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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2035667

TEPLOELEKTROGENERATOR

TEPLOELEKTROGENERATOR

Name des Erfinders: Yarygin Valery [RU]; Klepikov Vladimir [RU]; Merchants Gennadiy [RU]; Vizgalov Anatoly Viktorowitsch [RU]; Wolff Louis Reynolds [NL]
Der Name des Patentinhabers: Joint Stock Company "russisch-BOT"
Adresse für die Korrespondenz:
Startdatum des Patents: 1992.07.06

Verwendung: in den kommunalen Haushaltsgeräten. Die erfindungsgemässen Wandler umfassen thermionischen Emitter, Kollektoren, Heatpipes und ein gemeinsames Kühlsystem. Der Wechselrichter ist in dem Stromversorgungssystem enthalten. Der Wärmetauscher wird der Wärmetauscher in dem Abgassystem zwischen dem Keramikbrenner und der Wärmetauscher mit der Möglichkeit angeordnet, um die Luft nach dem Ventilator der Heizung. Wärmerohre sind an der Oberseite des Kamins installiert und Vorrichtungen interagieren mit Verteilern und Kühlsystem. Das Kühlsystem bildet einen Wärmetauscher, eine Wassermantelkühlung, Heizung und / oder Heißwasserkesselanlagen eine einzelne Kühlmittelkreislauf. Keramikbrenner sind als Infrarotbrenner entwickelt. Die Emitter der Strahlung in ihrem Gebiet befinden, und die Kollektoren sind miteinander mit dem Umrichter geschaltet.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf ein Energiesystem und kann insbesondere in der Technologie der lokalen Kraft - Wärme - Häuser in der kommunalen und Haushaltsgeräten verwendet werden.

Bekannte Turbofan Gaskessel für komplexe Zentralheizung (Warmwasser und Heizung), Wohngebäuden, Industrieunternehmen, für landwirtschaftliche Zwecke genutzt [1] Der Warmwasserbereiter umfasst einen Ofen Kontaktwasser Heizraum Warmwasser-System mit Speichertank und Umwälzpumpe, Wärmetauscher Kammer Es bildete als ein zylindrischer Körper mit einem Nippel Lieferung von Rücklaufwasser und Heizwasseraustritt über ein Netzwerk mit einer Pumpe verbunden Armatur und einen Überhitzer Heizung. Die Wärmetauschkammer durch einen Wassermantel umgeben ist, und im Inneren enthält einen Überhitzerrohr. Der Warmwasserbereiter können in Zwei- und Single-Loop-Modus arbeiten.

Allerdings hat das Gas-Wasser-Heizung einen geringen Wirkungsgrad aufgrund unvollständiger Wärme.

Bekannte Heizungssystem verwendet in dem Land, Wohnwagen, Häuser, Boote und so weiter. D. für die Raumheizung [2] Das Heizungssystem umfasst eine geschlossene Verbrennungskammer, die die Flamme des Brenngases zündet und wird von einer Verbrennungskammer umgeben ist, durch welche das Kühlmittel hindurchtritt. Die Wärme wird auf das Kühlmittel gegeben, die direkt oder indirekt überträgt sie heizt den Raum durch einen Sender (fan) mit einem Elektromotor mit elektrischem Strom gespeist, durch einen thermoelektrischen Generator zur Ofenflamme erhalten. In diesem Fall wird der thermoelektrische Generator als Option verwendet wird, erleichtert die Übertragung von Wärme in beheizten Räumen.

So kann das Heizungssystem zusätzlich neben der Wärme, die durch herkömmliche Hochtemperatur-Verfahren erhalten wird, verwendet. Jedoch verwendet nicht vollständig die Möglichkeit einer Hochtemperaturwärme.

Bekannte Gaskessel Heizpaneels "SUPER" VR-W / B, von der niederländischen Firma entwickelt ATAG, die für Warmwasser und Heizung von Gebäuden verwendet wird [3] Der Gaskessel ist modular aufgebaut. Es ist ein rechteckiges Gebäude, das modular Feuerkasten gelegt, die Steuereinheit (Mikroprozessor) Steuerventile "Gassicherheitsverordnung", die Umwälzpumpe, Kessel, Thermostat-Mischventil, Drei-Wege-Umschaltventil, Kamin, Luftzufuhr und Abgasanlagen, Gas und Wasser.

