită pulverizării de agent frigorific lucrează după un ciclu adiabat-izocor și poate fi utilizat în pompele de căldură termomecanice. în exemplele următoare vom descrie alte pompe termomecanice, care utilizează compresoare la volum constant.In the international patent application W02008 / 094058 a sprayer compressor is described, which due to the spray of the refrigerant agent works after an adiabatic-isochronous cycle and can be used in thermomechanical heat pumps. In the following examples we will describe other thermomechanical pumps, which use constant volume compressors.

în figura 46A este descrisă o instalație frigorifică cu pompă termomecanică. Instalația (compusă din vaporizatorul 46b, amplasat în spațiul care trebuie răcit, la temperatura TI, condensatorul 46a, amplasat în mediul ambiant, cu temperatura TO, detentorul 46c și compresorul termomecanic, amplasat de asemenea, în mediul ambiant) este identică cu o instalație din stadiul actual al tehnicii, la care compresorul mecanic este înlocuit cu unul termomecanic, compus din compresorul cu piston 46d și compresoarele la volum constant 46e, legate în lanț (fiecare cilindru este prevăzut cu un circuit de comutare, care permite ca admisia să se facă cînd pe o față, cînd pe cealaltă a pistonului, iar evacuarea să se facă de pe fața opusă ; în acesz fel, gazul admis în cilindru din cilindrul anterior la o semicursă, este evacuat în cilindrul următor în cealaltă semicursă a pistonului). Volumele tuturor cilindrilor compresorului la volum constant sunt egale între ele și sunt egale cu volumul cilindrului compresorului mecanic.Figure 46A depicts a refrigeration plant with a thermomechanical pump. The installation (composed of the vaporizer 46b, located in the space to be cooled, to the temperature of TI, the condenser 46a, located in the environment, with temperature TO, the holder 46c and the thermomechanical compressor, also located in the environment) is identical to an installation from the present state of the art, at which the mechanical compressor is replaced by a thermomechanical one, composed of the piston compressor 46d and the constant volume compressors 46e, connected in the chain (each cylinder is provided with a switching circuit, which allows the intake to be made when on one side, when on the other side of the piston, and the discharge is made on the opposite side; in this way, the gas admitted in the cylinder from the previous cylinder at one half stroke, is discharged into the next cylinder in the other half stroke of the piston). The volumes of all the cylinders of the compressor at constant volume are equal to each other and are equal to the volume of the cylinder of the mechanical compressor.

Compresorul 46d are o dublă funcționalitate: în prima fază extrage vapori (aceștia pot fi saturați, suprasaturați, sau supraîncălziți) cu presiunea pl (fig.46C) din vaporizator și împinge vaporii de pe cealaltă față a pistonului (cu presiunea p2) în condensator (de preferat, după o ușoară supracomprimare pînă la o presiune p3, care duce la o creștere a temperaturii, peste cea a mediului ambiant). Simultan, pompa de injecție 46f extrage de la ieșirea condensatorului, o cantitate de agent lichid egală cu cantitatea de agent condensată în ciclul anterior, care în regim staționar este egală cu cantitatea rezultată prin condensarea vaporilor introduși într-un ciclu (menținînd în acest fel, o presiune constantă în condensator) și o pulverizează foarte fin în toată masa de vapori supraîncălziți din cilindrii compresorului la volum constant, unde se evaporă instantaneu. Vaporii din acești cilindrii, pe de o parte sunt răciți și comprimați (prin introducerea de agent suplimentar), pe de altă parte sunt încălziți și li se ridică presiunea prin absorbție de căldură din mediul ambiant. în a doua fază, mișcarea de întoarcere a pistonului se face simultan cu deplasarea pistoanelor din lanțul de cilindrii cu dublu efect ai compresorului la volum constant. Această deplasare se face în circuit închis, cu suma nulă a presiunilor, consumul de energie mecanică fiind doar cel pentru învingerea frecărilor. în urma acestui ciclu, vaporii aspirați în prima fază trec în al doilea cilindru, vaporii din lanțul de cilindrii avansează cîte un pas, iar vaporii din ultimul cilindru trec în cilindrul compresorului mecanic. Sensul deplasării este asigurat la primul cilindru de supapele de sens 46g, iar la ceilalți cilindrii, comutarea feței active a pistonului se face cu supape de comutație, cu sertărașe, sau cu ventile cu 3 căi 46h. Mișcarea tuturor pistoanelor, precum și închidereadeschiderea supapelor și a ventilelor cu 3 căi este coordonată de un lanț cinematic comandat de un ax cu came profilate (asemănător celui cu care sunt echipate motorele Stirling, descris în cererea de brevet W02008/094058). Prin spălarea pereților cilindrilor compresorului la volum constant de un curent de aer 46k, cu circulație naturală sau forțată, se poate produce aer rece pentru instalația de ^-2009-00677-0 3 -09- 2009 climatizare, sau se poate răci un agent termic pentru a realiza sursa rece a unui motor care recuperează o parte din lucrul mecanic consumat de pompa de căldură.The compressor 46d has a dual functionality: in the first phase it extracts vapors (they can be saturated, super-saturated, or overheated) with the pressure pl (fig. 46C) from the evaporator and pushes the vapor from the other side of the piston (with pressure p2) into the condenser ( preferably, after a slight over-compression up to a pressure p3, which leads to an increase in temperature, above that of the environment). At the same time, the injection pump 46f extracts from the condenser outlet an amount of liquid agent equal to the amount of condensed agent in the previous cycle, which in steady state is equal to the amount resulting from condensation of the vapors introduced into a cycle (thus maintaining, constant pressure in the condenser) and sprays it very fine throughout the mass of superheated vapors in the compressor cylinders at constant volume, where it evaporates instantly. The vapors in these cylinders, on the one hand, are cooled and compressed (by the introduction of an additional agent), on the other hand they are heated and the pressure is absorbed by heat absorption from the environment. In the second phase, the return movement of the piston is made simultaneously with the displacement of the pistons in the chain of double-acting cylinders of the compressor at constant volume. This displacement is made in the closed circuit, with the null sum of the pressures, the mechanical energy consumption being only the one to overcome the friction. Following this cycle, the inhaled vapors in the first phase pass into the second cylinder, the vapors in the cylinder chain advance one step, and the vapors in the last cylinder pass into the mechanical compressor cylinder. The direction of movement is ensured in the first cylinder of the 46g direction valves, and in the other cylinders, the switching of the active face of the piston is done with switching valves, with drawers, or with the 3-way valves 46h. The movement of all pistons, as well as the closing of the opening of the 3-way valves and valves, is coordinated by a kinematic chain controlled by a shaft with profiled cams (similar to the one with which the Stirling engines are equipped, described in patent application W02008 / 094058). By washing the walls of the compressor cylinders at a constant volume of 46k airflow, with natural or forced circulation, cold air can be produced for the air conditioning system, or a thermal agent may be cooled. to achieve the cold source of an engine that recovers some of the mechanical work consumed by the heat pump.

în funcție de diferența de temperatură interior-exterior, de viteza de desfășurare a procesului și de caracteristicile agentului și a componentelor instalației, procesul se poate desfășura după o curbă adiabat-izotermă, pe curba de saturație, sau pe o politropă (fig. 46C, curba 1-2-3-4-5). Dacă pulverizarea este continuă, vaporii suplimentari formează o pompă de căldură suplimentară, a căror comportare medie este sugerată de curba 1-2-3-6 (o descriere exactă nu e posibilă, întrucît scara de reprezentare a volumului specific variază o dată cu variația cantității de agent). Compresorul 46d are sarcina să mențină în condensator presiunea necesară condensării vaporilor, lucrul mecanic efectuat fiind egal cu suprafața hașurată din figura 46C (multiplicată cu un coeficient ce depinde de cantitatea de agent pulverizată; aria echivalentă este agală cu aria 2-3-4-7-2, echivalentul mecanic al căldurii extrase pentru a devia corba de la circuitul 4-7 la circuitul 4-3-2). El trebuie să facă același lucru și pentru vaporii suplimentari, consumînd un lucru mecanic suplimentar (suprafața dublu hașurată). Lucrul mecanic executat de acest tip de compresor este mai mare decît al unui compresor clasic, datorită volumului mai mare de vapori din circuit, dar viteza dc transfer a căldurii și eficiența sunt mai mari. Eficiența pompei este cu atît mai mare cu cît temperatura de condensare este mai apropiată de temperatura critică a agentului frigorific.Depending on the difference of the inside-outside temperature, the speed of the process and the characteristics of the agent and the components of the installation, the process can be carried out after an adiabatic-isothermal curve, on the saturation curve, or on a polytrope (fig. 46C, curve 1-2-3-4-5). If the spraying is continuous, the additional vapors form an additional heat pump, whose average behavior is suggested by the curve 1-2-3-6 (an exact description is not possible, since the scale of representation of the specific volume varies with the variation of the quantity of agent). The compressor 46d has the task of maintaining in the condenser the pressure required to condense the vapors, the mechanical work being equal to the burnt surface of figure 46C (multiplied by a coefficient depending on the amount of sprayed agent; the equivalent area is equal to the area 2-3-4-7 -2, the mechanical equivalent of the heat extracted to deflect the curve from circuit 4-7 to circuit 4-3-2). He must do the same for the additional vapors, consuming one additional mechanical thing (the double hatched surface). The mechanical work performed by this type of compressor is higher than that of a conventional compressor, due to the higher volume of steam in the circuit, but the heat transfer speed and efficiency are higher. The efficiency of the pump is the higher the condensation temperature is closer to the critical temperature of the refrigerant.

