RU44895U1 - DEVICE FOR PRODUCING ELECTRIC ENERGY - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области энергетики, в частности к установкам для обеспечения электроэнергией измерительно-информационных пунктов на удаленных объектах в районах добычи нефти и газа. Устройство для получения электрической энергии содержит термоэлектрический генератор и аккумуляторную батарею, подключенные к контролеру электрической энергии, включающему преобразователь напряжения и систему защиты аккумуляторной батареи, при этом устройство снабжено солнечной батареей, подключенной к контролеру, термоэлектрический генератор установлен на трубопроводе для транспортировки добытой из скважины нефти или газа, горячие спаи термоэлектрического генератора обращены к трубопроводу, а холодные спаи - к окружающей трубопровод среде. В результате достигается повышение эффективности устройства путем повышения интенсивности использования энергии окружающей среды для увеличения выработки электрической энергии.The utility model relates to the field of energy, in particular, to installations for providing electricity to measuring and information points at remote sites in oil and gas production areas. A device for producing electric energy comprises a thermoelectric generator and a battery connected to an electric energy controller including a voltage converter and a battery protection system, the device being provided with a solar battery connected to the controller, a thermoelectric generator installed on a pipeline for transporting oil produced from a well or gas, the hot junctions of the thermoelectric generator are facing the pipeline, and the cold junctions are facing the surrounding pipe rovod environment. The result is an increase in the efficiency of the device by increasing the intensity of the use of environmental energy to increase the generation of electrical energy.

Description

Полезная модель относится к области энергетики, в частности к установкам для обеспечения электроэнергией измерительно-информационных пунктов на удаленных объектах, в частности в районах добычи нефти и газа.The utility model relates to the field of energy, in particular, to installations for providing electricity to measuring and information points at remote sites, in particular in areas of oil and gas production.

Известно устройство для преобразования солнечной энергии, содержащее корпус, снабженный гофрированной прозрачной панелью, закрепленные на ее тыльной поверхности фотоэлементы и контур их охлаждения в виде вакуумированной тепловой трубы, испарительная часть которой размещена в корпусе и имеет тыльное и лицевое ограждения, при этом поверхность, по меньшей мере, одного из ограждений выполнена цилиндрической с незамкнутой криволинейной направляющей, но, с по меньшей мере, одной точкой излома, или поверхность тыльного ограждения выполнена сводчатой, а ее образующая ориентирована под углом к стенкам корпуса или лицевое ограждение выполнено гофрированным (см. авторское свидетельство, SU, №1603152, кл. F 24 J 2/32, 30.10.1990).A device for converting solar energy is known, comprising a housing equipped with a corrugated transparent panel, photocells mounted on its rear surface and a cooling circuit thereof in the form of a vacuum heat pipe, the evaporation part of which is located in the housing and has a rear and front fencing, while the surface is at least at least one of the fences is made cylindrical with an open curved guide, but with at least one break point, or the surface of the rear fence is made vaulted, and its generatrix is oriented at an angle to the walls of the body or the front guard is corrugated (see copyright certificate, SU, No. 1603152, class F 24 J 2/32, 10.30.1990).

Однако известное устройство обладает невысоким КПД, что связано с возможностью получения электрической энергии только от солнечной батареи и не позволяет использовать для получения электрической энергии тепловую энергию.However, the known device has a low efficiency, which is associated with the possibility of obtaining electrical energy only from a solar battery and does not allow the use of thermal energy to produce electrical energy.

Наиболее близкой к полезной модели по техническому результату является устройство для получения электрической энергии, содержащее термоэлектрический генератор и аккумуляторную батарею, подключенные к контролеру электрической энергии, включающему преобразователь напряжения и систему защиты аккумуляторной батареи (см. заявку ЕР №1174996, кл. Н 02 N 11/00, 23.01.2002).Closest to the utility model according to the technical result, there is a device for generating electric energy, comprising a thermoelectric generator and a battery connected to an electric energy controller including a voltage converter and a battery protection system (see application EP No. 1174996, class N 02 N 11 / 00, 01/23/2002).

Однако данное устройство также обладает сравнительно низким КПД, что связано с ее ограниченными возможностями по использованию энергии окружающей среды для выработки электрической энергии.However, this device also has a relatively low efficiency, due to its limited ability to use environmental energy to generate electrical energy.

Техническим результатом, на достижение которого направлена настоящая полезная модель, является повышение эффективности устройства путем повышения интенсивности использования энергии окружающей среды для увеличения выработки электрической энергии.The technical result, the achievement of which the present utility model is directed, is to increase the efficiency of the device by increasing the intensity of use of environmental energy to increase the generation of electric energy.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для получения электрической энергии содержит термоэлектрический генератор и аккумуляторную батарею, подключенные к контролеру электрической энергии, включающему преобразователь напряжения и систему защиты аккумуляторной батареи, при этом устройство снабжено солнечной батареей, подключенной к контролеру, термоэлектрический генератор установлен на трубопроводе для транспортировки добытой из скважины нефти или газа, горячие спаи термоэлектрического генератора обращены к трубопроводу, а холодные спаи - к окружающей трубопровод среде.The specified technical result is achieved by the fact that the device for producing electric energy contains a thermoelectric generator and a battery connected to an electric energy controller including a voltage converter and a battery protection system, while the device is equipped with a solar battery connected to the controller, the thermoelectric generator is installed on the pipeline for transporting oil or gas extracted from a well, hot junctions of a thermoelectric generator s to the pipeline, and the cold junctions - environmental conduit.