Feuer-Box mit wassergekühlten vollständig umhüllt, mit einem Wärmetauscher aus Edelstahl mit einem Kollektor für Abgase, den Brenner mit dem Keramik-Wohnung über dem Ventilator befindet und mit einem elektronischen Zünders. Die Steuereinheit (Mikroprozessor) mit digitaler Anzeigefunktionen und Fehler Überwachung des Fortschritts aller Funktionen und eigene Programmierung, mit der Speicherprioritätssteuerung zur Steuerung des Drei-Wege-Umschaltventil. In Abhängigkeit von der Position des Dreiwegeventils, das Wasser im Wärmetauscher erhitzt kann zum Erhitzen von Wasser in einem Heizkessel fließen, die dann für die Warmwasserversorgung verwendet wird, oder zu dem Kühler zum Heizen oder in zwei Richtungen gleichzeitig. Erbaut in den Kessel und die Pumpe arbeitet als akkumulative Heizvorrichtung mit automatischer Leerlaufpumpe und automatische Verriegelung der Pumpe (Heizungsumwälzpumpe läuft täglich Heizung 5 min Perioden taub Landungen zu vermeiden, aufgrund von Korrosion).

Gaskessel im Betrieb zuverlässig ist, einen Wirkungsgrad von 93% geringere Emissionen von Schadstoffen wie NO x hat, ist es bequem zur Wartung und Renovierung, da sie aus einzelnen Modulen besteht.

Dieser Gaskessel Heizpaneels "SUPER" VR-W / B durch das technische Wesen der Erfindung am nächsten ist. das erzeugte Gaskessel wird Hochtemperatur-Wärme verwendet jedoch für Niedertemperatur-Zwecke, also nicht voll ausgeschöpft Chancen erzeugte Wärme.

Das Ziel der Erfindung teploelektrogeneratora zu schaffen, die effektiv die Hochtemperaturwärme verwendet wird erhalten und verwendet, um Wärme, Warmwasser und Strom zu erzeugen, zum Beispiel, lokale Kraft-Wärme-Häuser.

Aus diesem teploelektrogenerator, mit einem Gehäuse, das den Feuerkasten mit einem Rohr zum Abführen Rauchgase, eingebaute Kühl das Gehäuse und mit einem Keramikbrenner mit einer Rohrleitung mit Absperr- und Regelventile, Lüfterdüsen Ansaug- und Luftversorgung, einem Brandsatz und einem Wärmetauscher verbunden beherbergt, verbunden durch Rohrleitungen mit Mantelkühlung und von der Umwälzpumpe und dem drei~~POS=TRUNC an das Heizsystem und (oder) Heizkessel Warmwasseranlage, der Lüftersteuereinheit, Absperr- und Regelventile wird das umlauf~~POS=TRUNC und drei~~POS=TRUNC vorgeschlagen, weiter zu schaffen, einen Wärmetauscher, Wärmetauscher, thermionische Wandler mit Emitter, Kollektoren, Wärmerohre, und das System für die Kühlung und und einen Wechselrichter in das Stromversorgungssystem enthalten ist, wobei der Wärmeaustauscher-Rekuperator in dem Abgassystem zwischen dem Keramikbrenner und einem Wärmetauscher mit der Möglichkeit angeordnet ist, des Erwärmens der Luft nach dem Ventilator, die Wärmerohre sind in dem oberen Teil der Ofenvorrichtungen installiert und die Interaktion mit Sammlern und Kühlsystem, der letztere bildet einen Wärmetauscher, eine Wassermantelkühlung, Heizung und (oder) Heißwasserkesselanlagen ein einziger Kreislauf des Kühlmittelkreislaufs, die Emitter befinden sich in der Strahlungszone aus keramischem Brenner und zusammen mit den Kollektoren an den Wechselrichter geschaltet. Die Emitter teploelektrogeneratore thermionische Wandler kann die Form einer Ellipse oder eines Zylinders aufweisen.