Pompa de căldură din figura 46B consumă și mai puțin lucru mecanic. La această pompă, detentorul și compresorul mecanic sunt eliminate, rolul lor fiind preluat de vaporizatorul format dintr-o baterie de cel puțin doi cilindrii 461, care împreună cu cilindrii compresorului la volum constant 46m, formează un lanț continuu, care începe la ieșirea din condensator și se termină la intrarea lui. într-o primă fază, pistonul primului cilindru din vaporizator fiind blocat, prin mișcarea celorlalte pistoane din lanț, vaporii agentului din vaporizator se destind, presiunea scăzînd în trepte de la un cilindru la altul, vaporii existenți inițial în vaporizator intră în compresoarele la volum constant, si sunt comprimați în condensator, fiind consumat lucrul mecanic corespunzător. Vaporii și lichidul din primul cilindru al vaporizatorului suferă în acest fel o destindere politropă, în urma căreia presiunea și temperatura lor scade pînă la temperatura de regim. Simultan, pompa de injecție 46n extrage lichid din toți cilindrii vaporizatorului și îi pulverizează în cilindrii compresorului la volum constant, producând o scădere de presiune suplimentară, și prin evaporarea lichidului rămas, o răcire suplimentară a vaporilor din cilindrii, însoțită de o scădere a temperaturii rezervorului 46p, în care sunt amplasați. După atingerea regimului de funcționare, cel puțin în ultimul cilindru al vaporizatorului nu se mai găsesc decît vapori saturați sau supraîncălziți. Din acest moment, se deschide ieșirea condensatorului și se deblochează pistonul primului cilindru al vaporizatorului, iar lanțul de cilindrii devine un inel închis. Acum, lichidul de la baza condensatorului pătrunde în primul cilindru din vaporizator, împreună cu o cantitate de vapori, lichidul fiind parțial extras de către pompa de injecție, ceea ce provoacă o scădere a presiunii și a temperaturii acestuia și a vaporilor din cilindru. Extragerea de lichid continuă și în următorii cilindrii din vaporizator, astfel încît în primul cilindru din compresor ajund numai vapori saturați, care sunt supuși procesului de comprimare termomecanică, pînă la atingerea temperaturii mediului și a presiunii de condensare corespunzătoare. Reglarea funcționării sistemului se face într-un sens, prin blocarea din cînd în cînd a pistonului primului cilindru și realizarea unei destinderi în vaporizator, iar în celălalt sens prin introducerea de căldură la ieșirea din compresor (rezistența electrică 46q). între vaporizator și compresor poate avea loc un schimb de căldură printr-o circulație de aer 46k, mărind viteza de desfășurare a procesului.The heat pump in Figure 46B consumes even less mechanical work. At this pump, the holder and the mechanical compressor are eliminated, their role being taken over by the vaporizer consisting of a battery of at least two cylinders 461, which together with the cylinders of the constant volume compressor 46m, forms a continuous chain, which starts at the exit of the condenser. and ends at his entrance. In a first phase, the piston of the first cylinder in the evaporator being blocked, by the movement of the other pistons in the chain, the vapors of the agent in the evaporator relax, the pressure decreasing in steps from one cylinder to another, the vapors initially existing in the evaporator enter the compressors at constant volume. , and are compressed in the condenser, the corresponding mechanical work being consumed. The vapor and liquid in the first cylinder of the vaporizer thus undergo a polytrope relaxation, after which their pressure and temperature decrease until the regime temperature. Simultaneously, the injection pump 46n extracts liquid from all cylinders of the evaporator and sprays them into the compressor cylinders at constant volume, producing an additional pressure drop, and by evaporating the remaining liquid, an additional cooling of the vapors in the cylinders, accompanied by a drop in the temperature reserve. 46p, where they are located. After the operating mode is reached, at least in the last cylinder of the vaporizer, only saturated or overheated vapors are found. From this moment, the condenser outlet opens and the piston of the first cylinder of the evaporator is unlocked, and the chain of cylinders becomes a closed ring. Now, the liquid from the base of the condenser enters the first cylinder of the vaporizer, along with a quantity of vapors, the liquid being partially extracted by the injection pump, which causes a drop in its pressure and temperature and the vapor in the cylinder. The liquid extraction continues also in the following cylinders from the vaporizer, so that only saturated vapors arrive in the first cylinder of the compressor, which are subjected to the thermo-mechanical compression process, until the ambient temperature and the corresponding condensation pressure are reached. The regulation of the system operation is done in one direction, by blocking the piston of the first cylinder from time to time and making a relaxation in the vaporizer, and in the other direction by introducing heat at the exit of the compressor (electric resistance 46q). Between the evaporator and the compressor a heat exchange can take place through a 46k air circulation, increasing the speed of the process.

25. Motor termic cu pulverizare. Captatorul cu pulverizare poate fi folosit cu multă eficiență pentru realizarea de motoare termice, datorită posibilității de a modifica rapid temperaturile și presiunile din incinte închise. Reducerea presiunilor este posibilă numai la anumiți agenți termici, întrucît compresia obținută prin scăderea rapidă a temperaturii este, de regulă, compensată de volumul de gaz apărut prin evaporare. Dar scăderea accentuată a temperaturii favorizează, mai ales la captatoarele plate, absorbția rapidă de căldură din mediu, urmată de o creștere importantă a25. Thermal motor with spray. The spray sensor can be used very efficiently for thermal engines, due to the ability to quickly change the temperatures and pressures in enclosures. Pressure reduction is possible only in certain thermal agents, since the compression obtained by the rapid drop in temperature is usually offset by the volume of gas produced by evaporation. But the sharp drop in temperature favors, especially at flat collectors, the rapid absorption of heat from the environment, followed by a significant increase in temperature.

^-2009-00677-0 3 -09- 2009 presiunii. Motorul termic din figura 47 funcționează între temperatura sursei calde (de regulă mediul ambiant) TO și temperatura unei surse reci T2. Compresorul cu piston cu dublu efect 47a este acționat alternativ, de gazul din rezervoarele 47b (pe traseul cu linie continuă) și 47c (pe traseul cu linie întreruptă). în aceste rezervoare, gazul de lucru aflat la o presiune pO, este încălzit de la razele soarelui sau direct din mediu. într-o primă fază, prin deschiderea supapei spre compresor, gazul se destinde după o curbă izotermă (curba 1-2 în diagrama P-V din fîg.47B). în timpul destinderii este absorbită căldură de la sursa caldă. Gazul din compresor, de pe cealaltă față a pistonului, avînd presiunea p2, este împins în cilindrul 47d, izolat termic, amplasat în sursa rece, cu un volum mai mare, unde presiunea pl fiind mai mică, pistonul este împins spre capătul opus al cilindrului, iar gazul existent este împins în condensatorul 47e, aflat inițial la aceeși presiune pl, dar cu tendință de scădere, datorită condensării vaporilor și extragerii de gaz lichefiat. Datorită izolației termice, această destindere se realizează în mod adiadatic (curba 2-3 din diagramă), pînă la presiunea de condensare pl corespunzătoare temperaturii din condensator. Pe perioda acestor destinderi, în cilindrul 47c este pulverizat agent lichid, extras din condensatorul 47d, cu ajutorul pompei de injecție 47f. Vaporii din acest cilindru, aflați inițial în starea 2, sunt recomprimați pînă în starea 1, cu compensarea căldurii de evaporare cu căldura extrasă din mediu (compresie izotermă), în faza a doua, se destinde gazul din cilindrul 47c, iar cel din 47b este comprimat, mișcarea pistoanelor efectuîndu-se în sens invers. Vaporii evacuați din cilindrul 47d, condensează la temperatură și presiune constantă (curba 3-4 din diagramă). Întrucît pulverizarea se face la diferite presiuni, vaporii pulverizați inițial fiind și ei supuși procesului de comprimare, acst proces a fost descris în diagramă de o curbă medie 5-6-1. Vaporii pulverizați efectuează ciclul direct 4-5-6-2-3-4 al cărui efect este realizarea cursei inverse 2-1 a pistonului motor. Lucrul mecanic efectuat de acesta este reprezentat de suprafața 1-2-b-a, cu atît mai mare ci cît pO este mai mare.^ -2009-00677-0 3 -09- 2009 pressure. The heat engine in Figure 47 operates between the temperature of the hot source (usually the environment) TO and the temperature of a cold source T2. The double-acting piston compressor 47a is operated alternatively, by the gas in the tanks 47b (on the continuous line route) and 47c (on the broken line route). In these tanks, the working gas at a pressure pO, is heated from the sun's rays or directly from the environment. In a first phase, by opening the valve to the compressor, the gas extends along an isothermal curve (curve 1-2 in P-V diagram in Fig. 47B). During relaxation, heat is absorbed from the hot source. The gas from the compressor, on the other side of the piston, having the pressure p2, is pushed into the cylinder 47d, thermally insulated, located in the cold source, with a larger volume, where the pressure pl is lower, the piston is pushed to the opposite end of the cylinder , and the existing gas is pushed into the condenser 47e, initially at the same pressure pl, but with a tendency to decrease, due to the condensation of vapors and the extraction of liquefied gas. Due to the thermal insulation, this relaxation is accomplished in an adiabatic manner (curve 2-3 in the diagram), up to the condensing pressure pl corresponding to the temperature in the condenser. During the period of these relaxations, in the cylinder 47c is sprayed liquid agent, extracted from the condenser 47d, by means of the injection pump 47f. The vapors in this cylinder, initially in state 2, are re-compressed until in state 1, with the compensation of the heat of evaporation with the heat extracted from the environment (isothermal compression), in the second phase, the gas from the cylinder 47c is released, and the gas from the 47b is compressed, the pistons moving in the opposite direction. The vapors evacuated from cylinder 47d, condense at constant temperature and pressure (curve 3-4 in the diagram). As the spraying is done at different pressures, the vapors initially sprayed being also subjected to the compression process, this process was described in the diagram of an average curve 5-6-1. The sprayed vapors carry out the direct cycle 4-5-6-2-3-4 whose effect is the achievement of the reverse stroke 2-1 of the engine piston. The mechanical work performed by it is represented by the surface 1-2-b-a, the greater but the greater the pO.