В настоящее время проблема использования экологически чистых, доступных и дешевых источников энергии встала достаточно остро. Особое место среди таких источников энергии занимает солнечная энергия. Устройство для преобразования солнечной энергии в электрическую в сочетании с устройствами для преобразования тепловой энергии в электрическую энергию позволяет более полно использовать как световую, так и тепловую составляющие энергии. Известно, что добываемая из скважин среда, в частности нефть и газ имеют значительно более высокую температуру, чем температура окружающей среды на поверхности. Таким образом, размещение термоэлектрической батареи на трубопроводе, который транспортирует от скважины добытую из нее среду дает возможность получать электрическую энергию без использования традиционных источников энергии, например в результате сжигания топлива. В результате достигается возможность создать автономную энергоустановку, которая не потребляет топлива для ее работы и позволяет стабильно вырабатывать электрическую энергию независимо от погодных условий и времени суток, Currently, the problem of using environmentally friendly, affordable and cheap energy sources has become quite acute. A special place among these sources of energy is solar energy. A device for converting solar energy into electrical energy in combination with devices for converting thermal energy into electrical energy allows more complete use of both light and thermal energy components. It is known that the medium produced from wells, in particular oil and gas, has a much higher temperature than the ambient temperature at the surface. Thus, the placement of a thermoelectric battery on a pipeline that transports the medium extracted from it from a well makes it possible to obtain electric energy without using traditional energy sources, for example, as a result of fuel combustion. As a result, it is possible to create an autonomous power plant that does not consume fuel for its operation and allows stably generating electric energy regardless of weather conditions and time of day,

что позволяет повысить надежность работы энергоустановки и обеспечить стабильную работу потребителя электрической энергии, например контрольно-измерительной аппаратуры нефте- или газопроводов.which allows to increase the reliability of the power plant and ensure stable operation of the consumer of electric energy, for example, instrumentation of oil or gas pipelines.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для получения электрической энергии.The drawing shows a schematic diagram of a device for generating electrical energy.

Устройство для получения электрической энергии содержит термоэлектрический генератор (тэг) 1 и аккумуляторную батарею (сб) 2, подключенные к контролеру электрической энергии, включающему преобразователь напряжения 3 и систему 4 защиты аккумуляторной батареи 2. Устройство снабжено солнечной батареей 5, подключенной к контролеру электрической энергии, а именно к его преобразователю напряжения 3. Термоэлектрический генератор 1 установлен на трубопроводе 6 для транспортировки добытой из скважины нефти или газа, при этом горячие спаи термоэлектрического генератора 1 обращены к трубопроводу 6, а холодные спаи - к окружающей трубопровод 6 среде.A device for producing electric energy comprises a thermoelectric generator (tag) 1 and a battery (sb) 2 connected to an electric energy controller including a voltage converter 3 and a battery protection system 4. The device is equipped with a solar battery 5 connected to an electric energy controller, namely, to its voltage converter 3. The thermoelectric generator 1 is installed on the pipeline 6 for transporting oil or gas extracted from the well, while the hot junctions of the thermoele an insulating generator 1 facing to the pipeline 6 and the cold junctions - pipe 6 to the ambient environment.

Устройство для работает следующим образом. При попадании солнечных лучей на солнечную батарею 2 она вырабатывает электроэнергию, которая поступает к контролеру электрической энергии на его преобразователь напряжения 3. Одновременно за счет разницы температуры между горячими и холодными спаями термоэлектрического генератора 1, установленного на трубопроводе б для транспортировки нефти или газа, термоэлектрическим генератором 1 также вырабатывается электрическая энергия, которая также поступает на преобразователь напряжения 3. Из последнего выработанная электрическая энергия поступает потребителю и через систему 4 защиты, в частности через барьер искробезопасности, поступает на аккумуляторную батарею 2 для зарядки последней. В процессе работы энергоустановки периодическое переключение аккумуляторной батареи с режима заряда на режим питания The device for works as follows. When sunlight hits the solar battery 2, it generates electricity that goes to the electrical energy controller to its voltage converter 3. At the same time, due to the temperature difference between the hot and cold junctions of the thermoelectric generator 1 installed on the pipeline b for transporting oil or gas, the thermoelectric generator 1 also produces electrical energy, which is also supplied to the voltage Converter 3. From the last generated electrical energy enters the consumer and through the protection system 4, in particular through the intrinsic safety barrier, enters the battery 2 to charge the latter. During the operation of the power plant, periodic switching of the battery from charge mode to power mode

нагрузки обеспечивает возможность использования всей электроэнергии, выработанной солнечной батареей 2 и термоэлектрическим генератором 1.load provides the ability to use all the electricity generated by the solar battery 2 and thermoelectric generator 1.

Настоящая полезная модель может быть использована в нефтедобывающей промышленности для питания электрической энергией автономных энергоустановок.This utility model can be used in the oil industry to supply electric power to autonomous power plants.

Claims (1)

Устройство для получения электрической энергии, содержащее термоэлектрический генератор и аккумуляторную батарею, подключенные к контролеру электрической энергии, включающему преобразователь напряжения и систему защиты аккумуляторной батареи, отличающееся тем, что оно снабжено солнечной батареей, подключенной к контролеру, при этом термоэлектрический генератор установлен на трубопроводе для транспортировки добытой из скважины нефти или газа, горячие спаи термоэлектрического генератора обращены к трубопроводу, а холодные спаи - к окружающей трубопровод среде.A device for generating electrical energy, comprising a thermoelectric generator and a battery connected to an electric energy controller including a voltage converter and a battery protection system, characterized in that it is provided with a solar battery connected to the controller, wherein the thermoelectric generator is mounted on a pipeline for transportation of oil or gas produced from a well, the hot junctions of the thermoelectric generator are facing the pipeline, and the cold junctions are facing swirling medium conduit.