Das technische Ergebnis der Erfindung ist die Verwendung von Hochtemperatur-Wärme Strom zu erzeugen und die verbleibende Niedertemperaturwärme erschöpfen Wärme und Warmwasser zu erzeugen.

Der Strom wird durch die Umwandlung von thermionische Wandler (TIC) Hochtemperaturwärme in Strom. Zudem ist nur ein Teil der Wärme in Elektrizität umgewandelt wird, wird Wärme von dem Rest des TEP über Wärmerohre im Heißwassersystem entfernt. Die Wirksamkeit der Konstruktionsmerkmale der TEP erreicht Rauchvorrichtungen. Somit wird die TIC Emittern Infrarotbrenner umgeben , die Wärme bei einer Temperatur T = erzeugen 1700ºC Solche Temperatur durch Zufuhr erwärmter Luft in den Brenner erreicht. Die Luft wird zwischen den Brennern und Wärmetauscher Metall-Wärmetauscher-Rekuperator im eingebetteten erhitzt. Der Wärmetauscher-Rekuperator ist so ausgelegt, dass die Abgase Abgase, bevor das Wasser oder die Luft-Kühlsystem eintritt und weiter zu einem Schornstein durch sie für die entsprechenden Kanäle vorbei, mit benachbarten Kanal Pässe in den Ventilator der Brennerluft angesaugt und in den Ergebnissen der Luft erwärmt durch die Wand die heißen Rauchgase vorbei. Gleichstrom durch den TIC erzeugt, wird der Wechselrichter in Wechselspannung für den Verzehr geeignet umgewandelt.

Die Verwendung von thermoelektrischen Wandler in Heizungsanlagen ist bekannt (siehe. Die europäische Patentanmeldung 0.290.833 N), aber die Wandler sind als Zusatzgerät für die Wärmetransferraum verwendet. In unserem Fall erzeugen Wandler Strom für Verbraucher verwendet werden, und nur die Restwärme für Heizung und Warmwasser zusätzlich verwendet.

Somit hat die Erfindung eine neue Reihe von Merkmalen, in der Anordnung aus, die Block Rekuperatorbrennern und TEP in der Verbrennungsvorrichtung angeordnet und die Interaktion mit der Lieferkette über einen Inverter System und Warmwasser und Heizung über das Kühlsystem. Als Ergebnis Geräte, neue Funktionen, nämlich die effizientere Nutzung von Hochtemperaturwärme, so wird die Wärme genutzt, um Strom, Wärme und Warmwasserversorgung zu produzieren, das heißt erhalten einen neuen "überschüssige" Effekt.

TEPLOELEKTROGENERATOR TEPLOELEKTROGENERATOR

Fig. 1 ist eine schematische teploelektrogeneratora; Abbildung 2 Feuer-Box mit einem thermionischen Konverter ohne Lüfter Wasserkühlung mit TPE, allgemeine Ansicht; 3 Wärmetauscher, der Wärmetauscher; 4 teploelektrogeneratora Schaltung mit einem Luftkühlsystem TEC.

Teploelektrogenerator besteht aus einem Gehäuse 1, das die Steuereinheit 2 (Mikroprozessor) Häuser und ein Absperr- Regelventile 3 mit dem Rauchgerät 4, Gaseinlass 5 und Luft 6 und Wasser 7 verbunden sind, durch den Kamin 8, Kessel 9 mit einer Zufuhr von kaltem Wasser 10 und dem Auslass Warmwasser 11, das Thermostat-Mischventil 12. Das erwärmte Wasser verbunden sind, ist in das Heizungssystem zugeführt und der Kessel 9 mittels der Zirkulationspumpe 13 und dem drei~~POS=TRUNC-Wegeventil 14 (siehe Fig. 1).