26. Compresor cu supapă intermediară. In figura 48 este prezentat un compresor a cărui utilizare poate fi extrem de utilă la realizarea instalațiilor care utilizează pulverizarea de lichid ca procedeu de răcire și de comprimare. Acest tip de compresor se relizează prin modificarea unui compresor din stadiul actual al tehnicii prin adăgarea în pereții compresorului a unei supape suplimentare 48d, amplasată la o distanță bine determinată față de capac. La un compresor obișnuit, prezența acestei supape duce la comprimarea gazului din compresor pînă la presiunea la care este reglată supapa, evacuarea la această presiune a unei cantități de gaz, iar cînd pistonul 48b ajunge în dreptul supapei, o închide , iar gazul rămas în compresor este comprimat pînă la o presiune superioară. în cazul unui compresor cu pulverizator 48a, supapa 48d este reglată și amplasată în așa fel, îneît vaporii supraîncălziți (punctul 2 din diagrama PV) după ce sunt răciți (punctul 3) prin pulverizare, sunt comprimați pînă la presiunea de condensare (punctul 7), la care supapa se deschide și este evacuată exact cantitatea pulverizată. în figura 48A este prezentat și un exemplu de utilizare a acestui tip de compresor pentru crearea presiunii de funcționare a unui motor termic. Motorul descris funcționează avînd ca agent motor bioxidul de carbon, al cărui punct critic se situează la temperatura de 31 grade Celsius și presiunea de 7,4 MPa. Gazul de lucru se introduce într-un mic compartiment de la capătul compresorului, la tempera mediului mediului, sau, în timpul zilelor însorite, la o temperatură superioară, obținută prin focalizarea asupra cilindrului a razelor solare captate de o oglindă concentratoare. Pe cealaltă față a pistonului presiunea este cea atmosferică. Destinderea se face izoterm, cu absorbție de căldură din mediu (curba 1-2). Pe timpul cursei de întoarcere a pistonului, se pulverizează agent lichid, extras din condensator și răcit (curba 5-6 este o medie). La început, debitul pulverizat este mare, provocînd o răcire accentuată, saturarea vaporilor și scăderea titlului (pînă în punctul 3 de pe diagrama din fig.48B). Vaporii din cilindru sunt comprimați pînă cînd presiunea ajunge egală cu cea din condensator (cît mai aproape de presiunea critică), se deschide supapa intermediară și o cantitate de gaz egală cu cea pulverizată este introdusă în condensatorul 48e, introdus în acumulatorul 48j. După închiderea supapei, comprimarea va fi tot adiabatică, pînă ce pistonul ajunge la capătul cursei, de unde ciclul se reia. Mișcarea pistonului este transformată într-o mișcare de rotație, cu ajutorul rolei de pe căruciorul basculant 48c. Întrucît atît ^-2009-00677-0 3 -09- 200926. Compressor with intermediate valve. Figure 48 shows a compressor whose use can be extremely useful in making installations that use liquid spraying as a cooling and compression process. This type of compressor is realized by modifying a compressor in the present state of the art by adding in the walls of the compressor an additional valve 48d, located at a well-defined distance from the lid. At an ordinary compressor, the presence of this valve leads to compressing the gas in the compressor up to the pressure at which the valve is regulated, the discharge at this pressure of a quantity of gas, and when the piston 48b reaches the valve, it closes it, and the gas remains in the compressor. it is compressed to a higher pressure. In the case of a sprayer compressor 48a, the valve 48d is adjusted and placed in such a way that it overheats the superheated vapors (item 2 in the PV diagram) after they are cooled (item 3) by spraying, they are compressed to the condensing pressure (item 7). , at which the valve opens and the sprayed quantity is exactly discharged. Figure 48A shows an example of the use of this type of compressor to create the operating pressure of a thermal motor. The engine described works with the carbon dioxide as a motor agent, whose critical point is at a temperature of 31 degrees Celsius and a pressure of 7.4 MPa. The working gas is introduced into a small compartment at the end of the compressor, at room temperature, or, during sunny days, at a higher temperature, obtained by focusing on the cylinder of the sun's rays captured by a concentrating mirror. On the other side of the piston the pressure is atmospheric. The relaxation is made isothermal, with heat absorption from the environment (curve 1-2). During the piston return stroke, liquid agent is sprayed, extracted from the condenser and cooled (curve 5-6 is an average). In the beginning, the sprayed flow is high, causing an accentuated cooling, the saturation of the vapors and the decrease of the title (up to point 3 on the diagram in fig.48B). The vapors in the cylinder are compressed until the pressure reaches equal to that of the condenser (as close to the critical pressure), the intermediate valve opens and an amount of gas equal to the sprayed is introduced into the condenser 48e, introduced into the accumulator 48j. After closing the valve, the compression will be still adiabatic, until the piston reaches the end of the stroke, where the cycle resumes. The movement of the piston is transformed into a rotational movement, with the help of the roller on the 48c. Given that ^ -2009-00677-0 3 -09- 2009

destinderea cit și comprimarea se desfășoară la diferențe mari de temperatură și presiune, atît lucrul mecanic produs cit și energia acumulată ating valori însemnate.relaxation and compression are carried out at large differences in temperature and pressure, both the mechanical work produced and the accumulated energy reach significant values.

Prin introducerea supapei intermediare am reușit separarea clară a regimului de motor de regimul de pompă de căldură.By introducing the intermediate valve we managed to clearly separate the engine speed from the heat pump regime.

27. Motor cu injecție frigorifică. Folosind un captator cu dublu efect, motorul prezentat în figura 49 este o combinație a celor descrise în fig. 47 și 48. El este compus dintr-un captator cu dublu efect 110 prevăzut cu 2 supape intermediare 114, montate la aceeași distanță față de cele două capete și cu duzele de pulverizare 113, montate în capacele captatorului. Cursa pistonului 111 se efectuează între două limite 112, care crează la capete un volum mort VI și este comandată electric sau cu came profilate. Captatorul poate primi căldura direct de la un captator solar, atunci cînd este utilizat numai ca motor, sau de la un rezervor cu un agent termic cu circulație forțată, atunci cînd se dorește și obținerea de frig. In prima fază, pistonul se găsește la. unul din capetele captatorului, presiunea gazului din volumul mort fiind p4 (punctul 1 din diagrama P-V, figura 49B), în restul captatorului presiunea fiind p2. In momentul eliberării pistonului, se pulverizează în camera cu presiune scăzută, o cantitate de lichid suficientă să coboare temperatura gazului pînă la temperatura de evaporare (punctul 3 din diagramă). Se obține un amestec suprasaturat, al cărui titlu se alege în așa fel încît după comprimare, gazul să ajungă cît mai aproape de starea de vapori saturați (punctul 4 din diagramă). Sub efectul diferenței de presiune dintre fețele sale, pistonul 111 se deplasează spre capătul opus al captatorului, cu o viteză dependentă de mărimea sarcinii, care să permită o destindere cît mai apropiată de izotermă, deci o absorbție de căldură cît mai accentuată. Pe cealaltă față a pistonului, comprimarea gazului este însoțită de o creștere accentuată a temperaturii, atît darorită lucrului mecanic de comprimare cît și aportului de căldură din exterior, iar gazul atinge presiunea și temperatura de lichefiere (punctul 4 din diagramă, sub temperatura mediului ambiant). Datorită lichidului suplimentar pulverizat, acest punct se atinge mai repede (punctul 5 din diagramă; curba 2-5-4 este trasată la altă scară a volumului specific și nu reflectă temperaturile reale, dar este utilă pentru evaluarea lucrului mecanic consumat de pompa de căldură). Supapa intermediară corespunzătoare, reglată la această presiune, se deschide și lasă vaporii saturați să pătrundă în condensatorul 115. Supapele se montează în așa fel, încît atunci cînd pistonul ajunge în dreptul lor și le închide, cantitatea de vapori pătrunsă în condensator să fie egală cu cantitatea de lichid pulverizată (punctul 4 din diagramă). Pistonul își continuă cursa, comprimînd în continuare vaporii, dar datorită ecartului de temperatură mai mic, curba de comprimare este mai apropiată de o adiabată. La sfirșitul cursei pistonului se ajunge la starea inițială, dar la capătul opus al captatorului și procesul se desfășoară identic în sens invers. Curba reală a ciclului mecanic este 1-2-5-4-1. In condensatorul montat în sursa rece, vaporii condensează cu cedare de căldură, iar lichidul rezultat este extras de pompa de injecție 116 pentru a fi din nou pulverizat. Curba după care se desfășoară ciclul agentului de pulverizare este 6-7-8-2-5-6, lucrul mecanic consumat fiind cel hașurat. Se poate observa că acesta e mai mare decît cîștigul obținut prin coborîrea punctului de funcționare sub temperatura sursei reci, dar cîștigul obținut prin creșterea vitezei de transfer termic poate fi decisiv în alegerea acestei soluții. Motorul funcționează identic și într-o schemă binară, în care lichidul folosit pentru răcirea prin pulverizare este diferit de agentul de lucru.27. Engine with cold injection. Using a dual-effect sensor, the motor shown in Figure 49 is a combination of those described in FIG. 47 and 48. It is composed of a double effect collector 110 provided with 2 intermediate valves 114, mounted at the same distance from the two ends and with the spray nozzles 113, mounted in the collector caps. Piston stroke 111 is between two limits 112, which creates a dead volume VI at the ends and is controlled electrically or with profiled cams. The collector can receive the heat directly from a solar collector, when used only as a motor, or from a tank with a thermal agent with forced circulation, when it is also desired to get cold. In the first phase, the piston is at. one of the ends of the collector, the gas pressure in the dead volume being p4 (point 1 in diagram P-V, figure 49B), in the rest of the collector the pressure is p2. When the piston is released, a sufficient amount of liquid is sprayed into the low pressure chamber to lower the gas temperature to the evaporation temperature (point 3 in the diagram). An oversaturated mixture is obtained, the title of which is chosen in such a way that after compression, the gas reaches as close to the saturated vapor state (point 4 of the diagram). Under the effect of the pressure difference between its faces, the piston 111 travels to the opposite end of the collector, with a speed dependent on the size of the load, which allows a relaxation as close to the isotherm, so an absorption of heat as much as possible. On the other side of the piston, the compression of the gas is accompanied by a sharp increase of the temperature, both due to the mechanical work of compression as well as the heat input from the outside, and the gas reaches the pressure and the temperature of liquefaction (point 4 of the diagram, below the ambient temperature). . Due to the additional liquid spray, this point is reached faster (point 5 in the diagram; curve 2-5-4 is drawn on another scale of the specific volume and does not reflect the actual temperatures, but is useful for evaluating the mechanical work consumed by the heat pump). . The corresponding intermediate valve, adjusted to this pressure, opens and allows the saturated vapors to enter the condenser 115. The valves are mounted in such a way that when the piston reaches them and closes them, the amount of vapor penetrated into the condenser is equal to the amount of liquid sprayed (item 4 in the diagram). The piston continues its course, further compressing the vapor, but due to the lower temperature difference, the compression curve is closer to an adiabatic one. At the end of the piston stroke it reaches the initial state, but at the opposite end of the collector and the process unfolds in the opposite direction. The actual curve of the mechanical cycle is 1-2-5-4-1. In the condenser mounted in the cold source, the vapors condense with heat transfer, and the resulting liquid is extracted from the injection pump 116 to be sprayed again. The curve after which the spray agent cycle takes place is 6-7-8-2-5-6, the mechanical work consumed being the rough one. It can be observed that this is greater than the gain obtained by lowering the operating point below the cold source temperature, but the gain obtained by increasing the thermal transfer rate can be decisive in choosing this solution. The engine also operates in a binary scheme, in which the liquid used for spray cooling is different from the working agent.

Dacă acest captator se montează într-un rezervor cu agent termic cu circulație forțată, motorul poate produce în paralel, o cantitate apreciabilă de frig, în detrimentul lucrului mecanic produs, sau poate să producă numai frig, prin acționarea din exterior a pistonului.If this collector is mounted in a tank with a thermal circulation with forced circulation, the motor can produce, in parallel, an appreciable amount of cold, to the detriment of the mechanical work produced, or it can only produce cold, by acting from the outside of the piston.

28. Motor termic cu rezervor de frig. In funcționarea sistemului termodinamic al casei energy++ pot apărea frecvent situații de epuizare (sau defecțiuni) a surselor de energie și a căldurii stocate. Motorul descris în fig.50 poate funcționa consumînd căldură din mediu (sau din acumulatorul cald, în care, după golire, temperatura e mai mare) și avînd ca sursă rece un rezervor de frig. El se compune din captatorul 121, legat cu evaporatorul 122, prin intermediul ventilului 129, montate în mediul cu temperatura T2 și din rezervorul de frig 124 (o butelie cu agentul de lucru la temperatura TI și presiunea pl, sau ca în figură, un rezervor cu un alt agent, cu capacitate de acumulare mai28. Thermal motor with cold tank. In the operation of the thermodynamic system of the energy ++ house, situations of depletion (or malfunction) of the energy sources and of the stored heat can frequently occur. The motor described in Fig. 50 can operate by consuming heat from the environment (or from the hot accumulator, where, after emptying, the temperature is higher) and having a cold source a cold tank. It consists of the collector 121, connected to the evaporator 122, via the valve 129, mounted in the environment with temperature T2 and the cold tank 124 (a bottle with the working agent at the temperature TI and the pressure pl, or as in the figure, a tank with another agent, with more storage capacity

Ο-2 9 C 9 - O C F 7 7 - 0 3 -09- -0 )9 p mare, la temperatura TI). La deschiderea ventilului, agentul saturat din evaporator pătrunde în captator și deplasează izoterm pistonul pe a cărui față opusă presiunea este pi. Intr-o anumită poziție a pistonului ventilul se închide, oprind pătrunderea agentului. In același moment pistonul capătă o viteză accelerată (prin modificarea profilului camei care o comandă, sau prin înlăturarea sarcinii mecanice). Destinderea devine adiabatică și se desfășoară pînă cînd presiunea din captator devine pl, agentul condensînd pînă la titlul x3. In diagrama T-s din fig,50D au fost figurate atît ciclul descris 1-2-3, cit și alte cicluri posibile: destindere izotermă pînă în punctul 6, urmată de una adiabatică pînă în punctul 8, cu titlul=l, sau destindere izotermă pînă în punctul 7 cu presiunea pl, urmată de răcirea prin pulverizare pînă în punctul 8. In acest moment are loc pulverizarea agentului rece (punctul 5 din diagramă) și începe cursa de întoarcere a pistonului. Pulverizarea nu duce la modificarea temperaturii sau a presiunii agentului din captator, ci numai la atingerea unui titlu x4. Pentru aceasta, masa de agent pulverizată trebuie să fie de atîtea ori mai mare decît masa agentului din captator, de cîte ori este x3 mai mare decît x4 (în figură, de 5 ori). Acest raport este cu atît mai mic cu cît T2 este mai aproape de Tcritic (dacă T2>Tcr, atît x3, cît și x4 pot fi mai mari decît 0.5, iar consumul de agent rece, precum și lucrul mecanic pentru comprimarea lui, scade foarte mult). Pornind din acest punct, comprimarea agentului se face pînă la transformarea lui completă în lichid (punctul 1). Cantitatea de lichid este evacuată și depozitată la această temperatură, sau este introdusă în capătul inferior al evaporatorului. Lucrul mecanic consumat pentru comprimarea agentului este în acest caz, de 6 ori mai mare decît cel realizat prin destinderea adiabatică, dar este mai mic decît cel produs prin destinderea izotermă. Lucrul mecanic util a fost reprezentat hașurat în diagrama din fig. 50C. De fapt, pe timpul comprimării, motorul devine o pompă de căldură care execută simultan 5 cicluri 5-4-1, preluînd de la agentul termic din captator căldura 4-3-b-a pe care o transferă agentului din rezervor. De remarcat, că prin evaporarea agentului de lucru din evaporator, precum și din rezervorul de frig, se consumă căldură, ceea ce duce la scăderea celor două temperaturi, fenomen ce poate fi utilizat pentru producere de frig. Dacă T2 este mai mare decăt temperatura mediului, procesul de răcire 1-5 se desfășoară în două etape: pînă în punctul 10 într-un schimbător de căldură în care se încălzește un agent termic, iar în rezervorul de frig , o etapă mai scurtă 10-5.Ο-2 9 C 9 - O C F 7 7 - 0 3 -09- -0) 9 p sea, temperature TI). When the valve is opened, the saturated evaporator agent enters the collector and moves the piston isotherm on the opposite side of which the pressure is pi. In a certain position of the piston the valve closes, stopping the penetration of the agent. At the same time the piston gains an accelerated speed (by changing the cam profile that controls it, or by removing the mechanical load). The relaxation becomes adiabatic and unfolds until the pressure in the collector becomes pl, the agent condensing to title x3. In the Ts diagram in FIG, 50D have been depicted both the cycle described 1-2-3, as well as other possible cycles: isothermal relaxation to point 6, followed by an adiabatic extension to point 8, with the title = l, or isothermal expansion to in point 7 with the pressure pl, followed by the cooling by spraying to point 8. At this point, the cold agent is sprayed (point 5 in the diagram) and the piston return stroke begins. Spraying does not change the temperature or pressure of the agent in the collector, but only when a title x4 is reached. For this, the mass of the sprayed agent must be so many times greater than the mass of the agent in the collector, whenever it is x3 greater than x4 (in the figure, 5 times). This ratio is even smaller as T2 is closer to Critical (if T2> Tcr, both x3 and x4 can be greater than 0.5, and the consumption of cold agent, as well as the mechanical work for its compression, decreases greatly a lot). Starting from this point, the compression of the agent is done until its complete conversion into liquid (point 1). The amount of liquid is either discharged and stored at this temperature, or is introduced into the lower end of the evaporator. The mechanical work consumed for the compression of the agent is in this case, 6 times greater than that achieved by the adiabatic relaxation, but it is smaller than that produced by the isothermal relaxation. The useful mechanical work was represented in the diagram shown in fig. 50C. In fact, during compression, the engine becomes a heat pump that simultaneously executes 5 cycles 5-4-1, taking from the heat agent of the collector the heat 4-3-b-a that it transfers to the agent in the tank. It should be noted that by evaporating the working agent from the evaporator, as well as from the cold tank, heat is consumed, which leads to the decrease of the two temperatures, a phenomenon that can be used for cold production. If T2 is higher than the ambient temperature, the cooling process 1-5 takes place in two stages: up to point 10 in a heat exchanger in which a thermal agent is heated, and in the cold tank, a shorter step 10 -5.