Ofeneinrichtung 4 ist in einem Wassermantel 15 umschlossen und umfaßt einen metallischen Wärmetauscher 16, ein Gebläse 17 zum Zuführen von Luft zu dem Hilfswärmeaustauscher-Rekuperator 18, wo die vorgewärmte Luft in den Brenner 19 der Infrarotstrahlung zugeführt wird, beispielsweise eine Zyklontyp, wobei die Form des Brenners entspricht der Form von thermionischen Wandler 20, der äußere Hülle, die den Emitter 21 und den inneren Verteiler 22 verbunden mit dem Wärmerohr 23 Wärmerohre 23 sind umgeben von Wasser TEP 20 darstellt (siehe Fig. 2) oder Luft (siehe. Fig. 4), um das Kühlsystem 24. Form Emitter 21 (TIC Außenschalen) kann eine elliptische Form aufweisen (siehe. Das Recht, in Abbildung 2) oder zylindrisch (siehe. Die Linke in Abbildung 2). Das Gas-Luft-Gemisch in der Verbrennungsvorrichtung 4 durch eine elektronische Brandsatz gezündet 25 (siehe. Fig. 2). Die erzeugte sequentiell TEP geschaltet 20, elektrische Energie an die Halbleiterwechselrichter 26 zugeführt wird, wo umgewandelt wird dem Verbraucher serviert.

3 ist eine Schnittansicht des Wärmetauschers-Rekuperator 18, um die Luftkanäle 27 und die Rauchkanäle angibt, 28, 29 getrennt von den Platten.

Teploelektrogenerator arbeitet wie folgt:

Auf Wunsch von Wärme und Stromverbraucher umfasst die Steuereinheit 2 (Mikroprozessor), die alle Systemfunktionen kontrolliert, und gibt dann den Startvorgang. Der Lüfter 17 und die Luft angesaugt durch den Einlass 16 für Verbrennungsluft. Der Ventilator 17 wird durch die Menge an Luft (durch Differentialluftdruckwandler) gemessen. Wenn Sie die gewünschte Lautstärke-Steuereinheit erreichen beginnt 2 10 mit dem Gasstrom von dem Einlass 5 durch Gas Absperr- und Regelventile 3 und startet elektronische Zündung 25. Das Gas in den Brenner 19 strömt, mit Luft vermischt und gezündet wird. Da der Aufbau der Raucheinheit 4, einen zusätzlichen Wärmetauscher, der Wärmetauscher 18, der Zuluftventilator 17 erhitzt wird dort auf Temperaturen von 1000 1400 ° C, die Erhöhung der Verbrennungstemperatur auf 2100 2500 ° C, und dies wiederum erlaubt Wärmeemissionsoberfläche Infrarotbrenner 19 1700-1600 C, um die Größe und erhöhen die Effizienz der Wärmetauscher-Rekuperator 18 zu reduzieren in der Form von alternierenden Luft und Rauch planar Kanäle 27 getrennt durch Keramikplatten 28 (siehe Fig. 3) vorgesehen. Die Rauchgase durch ihre eigenen Kanäle vorbei, geben Wärme durch die Trennplatten 28 Luft 19. Ferner den benachbarten Kanal zum Brenner eintritt, werden die Abgase durch den Stapel 8 in die Atmosphäre. Die erzeugte Wärme in den Brenner 9, gliedern sich wie folgt: etwa 60% der Wärme durch Strahlung und Konvektion TEP 20 übertragen wird, die teilweise in Strom umgewandelt wird, und zum Teil durch einen Wasser- oder Luftkühlsystem 24, Wasser oder Luft gegeben; die restlichen 40% der über das Metallwärmetauscher übertragen Wärme 16 das Wasser durch den Einlass 15 7. Der Wassermantel rund um das Feuer geliefert Box 4 verhindert den Wärmeverlust in die Umwelt.

Umwandeln Wärmeerdgasverbrennung in Strom tritt in der TIC 20 durch thermoionische Wirkung, die durch die Emission von Elektronen aus einer erwärmten Temperatur auf "1400 Da der Emitter 21. Die Elektronen Eintritt in den Kollektor 22, der Emissionsstrom erzeugt" April - 5 A / cm 2 verursacht wird, die für die Verwendung im Haushalt ausreichend ist. Form Emitter 21 und Kollektor 22 kann unterschiedlich sein. Sie können ein Konkav-Konvex-Systems bilden, in dem Sammler 22 über dem Emitter 21 positioniert ist (siehe Fig. 2 nach rechts) und können koaxial angeordnet sein, in dem Kollektor 22 innerhalb des Emitters angeordnet ist, 21 (siehe Fig. 2 auf der linken Seite). Für die Kosten der Emissionsfläche der koaxialen Anordnung Erhöhung erreicht wird, und eine sich ergebende Erhöhung der erzeugten elektrischen Leistung.