Procesul se desfășoară similar, atunci cînd T2 este temperatura unei surse calde, iar TI este cea a mediului, sau a unei surse neconvenționale: pe timpul destinderii, motorul extrage căldură din sursa caldă, pentru ca pe timpul comprimării să utilizeze o parte din ea pentru a aduce agentul lichid din rezervor la temperatura sursei calde, cu mare viteză de transfer termic și fără utilizarea unui schimbător de căldură. Este eliminat, de asemenea, și condensatorul pentru lichefierea 3-4.The process is similar, when T2 is the temperature of a hot source, and TI is that of the environment, or of an unconventional source: during firing, the engine extracts heat from the hot source, so that during compression it uses some of it for bring the liquid agent from the tank to the temperature of the hot source, with high heat transfer rate and without the use of a heat exchanger. The condenser for liquefaction 3-4 is also removed.

Dificultatea realizării acestui tip de motor constă în realizarea compresiei 4-1 a vaporilor suprasaturați. Pentru aceasta, la viteze mari, pentru cei mai mulți agenti termici uzuali, materialele din care trebuie realizat pistonul sunt scumpe și durata lor de viață redusă. Pentru rezolvarea acestei probleme, invenția propune utilizarea unui captator suplimentar și a unui agent intermediar, la fel ca în figura 50B. Agentul din captatorul 125 trebuie să fie inactiv față de agentul de lucru, să nu provoace reacții chimice și să nu se dizolve unul în celălalt. După terminarea pulverizării, pistonul captatorului de lucru rămîne în poziția de capăt, dar are loc comprimarea agentului intermediar. Supapa 128 se deschide numai cînd presiunea este mai mare decît cea din captatorul de lucru 121, agentul intermediar pătrunde în captator și îl comprimă indirect. La capătul cursei pistonului, presiunea în captatorul de lucru atinge presiunea p2 și agentul de lucru este comprimat integral, transformîndu-se în lichid și fiind evacuat prin supapa 126. O mică parte din gazul rămas ăn captator este constituită din vapori saturași ai agentului de lucru. Temperatura agentului intermediar trebuie să fie și să rămînă cel puțin egală cu cea a agentului de lucru, pentru ca transformarea să fie adiabatică. După evacuarea lichidului agentul intermediar se destinde în captatorul suplimentar, revenind la presiunea pl și temperatura inițială și recuperînd lucrul mecanic consumat pentru comprimare. Acum pistonul 127 execută o cursă completă, evacuînd agentul intermediar într-o instalație de reciclare, apoi reintroducînd agent de lucru cu presiunea pl.The difficulty of making this type of engine is the 4-1 compression of the supersaturated vapors. For this reason, at high speeds, for most of the usual thermal agents, the materials from which the piston must be made are expensive and their life short. To solve this problem, the invention proposes the use of an additional collector and an intermediate agent, as in Figure 50B. The agent in the collector 125 must be inactive to the working agent, not cause chemical reactions and not dissolve in each other. After the spraying is completed, the working collector piston remains in the end position, but the compression of the intermediate agent takes place. Valve 128 opens only when the pressure is higher than that of the working catch 121, the intermediate agent enters the catch and indirectly compresses it. At the end of the piston stroke, the pressure in the working collector reaches the pressure p2 and the working agent is completely compressed, turning into liquid and being evacuated through valve 126. A small part of the gas remaining in the collector is made up of saturated vapors of the working agent. . The temperature of the intermediate agent must be and remain at least equal to that of the working agent, so that the transformation is adiabatic. After the liquid is discharged, the intermediate agent relaxes in the additional collector, returning to the pl pressure and the initial temperature and recovering the mechanical work consumed for compression. Now the piston 127 runs a full stroke, evacuating the intermediate agent to a recycling facility, then re-introducing the working agent at the pressure pl.

Claims (36)

REVENDICĂRI 1. Clădire de locuit, sau cu altă destinație, denumită casă energy++, dotată cu o suprastructură suplimentară construită în jurul clădirii propriuzise, independentă de aceasta, cu fundație proprie, cu rolul de a prelua:1. Residential building, or other destination, called energy ++ house, equipped with an additional superstructure built around the building itself, independent of it, with its own foundation, with the role of taking over: - o parte din greutatea acoperișului- part of the weight of the roof - o parte din elementele clădirii care facilitează formarea punților termice- part of the building elements that facilitate the formation of thermal bridges - o parte din suprafețele vitrate- part of the glazed surfaces - elementele de decorare ale fațadelor- the decoration elements of the facades - o anvelopă termică suplimentară, separată de anvelopa clădirii printr-un strat de aer intermediar- an additional thermal tire, separated from the building tire by an intermediate air layer - un sistem de bariere solare format între stîlpii și grinzile suprastructurii suplimentare- a system of solar barriers formed between the pillars and the beams of the additional superstructure - dispozitivele utilizate pentru captarea energiei solare caracterizată prin aceea că posedă un sistem de reglare a temperaturii din stratul intermediar și un sistem termodinamic care captează energie din barierele solare și energie geotermică din sol, precum și energie din alte surse, pe care o transferă unor acumulatoare stratificate sau unor acumulatoare chimice pentru a o transforma atunci cînd e necesar, sau atunci cînd eficiența este maximă, în energie electrică, producînd prin cogenerare căldura necesară încălzirii spațiului interior și al apei menajere- devices used for capturing solar energy characterized by having a temperature control system in the intermediate layer and a thermodynamic system that captures energy from solar barriers and geothermal energy from the ground, as well as energy from other sources, which it transfers to accumulators stratified or chemical accumulators to convert it when necessary, or when efficiency is maximum, into electricity, producing by cogeneration the heat needed to heat the interior space and the domestic water. 2. Casă energy++ conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, o parte din elementele transparente ale suprafețelor vitrate se montează pe suprastructura interioară, iar celelalte pe suprastructura exterioară, spațiul dintre ele comunicînd cu stratul de aer intermediar2. Energy ++ house according to claim 1, characterized in that part of the transparent elements of the glazed surfaces is mounted on the inner superstructure and the other on the outer superstructure, the space between them communicating with the intermediate air layer. 3. Casă energy++ conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, sistemul de climatizare conține o pompă de căldură ce extrage căldură din partea superioară a stratului de aer intermediarEnergy ++ house according to claim 1, characterized in that the air conditioning system contains a heat pump that extracts heat from the upper part of the intermediate air layer. 4. Material multistrat cu bariere gazoase peliculare, utilizat la anveloparea termică a caselor energy++, conform revendicării 1, precum și pentru alte aplicații, caracterizat prin aceea că distanța dintre straturile suport poate fi modificată cu ajutorul unor dispozitive ce modifică distanța dintre straturile protectoare (figura 4), modificînd în acest fel cantitatea de aer din interior4. Multilayer material with film gaseous barriers, used in the thermal enveloping of energy ++ houses, according to claim 1, as well as for other applications, characterized in that the distance between the support layers can be changed by means of devices that change the distance between the protective layers (figure 4), thus changing the amount of air inside 5. Procedeu de reducere a transferului de căldură prin canalele de ventilație în perioadele de staționare, utilizat la vehicularea intermitentă a aerului din anvelopa termică a caselor energy++, conform revendicării 1, precum și pentru alte aplicații, caracterizat prin aceea că pe una din laturile canalului se fixează un material multistrat cu bariere gazoase, cu suprafața aproximativ egală cu secțiunea canalului, din straturi suport flexibile, astfel încît atunci cînd prin canal trece un curent de gaz, straturile suport se deformează lăsînd să treacă acest gaz, pentru ca la viteză nulă a gazului, straturile suport să revină în poziția inițială, obturînd termic canalul5. Process for reducing the heat transfer through the ventilation channels during the stationary periods, used for intermittent air conveyance of the thermal envelope of the energy ++ houses, according to claim 1, as well as for other applications, characterized in that one of the sides of the channel a multilayer material with gas barriers, with the surface approximately equal to the section of the channel, is fixed from flexible support layers, so that when a gas current passes through the channel, the support layers are deformed letting this gas pass, because at zero speed it of the gas, the support layers return to their initial position, thermally sealing the channel 6. Procedeu de anvelopare termică a caselor energy++, conform revendicării 1, precum și a altor tipuri de clădiri, caracterizat prin aceea că anvelopa este realizată din blocuri de materiale termoizolante, care pot culisa pe suporții pe care sunt montate, vehiculînd în acest fel aer între diferite straturi ale anvelopei, precum și între anvelopă și barierele solare, prin canale de ventilație obturate termic, închise la capete de supape plate6. Thermal enveloping process of energy ++ houses, according to claim 1, as well as other types of buildings, characterized in that the tire is made of blocks of heat-insulating materials, which can slide on the supports on which they are mounted, thus transporting air. between different layers of the tire, as well as between the tire and the solar barriers, through thermally sealed ventilation channels, closed at the ends of flat valves 7. Procedeu de anvelopare termică a caselor energy++, conform revendicării 1, precum și a altor tipuri de clădiri, caracterizat prin aceea că anvelopa este realizată din bariere multistrat cu distanțieri de grosime variabilă, ale căror straturi protectoare sunt supuse unor mișcări intermitente, vehiculînd în acest fel aer între diferite straturi ale anvelopei, precum și între anvelopă și barierele solare, prin canale de ventilație obturate termic, închise la capete de supape plate7. Thermal enveloping process of energy ++ houses, according to claim 1, as well as of other types of buildings, characterized in that the tire is made of multilayered barriers with varying thickness distances, whose protective layers are subjected to intermittent movements, moving in this kind of air between the different layers of the tire, as well as between the tire and the solar barriers, through thermally sealed ventilation channels, closed at the ends of flat valves 8. Procedeu de ventilare prin “pereți poroși” a caselor energy++, conform revendicării 1, precum și a altor tipuri de clădiri, caracterizat prin aceea că viteza de deplasare a aerului rece spre interior, este în așa fel reglată, încît la o temperatură interioară și una exterioară date, temperatura straturilor succesive de material să rămînă neschimbată c^-2 Ο Ο 9 ~ Ο Ο 6 7 7 - Ο 3 “09- 20098. The process of ventilation by "porous walls" of the energy ++ houses, according to claim 1, as well as of other types of buildings, characterized in that the speed of movement of the cold air inwards, is so regulated, that at an internal temperature and one external data, the temperature of the successive layers of material to remain unchanged c ^ -2 Ο Ο 9 ~ Ο Ο 6 7 7 - Ο 3 "09- 2009 9. Procedeu de reducere a pierderilor de căldură convective prin suprafețele vitrate ale caselor energy++, conform revendicării 1, precum și a altor tipuri de clădiri, caracterizat prin aceea că între foile de geam se montează plase succesive confecționate din fire metalice subțiri, ale căror porțiuni perimetrale se încastrează într-o ramă izolatoare9. Process for reducing convective heat losses through the glass surfaces of energy ++ houses, according to claim 1, as well as other types of buildings, characterized in that successive nets made of thin metal wires, whose portions are mounted between the sheets the perimeters are embedded in an insulating frame 10. Procedeu de reducere a pierderilor de căldură prin suprafețele vitrate ale caselor energy++, conform revendicării 1, precum și a altor tipuri de clădiri, caracterizat prin aceea că foile de geam sunt înlocuite de un sistem de lentile convergente și divergente, prin care se reduce suprafața neizolatoare prin care fluxul de lumină pătrunde în interior10. Process for reducing heat losses through the glass surfaces of energy ++ houses, according to claim 1, as well as other types of buildings, characterized in that the sheets of glass are replaced by a system of convergent and divergent lenses, by which they are reduced. the non-insulating surface through which the light flux enters the interior 11. Element radiant utilizat pentru încălzirea caselor energy++, conform revendicării 1, precum și a altor tipuri de clădiri, caracterizat prin aceea că se realizează sub formă de panouri din materiale cu capacitate ridicată de acumulare a căldurii, în care se inserează o rețea de bare, fire, platbenzi metalice, sudate la o placă colectoare, care la rîndul ei este în contact intim cu o conductă prin care trece un agent termic11. Radiant element used for heating energy houses Energy ++, according to claim 1, as well as other types of buildings, characterized in that they are made in the form of panels of materials with high heat accumulation capacity, in which a bar network is inserted. , wires, metal plates, welded to a collecting plate, which in turn is in close contact with a pipe through which a thermal agent passes 12. Dispozitiv de acționare pentru deplasarea blocurilor de izolație mobile și a straturilor protectoare ale barierelor multistrat cu distanțieri de grosime variabilă ale caselor energy++, conform revendicării 1, pentru acționarea unor mecanisme ale sistemului termodinamic ale acestor clădiri, precum și pentru alte aplicații, caracterizat prin aceea că se compune dintr-un cilindru sau un captator plat în care culisează un piston echipat pe una sau pe ambele fețe cu o armătură metalică și avînd montat la unul sau la ambele capete un circuit magnetic cu un întrefier cu secțiunea aproximativ egală cu secțiunea acestei armături și un sistem de perii colectoare (fig. 13); atunci cînd pistonul ajunge la capătul respectiv, armătura metalică de pe piston pătrunde în întrefierul circuitului magnetic, mărind intensitatea fluxului său magnetic; totodată armătura calcă pe periile colectoare, producînd apariția unui curent electric alcărui sens este asfel ales îneît prin interacțiunea cu cîmpul magnetic să producă o forță care să deplaseze pistonul în sens contrar12. An actuator for moving the movable insulation blocks and the protective layers of the multilayer barriers with variable thickness spacing of the energy ++ houses, according to claim 1, for actuating some mechanisms of the thermodynamic system of these buildings, as well as for other applications, characterized by that it is composed of a flat cylinder or a collector in which a piston fitted on one or both sides with a metal reinforcement slides and having mounted on one or both ends a magnetic circuit with an air gap with a section approximately equal to the section of this fittings and a system of collecting brushes (fig. 13); when the piston reaches the respective end, the metallic reinforcement on the piston enters the air gap of the magnetic circuit, increasing the intensity of its magnetic flux; at the same time the reinforcement treads on the collecting brushes, producing the appearance of an electric current whose direction is thus chosen by the interaction with the magnetic field to produce a force that moves the piston in the opposite direction 13. Dispozitiv pentru răcirea agenților termici din sistemul termodinamic al caselor energy++. conform revendicării 1, precum și din alte sisteme termodinamice, caracterizat prin aceea că se compune dintr-un cilindru sau un captator plat cu dublu efect, cu axa orizontală, în care culisează un piston avînd partea inferioară retezată; etanșeitatea dintre cele două camere este asigurată de un strat de lichid care acoperă partea inferioară a pistonului13. Device for cooling the thermal agents in the thermodynamic system of energy ++ houses. according to claim 1, as well as from other thermodynamic