Nicht in die elektrische Energie der Wärme umgewandelt wird aus dem Vorratsbehälter 22 mittels Flüssigmetallwärmerohr 23, entfernt und entfernt dann das Wasser oder die Luft-Kühlsystem 24. Im letzteren Fall wird die Wärme mittels Luftkühlrippen entfernt wird, die mit den Wärmerohren 23 TEP 20 ausgestattet sind (siehe Fig. 4).

Nach dem Passieren wird das Wasser durch Feuer Kasten 4 erhitzt bis "90 ° C und auf Wunsch des Kunden gespeist mit dem integrierten Umwälzpumpe 13 und die Dreistellungsverteilungsventil 14 an das Heizungssystem oder in einem Kessel 9, oder in zwei Richtungen gleichzeitig. Die Temperatur des Wassers an den Verbraucher vom Kessel 9 durch den Auslaß 11 zugeführt wird durch ein Thermostat-Mischventil 12 zum Auslass 11 heißes Wasser aus dem Kessel 9 und eine Kaltwasserversorgung 10 in den Kessel 9 verbunden geregelt.

TIC sequentiell geschaltet 20 elektrische Leistung zu dem Halbleiterwechselrichter versorgt erzeugt 26, wo es auf die Bedingungsparameter ( '220) und zugeführt in das Stromnetz an den Verbraucher überführt wird.

Teploelektrogeneratora Alle oben beschriebenen Systeme sind in einem kompakten Gehäuse 1 mit Dimensionen angeordnet 1000h800h400 mm. Teploelektrogeneratory neue Generation nicht nur den steigenden Umweltanforderungen (geringe Emissionen von NOx und CO 2) zu erfüllen, sondern auch unabhängig voneinander die Verbraucher mit Strom versorgen kann oder es zum kommerziellen Netzwerk zurückzukehren, wodurch Verbraucher Rückkehr finanzielle durch den Generator auf den Zeitpunkt des Erwerbs entstandenen Kosten.

Somit hat die vorgeschlagene teploelektrogenerator neuen Verbrauchereigenschaften und wirtschaftliche Vorteile, da die selbsterhaltend.

FORDERUNGEN

1. TEPLOELEKTROGENERATOR, mit einem Gehäuse, das den Feuerkasten mit einem Rohr für die Abgas beherbergt, eingebaute Wasserkühldeckel und enthält einen Keramikbrenner mit einer Rohrleitung verbunden mit Absperr- und Regelventile, Lüfterdüsen und Lufteinlass, einem Brandsatz und einem Wärmetauscher angeschlossenen Rohr mit Wassermantel und Kühl durch die Umwälzpumpe und dem drei~~POS=TRUNC an das Heizungssystem und / oder dem Kessel Heißwassersystem, das Gebläsesteuereinheit, Absperr- und Regelventile, Umwälzpumpe und dem drei~~POS=TRUNC, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner einen Wärmetauscher umfasst, Wärmetauscher, thermionische Wandler Emittern, Sammler, Wärmerohre und das System zum Kühlen aufweist und und einen Wechselrichter in das Stromversorgungssystem enthalten ist, wobei der Wärmeaustauscher-Rekuperator in dem Abgassystem zwischen dem Keramikbrenner und einem Wärmetauscher mit der Möglichkeit, in der Erwärmung der Luft nach dem Gebläse, Wärmerohr installiert platziert der obere Teil der Ofenvorrichtungen und mit Verteilern und Kühlsystem zu kommunizieren, wobei letztere in den Wärmetauscher, Wassermantelkühlung, Heizung und / oder ein Kessel Warmwasserversorgungsanlage eines einzelnen Heizmedium Schaltung bilden, wobei der Keramikbrenner als Infrarotbrenner ausgelegt sind, und die Emitter sind in der Zone befindet und deren Strahlungskollektoren geschaltet zusammen mit dem Inverter.

2. Wärmeerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitter elliptisch sind.

3. Wärmeerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Emitter eine zylindrische Form aufweisen.

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Erscheinungsdatum 05.04.2007gg