systems, characterized in that it consists of a double-acting flat cylinder or collector with a horizontal axis, in which a piston having the lower part is slid; the seal between the two chambers is provided by a layer of liquid covering the lower part of the piston 14. Sistem termodinamic pentru valorificarea surselor de energie disponibile ale caselor energy+ +, conform revendicării 1, precum și din alte amplasamente, caracterizat prin aceea că se compune din:14. Thermodynamic system for capitalizing on the available energy sources of energy + + houses, according to claim 1, as well as from other sites, characterized in that it consists of: - o serie de captatori de energie cu nivele diferite de temperatură, care printr-un sistem de țevi, fac schimb termic cu două rezervoare stratificate; în cele două rezervoare se mai montează captatoarele unor motoare Stirling și Ericson, precum și elemente de captare ale unor pompe de căldură termomecanice- a series of energy collectors with different temperature levels, which through a system of pipes, heat exchange with two stratified tanks; Stirling and Ericson engines are also installed in the two tanks, as well as elements for the capture of thermal-mechanical heat pumps. - un circuit în care agentul termic se încălzește în unul sau mai multe captatoare solare, apoi se răcește în rezervorul stratificat cald, într-un schimbător de căldură ce recuperează căldura rămasă și o transferă unui gaz pentru a acționa o turbină în colivie, apoi într-un captator geotermic, după care se încălzește în rezervorul stratificat rece, pentru a reveni în captatoarele solare- a circuit in which the heat agent is heated in one or more solar collectors, then cooled in the warm stratified reservoir, in a heat exchanger that recovers the remaining heat and transfers it to a gas to actuate a turbine in the cage, then in - a geothermal collector, then heated in the cold stratified reservoir, to return to the solar collectors - un al doilea circuit, compus dintr-o pompă de căldură termomecanică care preia căldură din rezervoarele stratificate și din captatoarele solare pentru a o ceda unui acumulator de căldură- a second circuit, composed of a thermomechanical heat pump that takes heat from the stratified tanks and from the solar collectors to transfer it to a heat accumulator - un circuit care evacuează căldura dintr-un acumulator de frig, ori de cîte ori există o sursă exterioară mai rece: aerul atmosferic sau captatorul geotermic- a circuit that discharges heat from a cold accumulator, whenever there is a colder outside source: atmospheric air or geothermal collector - surse auxiliare de energie: panouri fotovoltaice, turbine eoliene, cazane, rezistențe electrice folosite pentru supraîncălzirea rezervorului cald, sau răcirea celui rece- auxiliary sources of energy: photovoltaic panels, wind turbines, boilers, electric resistors used to overheat the hot tank, or cool the cold one - unul sau mai multe motoare Stirling și Ericson care produc energie electrică preluînd căldură din acumulatorul cald și cedînd energia rămasă acumulatorului rece- one or more Stirling and Ericson engines that produce electricity by taking heat from the hot battery and transferring the remaining energy to the cold battery - sisteme de țevi care preiau căldură din rezervoare pentru încălzire și apă menajeră £Κ-2 Ο Ο 9 - Ο Ο 6 7 7 - Ο 3 -09- 2009- Pipe systems that take heat from tanks for heating and domestic water £ Κ-2 Ο Ο 9 - Ο Ο 6 7 7 - Ο 3 -09- 2009 15. Procedeu de reducere a pierderilor de căldură din sistemele termodinamice conform revendicării 14, precum și din alte sisteme bazate pe concentrarea radiațiilor prin oglinzi și lentile convergente, caracterizat prin aceea că elementele captatoare nu se mai montează în focar, ci într-o incintă bine izolată din punct de vedere termic, în care radiațiile pătrund printr-o fantă îngustă sau printr-un tub optic, după ce au fost deviate de o oglindă montată în focar15. Process for reducing heat losses from the thermodynamic systems according to claim 14, as well as from other systems based on the concentration of radiation by mirrors and converging lenses, characterized in that the captive elements are no longer mounted in the focus, but in a well enclosure. thermally insulated, where the radiation penetrates through a narrow slot or through an optical tube, after they have been deflected by a mirror mounted in the focal point 16. Captator de energie geotermică din componența sistemelor termodinamice conform revendicării 14, precum și din alte sisteme, caracterizat prin aceea că se compune dintr-o placă cu capacitate mare de acumulare a căldurii, spre care energia geotermică este condusă de o rețea de țevi sau tije metalice verticale înfipte în sol, și din care este evacuată de un sistem de țevi parcurse de agent termic, înglobat în masa plăcii acumulatoare16. Geothermal energy collector from the composition of the thermodynamic systems according to claim 14, as well as from other systems, characterized in that it is composed of a plate with high heat accumulation capacity, to which the geothermal energy is driven by a network of pipes or vertical metal rods stuck to the ground, and from which is evacuated by a system of pipes covered by a thermal agent, embedded in the mass of the accumulator plate 17. Procedeu de realizare a sistemului de evacuare a energiei din captatorul geotermic conform revendicării 16, și din alte sisteme, caracterizat prin aceea că în locul țevilor se utilizează furtunuri gonflabile, cu pereți subțiri, în jurul cărora se compactează un material coeziv, sau se toarnă un material păstos care întărește în timp, astfel încît după anularea suprapresiunii din furtun, în placa acumulatoare rămîne un canal prin care poate circula agentul termic17. Process for producing the energy evacuation system from the geothermal collector according to claim 16, and from other systems, characterized in that, instead of pipes, inflatable hoses are used, with thin walls, around which a cohesive material is compacted, or pours a pasty material that hardens over time, so that after the overpressure in the hose is canceled, a channel through which the heat agent can circulate remains in the accumulator plate 18. Procedeu de realizare a motoarelor cu ardere externă de tip Stirling, din componența sistemelor termodinamice conform revendicării 14, precum și din alte sisteme, caracterizat prin aceea că:18. Process for producing Stirling type external combustion engines, consisting of the thermodynamic systems according to claim 14, as well as of other systems, characterized in that: - în locul cilindrilor se folosesc captatoare plate cu pistoane cu dublu efect- Instead of cylinders flat collectors with double effect pistons are used - montajul se realizează în varianta back to back, cu unul sau mai multe captatoare reci amplasate în sursa rece și cu captatoarele calde pereche amplasate în sursa caldă- the assembly is carried out in the back-to-back version, with one or more cold sensors located in the cold source and with the pair hot collectors located in the hot source - mișcarea pistoanelor este comandată de un sistem de came, sau un sistem electric, în așa fel încît fazele de comprimare-destindere să nu se suprapună cu cele de schimb izocor, același sistem putînd comanda simultan mai multe perechi de pistoane, defazate corespunzător între ele- the movement of the pistons is controlled by a cam system, or an electrical system, so that the compression-relaxation phases do not overlap with those of the isochronous exchange, the same system being able to command simultaneously several pairs of pistons, properly displaced between them. 19. Procedeu de realizare a motoarelor de tip Stirling, conform revendicării 18, caracterizat prin aceea că, amplasarea captatoarelor se face în rezervoare cu agent termic lichid, a căror temperatură este asigurată prin schimbul de căldură al acestui agent cu sursa caldă, respectiv cu cea rece, iar presiunea este egală cu presiunea din interiorul captatoarelor19. Process for making the Stirling type engines, according to claim 18, characterized in that the location of the collectors is made in tanks with liquid thermal agent, whose temperature is ensured by the heat exchange of this agent with the hot source, respectively with the one cold, and the pressure is equal to the pressure inside the collectors 20. Procedeu de realizare a motoarelor de tip Stirling, conform revendicării 18, caracterizat prin aceea că se montează în paralel mai multe captatoare de putere, cu volume egale sau diferite, prevăzute la capete cu supape care se deschid în funcție de necesarul de putere20. Process for making the Stirling type engines, according to claim 18, characterized in that several power collectors, with equal or different volumes, provided at the ends with valves that open according to the power requirement are mounted in parallel. 21. Captator (cilindru) cu piston cu dublu efect, pentru reglarea puterii motoarelor Stirling, conform revendicării 18, sau pentru alte aplicații, caracterizat prin aceea că volumul util poate fi modificat pnn deplasarea comandată a unuia din capace, în care se montează una din supape21. Double-acting piston collector (cylinder), for adjusting the power of the Stirling engines, according to claim 18, or for other applications, characterized in that the useful volume can be modified in the controlled displacement of one of the caps, in which one of the caps is fitted. valves 22. Motor Stirling de tip gama, conform revendicării 18, caracterizat prin aceea că acționarea pistoanelor se face în așa fel încît după terminarea fazei de destindere-compresie cu deplasarea pistonului de putere, această fază să continue prin deplasarea pe o porțiune din captator a pistonului rece și staționarea celui cald (întocmai ca la motoarele de tip alpha), urmată de deplasarea simultană a celor două pistoane, pînă cînd pistonul rece ajunge la capătul captatorului (faza izocoră), urmată apoi de staționarea acestuia și deplasarea pistonului cald pînă la capătul captatorului cald22. The range-type Stirling motor according to claim 18, characterized in that the actuation of the pistons is made in such a way that after the relaxation-compression phase is completed with the displacement of the power piston, this phase continues by moving on a portion of the piston collector. cold and stationary of the hot one (just like in the alpha-type engines), followed by the simultaneous movement of the two pistons, until the cold piston reaches the end of the collector (the iso-phase), followed by its stationing and the displacement of the hot piston until the end of the collector warm 23. Motor Stirling (Ericson), conform revendicării 18, caracterizat prin aceea că faza de comprimare izotermă efectuată de pistonul rece (însoțită de staționarea pistonului cald), care pornește de la presiunea P2 în captatorul cald și presiunea PI în captatorul rece, se face pînă la atingerea presiunii P2 pe fața respectivă a pistonului, simultan cu destinderea gazului din captatorul cald (și de pe cealaltă față a pistonului rece) pînă la presiunea Pi; în următoarea fază, continuă deplasarea pistonului rece, simultan cu deplasarea cu o viteză mai mare a pistonului cald, în așa fel încît cele două pistoane să ajungă simultan la capătul respectivelor captatoare; datorită schimbului termic din recuperatoare, acesta fază are loc fără modificarea presiunilor (schimb termic izobar)23. Stirling motor (Ericson) according to claim 18, characterized in that the isothermal compression phase carried out by the cold piston (accompanied by the stationary of the hot piston), which starts from the pressure P2 in the hot collector and the pressure PI in the cold collector, is done until the pressure P2 is reached on the respective face of the piston, simultaneously with the expansion of the gas from the hot collector (and from the other side of the cold piston) until the pressure Pi; in the next phase, the displacement of the cold piston continues, simultaneously with the displacement with a higher speed of the hot piston, so that the two pistons reach simultaneously at the end of the respective collectors; due to the thermal exchange in the recuperators, this phase takes place without changing the pressures (isobaric thermal exchange) 24. Motor Ericson, conform revendicării 23, caracterizat prin aceea că în locul recuperatoarelor se montează un schimbător de căldură la presiune constantă în contracurentEricson engine, according to claim 23, characterized in that a countercurrent constant pressure heat exchanger is fitted in place of the recuperators. 25. Motor Stirling, conform revendicării 18, caracterizat prin aceea că sistemul de acționare a pistoanelor și supapelor este realizat astfel încît pentru una sau mai multe dintre perechile de captatoare să poată fi ales, în funcție de necesități, unul din următoarele regimuri de funcționare: motor, pompă de căldură, funcționare în gol25. Stirling motor according to claim 18, characterized in that the piston and valve actuation system is designed so that one or more of the collector pairs can be chosen, according to needs, one of the following operating modes: engine, heat pump, idle operation 26. Motor Stirling, conform revendicării 18, caracterizat prin aceea că în locul recuperatoarelor se montează un schimbător de căldură izocor, în contracurent, de tip secvențial, la care schimbul termic izocor se realizează prin pereți subțiri (schimbător “pieptene” , fig.28), sau prin intermediul unui agent termic dintr-un rezervor stratificat, cu sau fără pereți despărțitori între straturile cu temperaturi diferite (fig.29), iar între acest schimbător și captatoarele de deplasare se montează un rezervor cald, respectiv, unul receStirling motor, according to claim 18, characterized in that a sequential type counter-current heat exchanger is installed in place of the recuperators, in which the iso-thermal heat exchange is carried out through thin walls ("comb" switch, fig. 28 ), or by means of a thermal agent from a stratified reservoir, with or without dividing walls between the layers of different temperatures (fig. 29), and between this exchanger and the displacement collectors a hot tank, respectively a cold one, is mounted 27. Motor Stirling, conform revendicării 18, caracterizat prin aceea că pereții laterali ai captatorilor de deplasare sunt unul în prelungirea celuilalt, formînd un tub închis cu secțiune constantă, separarea compartimentelor este făcută de pistoane legate între ele prin tije de aceeași lungime, cu cuplaj mobil la ambele capete și aflate în mișcare continuă unidirecțională; tubul cu pistoane este scufundat într-un rezervor cu agent termic intermediar, ai cărui pereți sunt paraleli cu pereții tubului, realizînd de asemenea un tub închis; agentul intermediar este vehiculat în sens invers mișcării pistoanelor, preluînd căldura captatorilor calzi, pe care o cedează captatorilor reci; prin intermediul unui sistem de țevi, agentul intermediar efectuează schimbul de căldură cu sursa caldă, în una din zonele rezervorului și cu sursa rece într-o zonă diametral opusă; în pereții captatoarelor din aceste zone se montează supapele ce se deschid intermitent, acționînd pistonul captatorului de putere, montat în exteriorul rezervorului (fig,30)Stirling motor, according to claim 18, characterized in that the side walls of the displacement sensors are one in extension of the other, forming a closed tube with constant section, the separation of the compartments is made by pistons connected together by rods of the same length, with coupling. mobile at both ends and in continuous unidirectional movement; the piston tube is submerged in a tank with intermediate thermal agent, the walls of which are parallel to the walls of the tube, also making a closed tube; the intermediate agent is transported in the opposite direction to the piston movement, taking the heat of the hot collectors, which it gives to the cold collectors; by means of a pipe system, the intermediary agent performs the heat exchange with the hot source, in one of the tank areas and with the cold source in a diametrically opposed zone; In the walls of the collectors in these areas, the valves that open intermittently are mounted, acting the piston of the power sensor, mounted outside the tank (fig, 30) 28. Motor Stirling, conform revendicării 18, caracterizat prin aceea că se compune dintr-o serie de captatori fără piston, ce se deplasează unidirecțional în circuit închis într-un rezervor stratificat; fiecare pereche de captatori ajunge să ocupe la un moment dat pozițiile inferioară și superioară din rezervor, moment în care se deschid supapele ce acționează pistonul captatorului de putere, montat în exteriorul rezervorului (fig,31)Stirling motor, according to claim 18, characterized in that it is composed of a series of pistonless collectors, moving unidirectionally in closed circuit in a stratified tank; each pair of collectors gets to occupy at one time the lower and upper positions in the tank, at which point the valves that actuate the piston of the power collector, mounted outside the tank, are opened (fig. 31) 29. Motor Stirling, conform revendicării 18, caracterizat prin aceea că se compune dintr-o conductă cu agent termic cald, alimentată în circuit închis de la sursa caldă, o conductă cu agent termic rece, alimentată în circuit închis de la sursa rece și dintr-o serie de captatori plăți, fără piston, umpluți cu gazul de lucru, și străbătuți de un sistem de țevi legate într-un al treilea circuit închis prin care, sub acțiunea unei pompe, trece agent termic; între aceste captatoare se montează un sistem de electroventile și ventile cu mai multe căi, comandate de un procesor electronic în așa fel, încît la intervale de timp bine determinate, captatorul cel mai cald este scos din circuitul principal (care se închide printr-o conductă de by-pass) și primește agent termic din conducta caldă, iar captatorul cu poziția diametral opusă în circuit (cel mai rece) este legat la conducta rece; simultan, se deschid supapele acestor captatoare, fiind acționat captatorul de putere și avînd loc procesul de comprimare-destindere izotermă; în pasul următor, agentul termic rămas în cele duoă captatoare reintră în circuitul principal și se deplasează în aval, fiind scoase din circuit captatoarele din amonte (fig,32)Stirling motor, according to claim 18, characterized in that it is composed of a pipe with hot thermal agent, supplied in the closed circuit from the hot source, a pipe with cold thermal agent, supplied in the closed circuit from the cold source and from - a series of flat collectors, without piston, filled with the working gas, and crossed by a system of pipes connected in a third closed circuit through which, under the action of a pump, a thermal agent passes; between these collectors is mounted a system of valves and multi-way valves, controlled by an electronic processor in such a way that, at well-defined intervals, the hottest collector is removed from the main circuit (which is closed by a pipe). by-pass) and receives the thermal agent from the hot pipe, and the collector with the diametrically opposite position in the circuit (the coldest) is connected to the cold pipe; at the same time, the valves of these collectors are opened, the power collector being actuated and the isothermal compression-relaxation process taking place; In the next step, the thermal agent remaining in the two collectors returns to the main circuit and moves downstream, the upstream collectors being removed (fig. 32). 30. Motor Stirling, conform revendicării 18, caracterizat prin aceea că în serie cu captatorul cald (rece) se montează la fiecare capăt cîte un captator suplimentar în care agentul poate fi supraîncălzit (suprarăcit) și poate suferi o destindere (comprimare) adiabatică, înainte de cea izotermă (fig.36)Stirling motor according to claim 18, characterized in that in series with the hot (cold) sensor, an additional sensor is mounted at each end in which the agent may be overheated (overheated) and may suffer adiabatic relaxation (compression), before from the isothermal (fig. 36) 31. Procedeu de creștere a eficienței și a capacității de vehiculare a căldurii din instalațiile frigorifice și din pompele de căldură utilizat de sistemelor termodinamice conform revendicării 14, precum și din alte sisteme, caracterizat prin aceea că în locul unui compresor mecanic se utilizează un compresor cu pulverizare, sau un compresor la volum constant cu pulverizare.31. A process for increasing the efficiency and heat transfer capacity of the refrigeration plants and heat pumps used by the thermodynamic systems according to claim 14, as well as from other systems, characterized in that a mechanical compressor is used instead of a mechanical compressor. spray, or a constant volume compressor with spray. 32. Procedeu de creștere a presiunii din motoarele utilizate de sistemele termodinamice conform revendicării 14, precum și din alte sisteme, caracterizat prin aceea că în vaporii supraîncălziți dintr-o incintă închisă, este pulverizat agent frigorific în stare lichidă pentru a produce răcirea gazului, urmată de o creștere a presiunii prin absorbția de căldură din mediu ^-2 0 0 9 - 0 0 6 7 7 -0 3 -09- 700932. Process for increasing the pressure in the engines used by the thermodynamic systems according to claim 14, as well as from other systems, characterized in that in the superheated vapors of a closed chamber, the liquid refrigerant is sprayed to produce the gas cooling, followed. by an increase in pressure through heat absorption from the environment ^ -2 0 0 9 - 0 0 6 7 7 -0 3 -09- 7009 33. Procedeu de recuperare a agentului termic pulverizat în motoarele cu agent frigorific din sistemele termodinamice conform revendicării 14, precum și din alte sisteme, caracterizat prin aceea că în peretele captatorului activ se introduce o supapă, amplasată și reglată astfel încît să se deschidă la o presiune egală cu presiunea din condensator și să se închidă după evacuarea cantității de gaz rezultată prin evaporare.33. Process for recovering the sprayed thermal agent in the refrigerant engines from the thermodynamic systems according to claim 14, as well as from other systems, characterized in that a valve is placed in the wall of the active collector, located and regulated so as to open at a pressure equal to the pressure in the condenser and close after the evaporation of the gas has been exhausted. 34. Motor termic utilizat de sistemele termodinamice conform revendicării 14, precum și din alte sisteme, caracterizat prin aceea că se compune dintr-un captator legat cu un evaporator prin intermediul unui ventil, montate în mediul cu temperatura T2 și dintr-un rezervor de frig (o butelie cu agentul de lucru la temperatura TI, sau un rezervor cu un alt agent, în care se găsește o spirală de răcire, legată la ieșirea evaporatorului); la deschiderea ventilului, agentul din evaporator pătrunde în captator, se destinde izoterm, iar după închiderea pistonului, adiabatic pînă la presiunea pl și un titlu x3; urmează pulverizare de agent pînă la obținerea unui titlu x4 ales astfel încît prin comprimare pînă la p2 să se atingă faza lichidă (fig.50A)34. Thermal motor used by the thermodynamic systems according to claim 14, as well as from other systems, characterized in that it consists of a collector connected to an evaporator by means of a valve, mounted in the environment with temperature T2 and of a cold tank. (a cylinder with the working agent at TI temperature, or a tank with another agent, in which there is a cooling coil, connected to the outlet of the evaporator); upon opening the valve, the evaporator agent enters the collector, the isotherm is released, and after closing the piston, adiabatic until the pressure pl and a title x3; it follows the spray of the agent until a title x4 is obtained so that by compression up to p2 the liquid phase is reached (fig. 50A) 35. Procedeu de comprimare a unui agent cu titlu mai mic decît 1 (100%) folosit de sistemele termodinamice conform revendicării 14, precum și din alte sisteme, caracterizat prin aceea că într-o incintă cu vapori suprasaturați este introdus un agent termic gazos căruia I se ridică presiunea pînă la lichefierea completă a agentului termic suprasaturat35. A method of compressing an agent with a lower title than 1 (100%) used by the thermodynamic systems according to claim 14, as well as from other systems, characterized in that a gaseous thermal agent is introduced into an enclosure with supersaturated vapors. The pressure is raised until the liquefaction of the supersaturated thermal agent is completely liquefied 36. Turbină în colivie folosită de sistemele termodinamice conform revendicării 14, precum și din alte sisteme, pentru captarea energiei eoliene, caracterizată prin aceea că are coroanele rotorice executate din zale montate pe roți de antrenare, pe aceste coroane se montează paletele rotorice în două plane paralele, unul ascendent și unul descendent, iar paletele statorice montate pe elemente de susținere fixe, formează două suprafețe plane: una în fața primei trepte rotorice, celaltă între ele36. Cage turbine used by the thermodynamic systems according to claim 14, as well as from other systems, for capturing the wind energy, characterized in that it has the rotor crowns executed by tracks mounted on drive wheels, on these crowns the rotor blades are mounted in two planes. parallel, one ascending and one descending, and the statorial pallets mounted on fixed support elements, form two flat surfaces: one in front of the first rotor stage, the other between them